第三节 钢筋混凝土受压受拉和受扭构件

受压构件复合井字箍筋
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.2 轴心受压构件承载力计算
配置纵筋和普通箍筋的柱， 称为普通箍筋柱； 配置纵筋和螺旋筋 或焊接环筋的柱， 称为螺旋箍筋柱或间接箍筋柱。
普通箍筋柱中，箍筋是构造钢筋。 螺旋箍筋柱中，箍筋既是构造钢筋 又是受力钢筋。
螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约 束核心混凝土的横向变形，使核心 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。
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1 受压构件构造要求——箍筋的构造
受压构件复合菱形箍筋
受压构件中的箍筋， 应做成封闭式 末端做成135°弯钩， 平直段长度≥10d
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1 受压构件构造要求——箍筋的构造
搭接钢筋受拉时，箍筋间距S 不应大于5d，且不应大于100mm； 搭接钢筋受压时，箍筋间距S 不应大于10d，且不应大于200mm。 D不宜小于搭接钢筋直径的0.25倍。 偏压柱h≥ 600mm时， 应设置10～16mm的纵向构造钢筋。
2、偏心受拉构件
按照轴向拉力N作用在截面上位置的不同，偏拉构件有两种破坏形态： 小偏心受拉破坏和大偏心受拉破坏。 小偏拉： 拉力N作用在纵向钢筋Ａs和Ａs’之间（e0≤h/2－as）时，全截面受拉。 大偏拉： 拉力N在Ａs和Ａs ’之外（e0＞h/2－as），部份受拉，部份受压。
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件承载力
受拉破坏与受压破坏的界限
破坏的起因不同 受拉破坏（大偏心受压）：是受拉钢筋先屈服而后受压混凝土被压碎； 受压破坏（小偏心受压）：是受压部份先发生破坏。 与正截面破坏类似处 受拉破坏（大偏心受压） ：与受弯构件正截面适筋破坏类似； 受压破坏（小偏心受压） ：类似于受弯构件正截面的超筋破坏。 用界限相对受压区高度ξ b作为界限：
——截面型式及尺寸要求
轴心受压柱以方形为主， 偏心受压柱以矩形为主
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1 受压构件构造要求
——截面型式及尺寸要求
一般应符合: l0/h≤25 以及 l0/b≤30 方形与矩形截面的尺寸 不宜小于250mm×250mm
受压构件的配筋：
（1）纵向受力钢筋 （2）箍筋
作用： 一 协助混凝土承受压力，以减小构 件尺寸； 二 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； 三 防止构件突然的脆性破坏。 作用： 保证纵向钢筋的位置正确，防止 纵向钢筋压屈，从而提高柱的承 载能力。 抵抗剪力。
b
为大偏心受压破坏（受拉破坏） 为小偏心受压破坏（受压破坏）
b
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.4 受拉构件
一、受力特点
1、轴心受拉构件
当拉力N的作用点与截面形心重合时， 称为轴心受拉构件； 当拉力N的作用点与截面形心偏离时， 称为偏心受拉构件。
轴拉构件所受的拉力，全部由钢筋承担，最终由于受拉钢筋屈服而导致 构件破坏。
N N
l n s n
L 0/b≤8 为短柱
L 0/b> 8 为长柱
1 1
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件
1、偏心受压构件破坏特征 当e0 很小时，接近轴压构件 当e0 较大时，接近受弯构件
M e0 N
按偏心距和配筋的不同，偏压构件可分为受拉破坏和受压破坏
当偏心距e0较大，且受拉钢筋不太多时，发生受拉破坏。 当偏心距e0较小，或偏心距e0虽不小大，但受拉钢筋配置过多 时，均发生受压破坏。
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件
受拉破坏（大偏心受压破坏）
破坏特征： 加载后首先在受拉区出现横向裂缝，裂 缝不断发展，裂缝处的拉力转由钢筋承担， 受拉钢筋首先达到屈服，并形成一条明显的 主裂缝，主裂缝延伸，受压区高度减小，最 后受压区出现纵向裂缝，混凝土被压碎导致 构件破坏。 类似于：正截面破坏中的适筋梁 属 于：延性破坏
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.3 偏压构件承载力
受压破坏（小偏心受压破坏）
破坏特征： 加荷后全截面受压或大部分受压，离力近 侧混凝土压应力较高，离力远侧压应力较小甚 至受拉。随着荷载增加，近侧混凝土出现纵向 裂缝被压碎，受压钢筋屈服 ，远侧钢筋可能受 压，也可能受拉，但都未屈服。 类似于：正截面破坏中的超筋梁 属 于：脆性破坏
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1 受压构件构造要求
——材料强度
《混凝土规范》规定受压钢筋的最大抗压强度为400N/mm2。 混凝土： 一般柱中采用C25及以上等级，对于高层建筑的底层柱可 采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上；
纵向钢筋： 一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。
纵筋的配筋率：
A 100% bh
受力类型 受压构件
' s
受压钢筋的配筋率一般不超过3％， 通常在0.5 ％～2％之间。
钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率（％ ） 最小配筋百分率
全部纵向钢筋 一侧纵向钢筋 0.6 0.2
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉一侧的受拉钢筋 45
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f y，且不小于0.2
4.4 受拉构件
＊轴心受拉构件： 钢混屋架下弦杆、 高压圆形水管、 圆形水池壁等
＊偏心受拉构件： 矩形水池壁、 浅仓的墙壁等
钢筋混凝土折线屋架
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件
4.4 受拉构件
二、构造要求
轴拉及小偏拉构件中的纵筋，不得采用绑扎接头，直径大于 28mm的受拉钢筋不宜采用绑扎接头。 搭接而不加焊的受拉钢筋接头仅允许用在圆形池壁或管中， 其接头位置应错开，搭接长度不小于１.3la和300mm。 布置原则：均匀对称， 宜细不宜粗，宜多不宜少。 一般箍筋直径一般为4～6mm，间距不宜大于200mm 常用对称配筋形式。
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1 受压构件构造要求——纵筋的构造
纵筋直径与根数：
通常采用 12～32mm， 直径宜粗不宜细，根数宜少不宜多，保证对称配置。 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。 净距≥50mm， 中距≤300mm
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1 受压构件构造要求——纵筋的构造
第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.2 轴压构件承载力
长短柱的破坏特征：
1、轴心受压短柱 临近破坏时，柱子表面出现 纵向裂缝，箍筋之间的纵筋 压屈外凸，混凝土被压碎崩 裂而破坏。 混凝土：f c 2、轴心受压长柱 破坏时首先在凹边出现纵向 裂缝，接着混凝土压碎，纵 筋压弯外凸，侧向挠度急速 发展，最终柱子失去平衡， 凸边混凝土拉裂而破坏。 钢筋 ： f y

第三节 钢筋混凝土纵向受力构件 4.2 轴压构件承载力
长短柱的承载力：
在同等条件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同）， 长柱受压承载能力低于短柱受压承载能力。 长柱承载力
N N
l n
长细比l 0/b越大， 值越小
s n
短柱承载力
柱的长细比愈大，其承截力愈低，对于长细比很大的长柱，还有可能发 生“失稳破坏”的现象。 《混凝土设计规范》采用稳定系数中来表示长柱承载力的降低程度