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第8章受压构件 混凝土柱设计原理 定义 以承受压力为主的构件 如柱 墙 桥墩等 分类 轴向力作用点 8 1受压构件的构造要求 1 形状 1 一般采用方形 矩形截面 2 单层工业厂房的预制柱常采用I字形截面 3 圆形截面主要用于桥墩 桩和公共建筑中的柱 2 截面尺寸 8 1 1截面形状和尺寸 1 最小截面尺寸 250 250mm 2 长细比要求 l0 b 30及l0 h 25 3 模数尺寸 边长 800mm时 以50mm为模数 边长 800mm时 以100mm为模数 1 混凝土 应采用强度等级较高的混凝土 一般结构常用C30 C40 高层建筑常用C50 C60 2 钢筋 常用HRB335和HRB400 8 1 2材料强度 1 最小配筋率 1 规定最小配筋率的理由一是防止混凝土受压脆性破坏 二是承担偶然的附加弯矩 混凝土的收缩和温度变化产生的拉应力 2 最小配筋率的取值 8 1 3纵向钢筋 全部纵向钢筋的配筋率 0 6 一侧纵向钢筋的配筋率 0 2 2 最大配筋率全部纵筋配筋率不宜大于5 4 纵向受力钢筋的直径 不宜小于12mm 宜根数少而直径粗 3 纵向受力钢筋的根数 矩形截面不得少于4根 圆形截面不宜少于8根 不应少于6根 5 柱侧面的纵向构造钢筋 h 600mm时 应设直径10 16mm的纵向构造钢筋 并相应设置复合箍筋或拉筋 8 纵向受力钢筋的中距 350mm 6 纵向钢筋的保护层厚度 一般为30mm 7 纵向受力钢筋的净间距 混凝土竖向浇注时 50mm 预制柱 不应小于30mm和1 5d d为钢筋的最大直径 8 1 3纵向钢筋 1 箍筋形式 采用封闭式 2 箍筋间距 400mm 截面的短边尺寸 15d 绑扎骨架 或 20d 焊接骨架 3 箍筋直径 d 4且 6mm 4 当柱中全部纵筋的配筋率 3 时 箍筋直径 8mm 箍筋间距 10倍纵筋最小直径 且 200mm 箍筋末端应作成135 的弯钩 弯钩末端平直段长度 10箍筋直径 5 复合箍筋 下列两种情况下应设置复合箍筋 一是柱截面短边 400mm 且各边纵筋 3根时 二是柱截面短边 400mm 但各边纵筋 4根时 6 不得采用具有内折角的箍筋 以避免箍筋受拉时使折角处混凝土破损 轴心受压承载力是正截面受压承载力的上限 普通箍筋柱和螺旋箍筋柱两种情况 8 2轴心受压构件正截面受压承载力 普通箍筋柱 螺旋箍筋柱 纵筋的作用 1 直接受压 提高柱的承载力 2 承担偶然偏心等产生的拉应力 3 改善破坏性能 脆性 4 减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响 箍筋的作用 1 固定纵筋 形成钢筋骨架 2 承担剪力 3 约束混凝土 改善混凝土的性能 4 给纵筋提供侧向支承 防止纵筋压屈 8 2 1轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力 8 2 2 轴心受压短柱的受力性能 破坏时 砼压碎 纵筋外鼓呈灯笼状 受力时 全截面应变相等 即es ec e 8 2 2轴心受压长柱的受力性能 1 受力时 N不可避免的初始偏心 引起的侧向弯曲 附加弯矩不可忽略 2 破坏时 凸边出现横向裂缝 砼拉裂 凹边出现纵向裂缝 砼压碎 构件破坏 3 长柱的承载力小于相同条件短柱的承载力 N长柱 N短柱 回忆 柱的计算长度 l0 理想