2.1受压构件混凝土ppt课件

1、第六章 受压构件(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。坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。第六章 受压构件Compressive Element or Column螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱第六章 受压构件6.1 受压构件的一般构造要求材料强度：材料强度：混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，一般应采用强度等级较高的混凝土。目强度，一般应采用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用前我

2、国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C25C40，在高层建筑中，在高层建筑中，C50C60级混凝土级混凝土也经常使用。也经常使用。钢筋：通常采用钢筋：通常采用级和级和级钢筋，不宜过高。级钢筋，不宜过高。截面形状和尺寸：截面形状和尺寸： 常采用方形、矩形截面，有时也采用工字形常采用方形、矩形截面，有时也采用工字形和多边形。和多边形。 圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。柱。 柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在l0/b30及及l0/h25。 当柱截面的边长在当柱截面的边长在800mm以下时，一般以以下时，一般以50mm为模

3、数，边长在为模数，边长在800mm以上时，以以上时，以100mm为模数。为模数。第六章 受压构件的截面承载力纵向钢筋：纵向钢筋： 纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，接近于素混凝土柱，纵筋不能起影响很小，接近于素混凝土柱，纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。同到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用垂直于弯矩作用平面），以及收缩和温用垂直于弯矩作用平面），以及收缩和温度变化产生的拉应力，规定了受压钢筋的最度变化产生的拉应力，规定了受压钢筋的最小配筋率。小配筋率

4、。 规范规范规定，轴心受压构件、偏心受压构规定，轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于件全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.6%；一；一侧受压钢筋的配筋率不应小于侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%，受拉钢，受拉钢筋最小配筋率的要求同受弯构件。筋最小配筋率的要求同受弯构件。 另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量，全部纵筋配筋率不宜超过凝土的浇筑质量，全部纵筋配筋率不宜超过5%。 全部纵向钢筋的配筋率按全部纵向钢筋的配筋率按r =(As+As)/A计算，计算，一侧受压钢筋的配筋率按一侧受压钢筋的配筋率按r =As/A计算，其计算，其

5、中中A为构件全截面面积。为构件全截面面积。第六章 受压构件的截面承载力配筋构造：配筋构造： 柱中纵向受力钢筋的的直径柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于不宜小于12mm，且选配钢筋时宜根数少而粗，但对矩形截面且选配钢筋时宜根数少而粗，但对矩形截面根数不得少于根数不得少于4根，圆形截面根数不宜少于根，圆形截面根数不宜少于8根，且应沿周边均匀布置。根，且应沿周边均匀布置。 纵向钢筋的保护层厚度要求见表纵向钢筋的保护层厚度要求见表8-3，且不小，且不小于钢筋直径于钢筋直径d。 当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于于50mm 。 对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的

6、最小应对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。按梁的规定取值。 截面各边纵筋的中距不应大于截面各边纵筋的中距不应大于350mm。当。当h600mm时，在柱侧面应设置直径时，在柱侧面应设置直径1016mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合箍筋或拉的纵向构造钢筋，并相应设置复合箍筋或拉筋。筋。第六章 受压构件的截面承载力第六章 受压构件的截面承载力箍箍 筋：筋： 受压构件中箍筋应采用封闭式，其直径不应受压构件中箍筋应采用封闭式，其直径不应小于小于d/4，且不小于，且不小于6mm，此处，此处d为纵筋的最为纵筋的最大直径。大直径。 箍筋间距不应大于箍筋间距不应大于400mm，也不应大于截面，

7、也不应大于截面短边尺寸；对绑扎钢筋骨架，箍筋间距不应短边尺寸；对绑扎钢筋骨架，箍筋间距不应大于大于15d；对焊接钢筋骨架不应大于；对焊接钢筋骨架不应大于20d。d为纵筋的最小直径。为纵筋的最小直径。 当柱中全部纵筋的配筋率超过当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直，箍筋直径不宜小于径不宜小于8mm，且箍筋末端应应作成，且箍筋末端应应作成135的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于10箍筋直径，或焊成封闭式；箍筋间距不应箍筋直径，或焊成封闭式；箍筋间距不应大于大于10倍纵筋最小直径，也不应大于倍纵筋最小直径，也不应大于200mm。 当柱截面短边大于当柱截面短边大于4

8、00mm，且各边纵筋配置，且各边纵筋配置根数超过多于根数超过多于3根时，或当柱截面短边不大于根时，或当柱截面短边不大于400mm，但各边纵筋配置根数超过多于，但各边纵筋配置根数超过多于4根根时，应设置复合箍筋。时，应设置复合箍筋。 对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角对截面形状复杂的柱，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的箍筋，以避免箍筋受拉时使折角处混凝土破损。破损。第六章 受压构件复杂截面的箍筋形式第六章 受压构件承载力6.2.1 6.2.1 轴心受压构件的受力性能轴心受压构件的受力性能 Behavior of Axial Compressive MemberBeh

9、avior of Axial Compressive Member矩形截面轴心受压短柱矩形截面轴心受压短柱N箍筋的作用？箍筋的作用？变形条件：es =ec =esyyssEfE 物理关系：02000 2ccf平衡条件：ssccAANyysf 6.2 轴压构件承载力第六章 受压构件的截面承载力对于ey=fy/Ese0 的钢筋ssccuAEAfN0ssccAAN第六章 受压构件的截面承载力00.0010.00220040060080010001200N(kN)bh=200200As=804C30 fy=235MPa fy=540MPa第六章 受压构件的截面承载力020040060080010001

10、0020030040050020406080100cscN(kN) fy=540MPa fy=230MPa第六章 受压构件的截面承载力00.0010.00210020030040050020406080100csc fy=540MPa fy=230MPa第六章 受压构件的截面承载力钢筋的受压强度 0yysyyffEf时，MPa400 00sysyyEfEf时，第六章 受压构件的截面承载力徐变对轴心受压构件的影响徐变对轴心受压构件的影响 由于混凝土在长期荷载作用下具有徐变性质，而钢筋在常由于混凝土在长期荷载作用下具有徐变性质，而钢筋在常温情况下没有徐变。因而，当轴心受压构件在恒定荷载的长期温情况

11、下没有徐变。因而，当轴心受压构件在恒定荷载的长期作用下，混凝土徐变将使构件中钢筋和混凝土的应力发生变化。作用下，混凝土徐变将使构件中钢筋和混凝土的应力发生变化。 下面讨论混凝土初始应力水平较低时，由于混凝土徐变，下面讨论混凝土初始应力水平较低时，由于混凝土徐变，轴心受压构件中钢筋和混凝土应力的变化情况。由于混凝土初轴心受压构件中钢筋和混凝土应力的变化情况。由于混凝土初始应力较低始应力较低sc给出计算表格；给出计算表格；2、矩形截面可用下式计算：、矩形截面可用下式计算：两端不动铰支两端不动铰支两端固定两端固定一端固定，一端不动铰一端固定，一端不动铰一端固定，一端自由一端固定，一端自由120)8/

12、(002. 01blll20ll0ll5.00ll7 . 00公式应用公式应用 1、截面设计己知： 求： 2、截面复核己知： 求：SycAAffN、ycffN、SAA、uN)(9 . 0sycuAfAfN例题例题 例题1 某柱承受轴心压力设计值N=1840KN，楼层高H=5.4m(计算长度为0.7H),砼的强度等级为C30,采用三级受压受压钢筋,试设计该截面? 例题2 某现浇框架结构底层中柱的柱高H=3.5m (计算长度为1.0H),截面尺寸b*h=250mm*250mm,柱内配三级受压钢筋,面积为804mm*mm,砼强度等级为C30.柱承受轴心压力设计值N=810KN,试核算该柱是否安全.6

13、.2.2 螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱第六章 受压构件2 fyAss1 fyAss12sdcors(a)(b)(c)sAdAsscorss10sycorrcuAfAfN)(sycoruAffAN达到极限状态时保护层已剥落，不考虑）达到极限状态时保护层已剥落，不考虑）rcffcorssycorcorssycorssyrAAfsddAfsdAf244220211第六章 受压构件2 fyAss1 fyAss12sdcors(a)(b)(c)02ssysycorcuAfAfAfN)2(9 . 00ssysycorcuAfAfAfNN螺旋箍筋对承载力的影响系数螺旋箍筋对承载力的影响系数a，当，当fcu,k50N

14、/mm2时，取时，取a = 1.0；当；当fcu,k=80N/mm2时，取时，取a =0.85，其间直线插值。，其间直线插值。sycorcuAfAfN)(2sycoruAffAN达到极限状态时保护层已剥落，不考虑）达到极限状态时保护层已剥落，不考虑）sycorcorssycuAfAAAffN)2(04第六章 受压构件采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。 如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未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。达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。 规范规范规定：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。受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。规范规范规定：规定： 对长细比对长细比l0/d大于大于12的柱不考虑螺旋箍