第四章 钢筋混凝土纵向受力构件
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旋筋或焊接环筋的套箍作用可
约束核心混凝土(螺旋筋或焊普通钢箍柱
接环筋所包围的混凝土)的横 向变形,使得核心混凝土处于 三向受压状态,从而间接地
提高混凝土的纵向抗压强度。
螺旋钢箍柱
2、螺旋箍筋的构造
箍筋为螺旋环或焊接圆环, 间距不应大于80mm及0.2dcor (dcor为构件核心直径,即螺旋 箍筋内皮直径),且不宜小于 40mm。间接钢筋的直径应符合 柱中箍筋直径的规定。
箍筋直径不应小于d/4(d为纵向钢筋的最大直径),且 不应小于6mm。 箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸,且不 应大于15d(d为纵向受力钢筋的最小直径)。
在纵筋搭接长度范围内,箍筋的直径不宜小于搭接钢筋直 径的0.25倍。箍筋间距,当搭接钢筋为受拉时,不应大于5d (为受力钢筋中最小直径),且不应大于100mm;
解: fc=14.3N/mm2,fy′=300N/mm2, =01.0
(1)初步确定柱截面尺寸
设ρ′= As ' = 1%, =1,则
A
A
N
1400 103
=89916.5mm2
0.9( fc ' f y ') 0.9 1 (14.3 1% 300)
选用方形截面,则b=h= 89916 .5=299.8mm,取用 h=300mm。
1、轴心受压短柱的破坏特征
c
当轴向力较小时,构件的压缩变 形主要为弹性变形,轴向力在截面 内产生的压应力由混凝土合钢筋共 同承担。
弹塑性阶 段
随着荷载的增大,构件变形迅速增大,此时混凝土塑性变 形增加,弹性模量降低,应力增加缓慢,而钢筋应力的增加 则越来越快。在临近破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,混凝 土保护层开始剥落,最后,箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外 凸出,混凝土被压碎崩裂而破坏。
(4)配筋方式
对称配筋、非对称配筋 对称配筋:在柱的弯矩作用方向的两对边对称布置相同的
纵向受力钢筋。
非对称配筋:在柱的弯矩作用方向的两对边布置不同的纵
向受力钢筋。
2、箍筋
(1)设置箍筋的目的
保证纵向钢筋的位置正确; 防止纵向钢筋向外压屈; 对核心部分混凝土起约束作用,从而提高柱的承载能力。
(2)构造要求 受压构件中的周边箍筋应做成封闭式。
3、普通箍筋柱的正截面承截力计算
(1)基本公式
钢筋混凝土轴心受压柱的正截面承载力由 混凝土承载力及钢筋承载力两部分组成,如图 所示。
轴心受压短柱 Nus fc A f yAs
轴心受压长柱
Nul Nus
稳定系数
Nul
Nus
N Nu 0.9 ( fc A f yAs)
式中 Nu—轴向压力承载力设计值; N —轴向压力设计值;
f yAs
fc Acor
f
yAs
8 f y A源自文库s1 s dcor
Acor
(a)
(b)
2c
dcor Ass1 s Ass0
s
(c)
dcor
Ass 0
dcor Ass1
s
fyAss1
s
2c
fyAss1
Nu fc Acor f yAs 2 f y Ass0
N Nu 0.9( fc Acor f yAs 2f y Ass0 )
(2)计算方法
① 截面设计
已知:构件截面尺寸
b×h,轴向力设计值,
构件的计算长度,材 料强度等级。 求:纵向钢筋截面面 积。
若构件截面尺寸b×h未知,则可先根据构造要求并参 照同类工程假定柱截面尺寸b×h,然后按照上述步骤计算 AS’,纵向钢筋配筋率宜在0.5%~2%之间,若配筋率ρ’过大 或过小,则应重新调整截面尺寸,重新计算AS’。也可先假 定φ和ρ’(常假定φ=1, ρ’=1%),由下式计算出构件的截 面面积,进而得出b*h。
(2)计算稳定系数φ
l0/b=5000/300=16.7
1
1 0.002 (l0 / b 8)2
1
1 0.002(16.7 8)2
=0.869
(3)计算钢筋截面面积As′
As'
N
0.9
fc A
fy '
1400103 14.3 3002 0.9 0.869
300
=1677mm2
(4)验算配筋率
解:查表得 =f y3' 00N/ mm2,fc=11.9N/mm2, A=s1256 mm2
(1)确定稳定系数φ
l0/b=4500/300=15
1
1 0.002( l0 / b 8 )2
1
1 0.002(15
8)
2
=0.911
(2)验算配筋率
m in
0.6%
'
As ' 1256 A 9000
稳定系数可按下式计算:
1
1 0.002(l0 b 8)2
式中 —— 柱的计算长度;
b —— 矩形截面的短边尺寸,圆形截面可取 b
3d 2
构件的计算长度L0与构件两端支承情况有关,对于一般 的多层房屋的框架柱,梁柱为刚接的框架各层柱段。现浇楼 盖:底层柱L0 =1.0H ;其余各层柱段L0 =1.25H。装配式楼 盖:底层柱L0 =1.25H;其余各层柱段L0 =1.5H。
—钢筋混凝土构件的稳定系数;
fc—混凝土的轴心抗压强度设计值; A—构件截面面积,当纵向钢筋配筋率大于3%时,
A应改为Ac=A-As’; fy′—纵向钢筋的抗压强度设计值;
As′—全部纵向钢筋的截面面积; 系数0.9,是考虑到初始偏心的影响,以及主要承受恒载 作用的轴心受压柱的可靠性,引入的承载力折减系数。
N A
0.9( fc ' f y' )
再根据柱子的实际b,计算出柱的稳定系数φ,进而确定出 As′。
【例】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构,首层中柱按轴
心受压构件计算。该柱安全等级为二级,轴向压力设计值
N=1400kN,计算长度l0=5m,纵向钢筋采用HRB335级,混 凝土强度等级为C30。求该柱截面尺寸及纵筋截面面积。
◆通常由于施工制造的误差、荷载 作用位置的偏差、混凝土的不均
匀性等原因,往往存在一定的初 始偏心距。
◆但有些构件,如以恒载为主的等 跨多层房屋的内柱、桁架中的受 压腹杆等,主要承受轴向压力,
可近似按轴心受压构件计算。
普通钢箍柱
螺旋钢箍柱
一、普通箍筋柱
按照长细比 L0/b的大小,轴心受压柱可分为短柱和 长柱两类。对方形和矩形柱,当 L0/b ≤ 8 时属于短柱,否 则为长柱。其中L0为柱的计算长度,b为矩形截面的短边尺 寸。
(2)布置方式
轴心受压柱的纵向受力钢筋应沿截面四周均匀对称布置; 偏心受压柱的纵向受力钢筋放置在弯矩作用方向的两对
边; 圆柱中纵向受力钢筋宜沿周边均匀布置。
(3)构造要求
纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm,通常采用 12~
32mm。一般宜采用根数较少,直径较粗的钢筋,以保证骨 架的刚度。
方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于4根,圆柱中 不宜少于8根且不应少于6根。
当短柱破坏时,混凝土达到极限压应 变0.002,相应的纵向钢筋应力为 400N/mm2。因此,当纵筋为高强度钢 筋时,构件破坏时纵筋可能达不到屈服 强度。显然,在受压构件内配置高强度 的钢筋不能充分发挥其作用,这是不经 济的。
2、轴心受压长柱的破坏特征
初始偏心距导致附加弯矩,附加弯矩
产生的水平挠度又加大了初始偏心距;较大 的初始偏心距将导致承截能力的降低。 破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混
钢筋混凝土受力构件的分类
§4—1 受压构件的一般构造要求
一、截面形式及尺寸要求
1、截面形状
正方形、矩形、圆形、环形。
2、截面尺寸
截面尺寸一般应符合 l0 /≤h25及 ≤l0 3/ b0(其中 为柱l0 的计算长
度,h和b分别为截面的高度 和宽度)。
对于方形和矩形截面,其尺寸不宜小于250×250mm。 为了便于模板尺寸模数化,柱截面边长在800mm以下者, 宜取50mm的倍数;在800mm以上者,取为100mm的倍 数。
螺旋箍筋对混凝土约束的折减系数,当fcu,k≤50N/mm2时,取 = 1.0;当fcu,k=80N/mm2时,取 =0.85,其间直线插值。
采用螺旋箍时,应注意几个问题:
如螺旋箍筋配置过多,极限承载力提高过大,则会在远未达 到极限承载力之前保护层产生剥落,从而影响正常使用。 《规 范》规定,
● 按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载 力的50%。 对长细比过大柱,由于纵向弯曲变形较大,截面不是全部受 压,螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。《规范》规定
二、材料强度
1、混凝土
宜采用较高强度等级的混凝土,一般采用C20~C40及以上 等级的混凝土。
2、钢筋
纵向钢筋:不宜选用高强度钢筋,一般采用HRB400和 HRB335。
箍筋:一般采用HPB235和HRB335级钢筋。
三、配筋构造
1、纵向受力钢筋
(1)设置纵向受力钢筋的目的
协助混凝土承受压力; 承受可能的弯矩,以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应 力; 防止构件突然的脆性破坏。
当搭接钢筋为受压时,不应大于10d,且不应大于 200mm;
当搭接受压钢筋直径大于25mm时,应在搭接接头两个端 面外100mm范围内各设置2根箍筋。
当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向受力钢筋多于3 根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋
多于4根时,应设置复合箍筋,以防止中间钢筋被压屈。复
' As '
A
1677 300 300
=1.86%
m in> =0.6%,且<3% ,满足最小配筋率要求,且勿
需重算。
纵筋选用4 25(As′=1964mm2),箍筋配置φ8@300,
如图所示。
Φ8@300
4 25
300
300
② 截面承载力复核
已知:柱截面尺寸b×h,计算长度L0,纵筋数量及级别, 混凝土强度等级。
凝土被压碎,纵向钢筋被压弯向外凸出,侧 向挠度急速发展,最终柱子失去平衡并将
凸边混凝土拉裂而破坏。
长细比较大时,可能发生“失稳破坏”。
在同等条件下,即截面相同,配筋相同,材料相同的条
件下,长柱承载力低于短柱承载力。
在确定轴心受压构件承截力计算公式时,规范采用构件的 稳定系数φ来表示长柱承截力降低的程度。长细比L0/b越大, φ 值越小,当L0/b≤8时, φ=1。
第四章 钢筋混凝土轴向受力构件
本章主要内容
1、受压构件的一般构造要求; 2、轴心受压构件正截面承载力计算; 3、偏心受压构件正、斜截面承载力计算; 4、受拉构件正、斜截面承载力计算。
受压构件
主要以承受轴向压力为主,通常还有弯矩 和剪力作用。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件(柱)往往在结构中具有重要作用,一旦产生破 坏,往往导致整个结构的损坏,甚至倒塌。
合箍筋的直径、间距与前述箍筋相同。
偏心受压柱 轴心受压柱
对于截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋 (图4.1.3)。原因是:内折角处受拉箍筋的合力向外。
柱钢筋图
电渣压力焊
箍筋加密
钢筋的机械连接
§4-2 轴心受压构件
轴心受压构件
◆在实际结构中,理想的轴心受压 构件几乎是不存在的。
3、承载力计算
(a)
(b)
s
(c)
s
fcc fc 4c
2c
c sd cor 2 f y Ass1
dcor
fyAss1
c
c
2 f y Ass1 s dcor
2
fyAss1
c
fcc
fc
8 f y Ass1 s dcor
达到极限状态时(保护层已剥落,故混凝土承载力不予考虑)
Nu
fcc Acor
求:柱的极限受压承载力 Nu,或已知轴向力设计值 N,判断截面是否安全。
【例】某现浇底层钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸
b×h=300×300mm,采用4 20的HRB335级(fy′=300N/ mm2)钢筋,混凝土C25(fc=9.6N/mm2),l0=4.5m,承 受轴向力设计值800kN,试校核此柱是否安全。
纵向受力钢筋的净距不 应小于50mm,偏心受压柱 中垂直于弯矩作用平面的侧 面上的纵向受力钢筋及轴心 受压柱中各边的纵向受力钢 筋的中距不宜大于300mm (右图)。对水平浇筑的预 制柱,其纵向钢筋的最小净 距距可按梁的有关规定采用。
受压构件纵向钢筋的最 小配筋率应符合规定。全部 纵向钢筋的配筋率不宜超过 5%。受压钢筋的配筋率一 般不超过3%,通常在0.5 %~2%之间。
1.4% 3%
(3)确定柱截面承载力
Nu 0.9 ( fc A fyAs)
=0.9×0.911×(11.9×300×300+300×1256) =1187.05×103N=1187.05kN>N=800kN
此柱截面安全。
二、配螺旋箍筋柱
1、螺旋箍筋柱的受力特点
螺旋箍筋柱的箍筋既是构 造钢筋又是受力钢筋。由于螺
约束核心混凝土(螺旋筋或焊普通钢箍柱
接环筋所包围的混凝土)的横 向变形,使得核心混凝土处于 三向受压状态,从而间接地
提高混凝土的纵向抗压强度。
螺旋钢箍柱
2、螺旋箍筋的构造
箍筋为螺旋环或焊接圆环, 间距不应大于80mm及0.2dcor (dcor为构件核心直径,即螺旋 箍筋内皮直径),且不宜小于 40mm。间接钢筋的直径应符合 柱中箍筋直径的规定。
箍筋直径不应小于d/4(d为纵向钢筋的最大直径),且 不应小于6mm。 箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸,且不 应大于15d(d为纵向受力钢筋的最小直径)。
在纵筋搭接长度范围内,箍筋的直径不宜小于搭接钢筋直 径的0.25倍。箍筋间距,当搭接钢筋为受拉时,不应大于5d (为受力钢筋中最小直径),且不应大于100mm;
解: fc=14.3N/mm2,fy′=300N/mm2, =01.0
(1)初步确定柱截面尺寸
设ρ′= As ' = 1%, =1,则
A
A
N
1400 103
=89916.5mm2
0.9( fc ' f y ') 0.9 1 (14.3 1% 300)
选用方形截面,则b=h= 89916 .5=299.8mm,取用 h=300mm。
1、轴心受压短柱的破坏特征
c
当轴向力较小时,构件的压缩变 形主要为弹性变形,轴向力在截面 内产生的压应力由混凝土合钢筋共 同承担。
弹塑性阶 段
随着荷载的增大,构件变形迅速增大,此时混凝土塑性变 形增加,弹性模量降低,应力增加缓慢,而钢筋应力的增加 则越来越快。在临近破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,混凝 土保护层开始剥落,最后,箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外 凸出,混凝土被压碎崩裂而破坏。
(4)配筋方式
对称配筋、非对称配筋 对称配筋:在柱的弯矩作用方向的两对边对称布置相同的
纵向受力钢筋。
非对称配筋:在柱的弯矩作用方向的两对边布置不同的纵
向受力钢筋。
2、箍筋
(1)设置箍筋的目的
保证纵向钢筋的位置正确; 防止纵向钢筋向外压屈; 对核心部分混凝土起约束作用,从而提高柱的承载能力。
(2)构造要求 受压构件中的周边箍筋应做成封闭式。
3、普通箍筋柱的正截面承截力计算
(1)基本公式
钢筋混凝土轴心受压柱的正截面承载力由 混凝土承载力及钢筋承载力两部分组成,如图 所示。
轴心受压短柱 Nus fc A f yAs
轴心受压长柱
Nul Nus
稳定系数
Nul
Nus
N Nu 0.9 ( fc A f yAs)
式中 Nu—轴向压力承载力设计值; N —轴向压力设计值;
f yAs
fc Acor
f
yAs
8 f y A源自文库s1 s dcor
Acor
(a)
(b)
2c
dcor Ass1 s Ass0
s
(c)
dcor
Ass 0
dcor Ass1
s
fyAss1
s
2c
fyAss1
Nu fc Acor f yAs 2 f y Ass0
N Nu 0.9( fc Acor f yAs 2f y Ass0 )
(2)计算方法
① 截面设计
已知:构件截面尺寸
b×h,轴向力设计值,
构件的计算长度,材 料强度等级。 求:纵向钢筋截面面 积。
若构件截面尺寸b×h未知,则可先根据构造要求并参 照同类工程假定柱截面尺寸b×h,然后按照上述步骤计算 AS’,纵向钢筋配筋率宜在0.5%~2%之间,若配筋率ρ’过大 或过小,则应重新调整截面尺寸,重新计算AS’。也可先假 定φ和ρ’(常假定φ=1, ρ’=1%),由下式计算出构件的截 面面积,进而得出b*h。
(2)计算稳定系数φ
l0/b=5000/300=16.7
1
1 0.002 (l0 / b 8)2
1
1 0.002(16.7 8)2
=0.869
(3)计算钢筋截面面积As′
As'
N
0.9
fc A
fy '
1400103 14.3 3002 0.9 0.869
300
=1677mm2
(4)验算配筋率
解:查表得 =f y3' 00N/ mm2,fc=11.9N/mm2, A=s1256 mm2
(1)确定稳定系数φ
l0/b=4500/300=15
1
1 0.002( l0 / b 8 )2
1
1 0.002(15
8)
2
=0.911
(2)验算配筋率
m in
0.6%
'
As ' 1256 A 9000
稳定系数可按下式计算:
1
1 0.002(l0 b 8)2
式中 —— 柱的计算长度;
b —— 矩形截面的短边尺寸,圆形截面可取 b
3d 2
构件的计算长度L0与构件两端支承情况有关,对于一般 的多层房屋的框架柱,梁柱为刚接的框架各层柱段。现浇楼 盖:底层柱L0 =1.0H ;其余各层柱段L0 =1.25H。装配式楼 盖:底层柱L0 =1.25H;其余各层柱段L0 =1.5H。
—钢筋混凝土构件的稳定系数;
fc—混凝土的轴心抗压强度设计值; A—构件截面面积,当纵向钢筋配筋率大于3%时,
A应改为Ac=A-As’; fy′—纵向钢筋的抗压强度设计值;
As′—全部纵向钢筋的截面面积; 系数0.9,是考虑到初始偏心的影响,以及主要承受恒载 作用的轴心受压柱的可靠性,引入的承载力折减系数。
N A
0.9( fc ' f y' )
再根据柱子的实际b,计算出柱的稳定系数φ,进而确定出 As′。
【例】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构,首层中柱按轴
心受压构件计算。该柱安全等级为二级,轴向压力设计值
N=1400kN,计算长度l0=5m,纵向钢筋采用HRB335级,混 凝土强度等级为C30。求该柱截面尺寸及纵筋截面面积。
◆通常由于施工制造的误差、荷载 作用位置的偏差、混凝土的不均
匀性等原因,往往存在一定的初 始偏心距。
◆但有些构件,如以恒载为主的等 跨多层房屋的内柱、桁架中的受 压腹杆等,主要承受轴向压力,
可近似按轴心受压构件计算。
普通钢箍柱
螺旋钢箍柱
一、普通箍筋柱
按照长细比 L0/b的大小,轴心受压柱可分为短柱和 长柱两类。对方形和矩形柱,当 L0/b ≤ 8 时属于短柱,否 则为长柱。其中L0为柱的计算长度,b为矩形截面的短边尺 寸。
(2)布置方式
轴心受压柱的纵向受力钢筋应沿截面四周均匀对称布置; 偏心受压柱的纵向受力钢筋放置在弯矩作用方向的两对
边; 圆柱中纵向受力钢筋宜沿周边均匀布置。
(3)构造要求
纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm,通常采用 12~
32mm。一般宜采用根数较少,直径较粗的钢筋,以保证骨 架的刚度。
方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于4根,圆柱中 不宜少于8根且不应少于6根。
当短柱破坏时,混凝土达到极限压应 变0.002,相应的纵向钢筋应力为 400N/mm2。因此,当纵筋为高强度钢 筋时,构件破坏时纵筋可能达不到屈服 强度。显然,在受压构件内配置高强度 的钢筋不能充分发挥其作用,这是不经 济的。
2、轴心受压长柱的破坏特征
初始偏心距导致附加弯矩,附加弯矩
产生的水平挠度又加大了初始偏心距;较大 的初始偏心距将导致承截能力的降低。 破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混
钢筋混凝土受力构件的分类
§4—1 受压构件的一般构造要求
一、截面形式及尺寸要求
1、截面形状
正方形、矩形、圆形、环形。
2、截面尺寸
截面尺寸一般应符合 l0 /≤h25及 ≤l0 3/ b0(其中 为柱l0 的计算长
度,h和b分别为截面的高度 和宽度)。
对于方形和矩形截面,其尺寸不宜小于250×250mm。 为了便于模板尺寸模数化,柱截面边长在800mm以下者, 宜取50mm的倍数;在800mm以上者,取为100mm的倍 数。
螺旋箍筋对混凝土约束的折减系数,当fcu,k≤50N/mm2时,取 = 1.0;当fcu,k=80N/mm2时,取 =0.85,其间直线插值。
采用螺旋箍时,应注意几个问题:
如螺旋箍筋配置过多,极限承载力提高过大,则会在远未达 到极限承载力之前保护层产生剥落,从而影响正常使用。 《规 范》规定,
● 按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载 力的50%。 对长细比过大柱,由于纵向弯曲变形较大,截面不是全部受 压,螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。《规范》规定
二、材料强度
1、混凝土
宜采用较高强度等级的混凝土,一般采用C20~C40及以上 等级的混凝土。
2、钢筋
纵向钢筋:不宜选用高强度钢筋,一般采用HRB400和 HRB335。
箍筋:一般采用HPB235和HRB335级钢筋。
三、配筋构造
1、纵向受力钢筋
(1)设置纵向受力钢筋的目的
协助混凝土承受压力; 承受可能的弯矩,以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应 力; 防止构件突然的脆性破坏。
当搭接钢筋为受压时,不应大于10d,且不应大于 200mm;
当搭接受压钢筋直径大于25mm时,应在搭接接头两个端 面外100mm范围内各设置2根箍筋。
当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向受力钢筋多于3 根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋
多于4根时,应设置复合箍筋,以防止中间钢筋被压屈。复
' As '
A
1677 300 300
=1.86%
m in> =0.6%,且<3% ,满足最小配筋率要求,且勿
需重算。
纵筋选用4 25(As′=1964mm2),箍筋配置φ8@300,
如图所示。
Φ8@300
4 25
300
300
② 截面承载力复核
已知:柱截面尺寸b×h,计算长度L0,纵筋数量及级别, 混凝土强度等级。
凝土被压碎,纵向钢筋被压弯向外凸出,侧 向挠度急速发展,最终柱子失去平衡并将
凸边混凝土拉裂而破坏。
长细比较大时,可能发生“失稳破坏”。
在同等条件下,即截面相同,配筋相同,材料相同的条
件下,长柱承载力低于短柱承载力。
在确定轴心受压构件承截力计算公式时,规范采用构件的 稳定系数φ来表示长柱承截力降低的程度。长细比L0/b越大, φ 值越小,当L0/b≤8时, φ=1。
第四章 钢筋混凝土轴向受力构件
本章主要内容
1、受压构件的一般构造要求; 2、轴心受压构件正截面承载力计算; 3、偏心受压构件正、斜截面承载力计算; 4、受拉构件正、斜截面承载力计算。
受压构件
主要以承受轴向压力为主,通常还有弯矩 和剪力作用。
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压 (c) 双向偏心受压
受压构件(柱)往往在结构中具有重要作用,一旦产生破 坏,往往导致整个结构的损坏,甚至倒塌。
合箍筋的直径、间距与前述箍筋相同。
偏心受压柱 轴心受压柱
对于截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋 (图4.1.3)。原因是:内折角处受拉箍筋的合力向外。
柱钢筋图
电渣压力焊
箍筋加密
钢筋的机械连接
§4-2 轴心受压构件
轴心受压构件
◆在实际结构中,理想的轴心受压 构件几乎是不存在的。
3、承载力计算
(a)
(b)
s
(c)
s
fcc fc 4c
2c
c sd cor 2 f y Ass1
dcor
fyAss1
c
c
2 f y Ass1 s dcor
2
fyAss1
c
fcc
fc
8 f y Ass1 s dcor
达到极限状态时(保护层已剥落,故混凝土承载力不予考虑)
Nu
fcc Acor
求:柱的极限受压承载力 Nu,或已知轴向力设计值 N,判断截面是否安全。
【例】某现浇底层钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸
b×h=300×300mm,采用4 20的HRB335级(fy′=300N/ mm2)钢筋,混凝土C25(fc=9.6N/mm2),l0=4.5m,承 受轴向力设计值800kN,试校核此柱是否安全。
纵向受力钢筋的净距不 应小于50mm,偏心受压柱 中垂直于弯矩作用平面的侧 面上的纵向受力钢筋及轴心 受压柱中各边的纵向受力钢 筋的中距不宜大于300mm (右图)。对水平浇筑的预 制柱,其纵向钢筋的最小净 距距可按梁的有关规定采用。
受压构件纵向钢筋的最 小配筋率应符合规定。全部 纵向钢筋的配筋率不宜超过 5%。受压钢筋的配筋率一 般不超过3%,通常在0.5 %~2%之间。
1.4% 3%
(3)确定柱截面承载力
Nu 0.9 ( fc A fyAs)
=0.9×0.911×(11.9×300×300+300×1256) =1187.05×103N=1187.05kN>N=800kN
此柱截面安全。
二、配螺旋箍筋柱
1、螺旋箍筋柱的受力特点
螺旋箍筋柱的箍筋既是构 造钢筋又是受力钢筋。由于螺