第四章 钢筋混凝土轴心受力构件

1、 理想的轴心受理想的轴心受力构件在实际工程力构件在实际工程中其实并不存在。中其实并不存在。(轴压)轴线NN轴线(轴拉)NN实际工程中，近似轴心受拉构件有哪些？ 近似轴心受压构件有哪些？第一节第一节 轴心受拉构件的受力特点轴心受拉构件的受力特点混凝土开裂前混凝土开裂前混凝土开裂后混凝土开裂后破坏阶段破坏阶段 0XsyAfN N 拉力的组合设计值；拉力的组合设计值；fy 钢筋抗拉强度设计值钢筋抗拉强度设计值；As 纵向钢筋面积。纵向钢筋面积。第二节第二节 轴心受拉构件的承载力计算轴心受拉构件的承载力计算P390v 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先 采用直

2、径较小的钢筋。采用直径较小的钢筋。 v 钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连 接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不 得采用绑扎的搭接接头。得采用绑扎的搭接接头。 v 全部受力纵筋配筋率全部受力纵筋配筋率 ，且，且 。 （ 为混凝土轴心抗拉强度设计值）为混凝土轴心抗拉强度设计值）0.2% yt90fftf轴拉构件构造要求轴拉构件构造要求wmax wlim 第三节第三节 轴心受拉构件裂缝宽度验算轴心受拉构件裂缝宽度验算钢筋混凝土轴拉构件正常使用阶段是带裂缝工作的，钢筋混凝土轴拉构件正常使用阶段是带裂缝工作的，验算：验算：第

3、四节第四节 轴心受压构件概述轴心受压构件概述u截面形式截面形式u按箍筋配置分类：按箍筋配置分类： 配置普通箍筋；配置普通箍筋； 配置螺旋箍筋（或环式配置螺旋箍筋（或环式 焊接箍筋）焊接箍筋）u受力时钢筋作用受力时钢筋作用密集箍筋对核心混凝土的密集箍筋对核心混凝土的约束作用可提高混凝土强约束作用可提高混凝土强度和延性度和延性一.试验研究分析第五节第五节 配普通箍筋的轴心受压构件配普通箍筋的轴心受压构件长细比：长细比：构件计算长度构件计算长度l0与构件截面回转半径与构件截面回转半径i之比。之比。矩形截面：矩形截面：l0/b, b为截面短边为截面短边圆形截面：圆形截面：l0/d, d为直径为直径短柱

4、：短柱：长柱：长柱：l0 /i28。 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 l0 /i28。 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 1.短柱短柱破坏时往往出现与荷载方向短柱破坏时往往出现与荷载方向大致平行的纵向裂缝大致平行的纵向裂缝 ，导致混凝，导致混凝土最终压碎。土最终压碎。承载力由混凝土压承载力由混凝土压碎来控制。碎来控制。若混凝土保护层较薄，若混凝土保护层较薄，且钢箍间距较大时，很可能造成且钢箍间距较大时，很可能造成混凝土保护层崩裂，纵向钢筋向混凝土保护层崩裂，纵向钢筋向外曲屈的现象。外曲屈的现象。NN短柱：混凝土压碎，钢筋压屈短柱：混凝土压碎，钢筋压屈2.长柱轴向压力的可能初始偏心

5、影响不能忽略。构件受荷后，由于初始偏心距将产生附加弯矩，而附加弯矩产生的水平挠度又加大了原来初始偏心距，这样相互影响的结果使长柱最终在轴向力和弯矩的共同作用下发生破坏，其破坏破坏荷载低于同条件下的短柱破坏荷荷载低于同条件下的短柱破坏荷载载。规范采用一个降低系数j来反映这种承载力随长细比增大而降低的现象，并称之为“稳定系稳定系数数”。 j值的变化如表41)(9 . 0AfAfNcsyjj 稳定系数；稳定系数； 钢筋抗压强度设计值；钢筋抗压强度设计值；yf 混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；cf二.正截面受压承载力计算公式 全部纵向受压钢筋面积；全部纵向受压钢筋面积；sAA 构件

6、截面面积，当纵向钢筋配筋率大于构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于scAAA3时，时，A采用采用 ； 为了保持与偏心受压构件正截面承载为了保持与偏心受压构件正截面承载力计算力计算9 . 0具有相近的可靠度而引进的系数。具有相近的可靠度而引进的系数。v 材料：混凝土的强度等级宜高一些，钢筋宜用材料：混凝土的强度等级宜高一些，钢筋宜用 HRB500级和级和 HRB400级钢筋。级钢筋。v 截面：截面： b250mm, l0 /b30 。v 纵筋：纵筋： d 12mm, 圆柱中根数圆柱中根数 6； 50mm 350mm, c 20mm。v 箍筋：封闭式箍筋：封闭式 d 6mm , d纵纵 /4； s

7、400mm , 15 d纵纵 。 （每边（每边4 4根）根） （每边（每边3 3根）根） （每边（每边4 4根）根） （每边多于（每边多于4 4根）根）三.构造要求纵向受力钢筋的最小配筋百分率纵向受力钢筋的最小配筋百分率min(%)受力类型受力类型最小配筋百分率最小配筋百分率受压构受压构件件全部纵全部纵向钢筋向钢筋强度等级强度等级500MPa 0.50强度等级强度等级400MPa0.55强度等级强度等级300MPa、 335MPa0.60一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋0.20受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋一侧的受拉钢筋0.20和和45ft/fy中的较大

8、中的较大值值三.构造要求注：注：1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用C60以上以上强度等级的混凝土时，应按表中规定增加强度等级的混凝土时，应按表中规定增加0.10； 2 板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采用用0.15和和45ft/fy中的较大值；中的较大值； 3 偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋考虑；考虑； 4

9、 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算；件的全截面面积计算； 5 受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积（全截面面积扣除受压翼缘面积（bf-b）hf后的截面面积计算；后的截面面积计算； 6 当钢筋沿构件截面周边布置时，当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋”系指沿系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。受

10、力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。 1=fc1 1=fc1 2= 3= fLfL-侧向侧向约束压应约束压应力（加液力（加液压）压）圆柱体试验圆柱体试验有侧向约有侧向约束时的抗束时的抗压强度压强度无侧向约无侧向约束时圆柱束时圆柱体的单轴体的单轴抗压强度抗压强度Lcc1fff4第六节第六节 配螺旋式或焊接环式间接钢配螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压柱筋的轴心受压柱 在柱的横向采用螺旋箍筋或焊接环筋也能像直接配置纵向钢筋那样起到提高承载力和变形能力的作用，故把这种配筋方式称为“间接配筋间接配筋”。螺旋箍筋对混凝土变形产生螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。约束，使其承载力提高。一. 试

11、验研究分析保护层剥落规范从提高安全度考虑，采用下式设计：规范从提高安全度考虑，采用下式设计：ccorysyvsso0.9(2)Nf Af Af A 间接钢筋的强度；间接钢筋的强度；yvf 构件的核心截面面积；构件的核心截面面积；corA 单根间接钢筋的截面面积；单根间接钢筋的截面面积；ss1A 间接钢筋的间距；间接钢筋的间距；S 间接钢筋的换算面积，间接钢筋的换算面积， ； ssoASAdAss1corsso 间接钢筋对混凝土约束的折减系数，间接钢筋对混凝土约束的折减系数，85. 00 . 1 ；二. 截面承载力的计算公式应用注意问题：公式应用注意问题：v 间接钢筋的换算截面面积间接钢筋的换算截面面积 Asso 应大于纵向钢应大于纵向钢 筋全部截面面积的筋全部截面面积的 25。v 按式（按式（4-2