第四章第三节 钢筋混凝土受压构件

1、第四章第三节 钢筋混凝土受压构件 第一节 受压构件分类第二节 受压构件构造第三节 轴心受压构件的承载力计算第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算第一节 受压构件分类 受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构损坏，甚至倒塌 轴压构件N作用 偏压构件N、M共同作用，偏心距e。 实际工程中：中柱轴压构件； 边柱、角柱偏压构件；绝大多数柱为偏压构件。 附加偏心距ea：由于荷载不可避免偏心、砼的非均匀性以及施工偏差等原因都可产生附加偏心距ea。 eamax20,h/30mm 第一节 受压构件分类第一节 受压构件分类 钢筋混凝土偏心受压构件的受力性能、破坏形态介于受弯构件与轴

2、心受压构件之间。 当N=0，Ne0=M 时为受弯构件； 当M=0 ，e0=0 时为轴心受压构件。故受弯构件和轴心受压构件相当于偏心受压构件的特殊情况。 第二节 受压构件构造 1材料 混凝土：不宜低于C20，通常C20、C25、C35。 钢 筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400. 对于RRB400以上高强钢筋不再适用。 原因：混凝土的轴心抗压的极限应变0为0.002左右，产生同样的变形钢筋应力应为：sEs021050.002400N/mm2左右，故高强钢筋的强度性能在这里无法发挥。第二节 受压构件构造2. 截面形状和尺寸 轴压构件截面以方形、圆形为主； 偏压构件以矩形为主，

3、偏心方向与柱长边方向同。 偏压构件破坏形态按长细比（ l0/h ）分： 短柱（l0/h5 ）、长柱（5l0/h 长柱 细长柱第二节 受压构件构造第二节 受压构件构造3. 配筋(见书上P106 )2.基本计算公式 轴心受压构件中的承载力由混凝土强度和钢筋强度两部份组成，细长构件还要考虑纵向弯曲的影响。其计算公式如下：式中：A-构件截面面积； As -全部纵向钢筋的截面面积。当纵向钢筋配筋率大于3%时，上式中的A应改用(A-As)代替。 第三节 轴心受压构件承载力计算 钢筋混凝土受压构件的稳定系数，即钢筋混凝土受压长柱的承载力与相同条件下短柱的比值。该值随长细比l0/i的增加而减少，可查下表得到。

4、 l0/b810121416182022242628l0/d78.510.5121415.517192122.524l0/i28354248556269768390971.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56l0/b3032343638404244464850l0/d262829.5313334.536.5384041.543l0/i1041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19第三节 轴心受压构件承载力计算 第四节 矩形截面偏心受压构件承

5、载力计算 1. 偏心受压构件的两种破坏形式根据e0的变化分：大、小偏压破坏1.1 大偏压破坏（“受弯破坏”） 当荷载偏心距较大且配筋不太多时，构件具有与适筋受弯构件相类似的破坏特点即构件破坏时受拉钢筋首先屈服，然后受压区钢筋屈服、混凝土被压碎而导致整个构件破坏。整个过程具有明显的塑性变形性能。第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算1.2 小偏压破坏（“受压破坏”） 荷载偏心距较小，或者偏心距较大但配筋较多时，构件将发生以混凝土受压破坏（钢筋并未屈服）为标志的小偏压破坏。 分两类：1）偏心距较小，构件处于全截面受压； 2）偏心距较大但配筋较多，截面处于部分

6、受压。 两类情况下，构件受压破坏时受压区混凝土均被压碎，受压钢筋亦被压曲；而另一侧钢筋可拉（一类）可压（二类），未屈服。 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算2. 矩形截面偏心受压构件的基本计算公式2.1 大偏心受压构件（x0h0） 基本假定：同受弯构件式中：e纵向作用点至受拉钢筋截面重心的偏心距；第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算2.2 小偏压构件（x0h0） 小偏压构件受拉区钢筋受力性质随着受压区高度的变化可拉可压，如下所示： 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算 因此，可假定受拉区钢筋应力值如下： 于是建立平衡方程： 式中： 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算 当偏心距很小时

7、，也有可能在远离纵向力的另一侧（受拉区）混凝土先发生混凝土的压碎破坏，为避免此类破坏的发生，除按上式计算外，还应满足： 式中：h0受压钢筋合力作用点至受拉区边缘的距离h0=h-a。第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算2.3 纵向弯曲的影响 由于侧向挠曲变形，轴向力将产生二阶效应，引起附加弯矩。因而对于长细比较大的构件，二阶效应引起附加弯矩不能忽略。 偏心距增大系数： 可按下式进行计算： 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算2.4 大小偏心的界限 即两种破坏形态的分界线；即由钢筋屈服的“受弯破坏”混凝土受压破坏的“受压破坏”。 界限破坏形态：即受拉区钢筋屈服的同时；受压区混凝土被压碎，砼界限受压区高度xbbh0 小偏压：xbbh0 大偏压：xbbh0 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算2.5 对称配筋矩形截面的强度计算公式 对称配筋: AsAs、fy = fy、a = a。 优点：施工不易出错；且计算简单 第四节 矩形截面偏心受压构件承载力计算由N0，则有对称配筋受压构件的受压区高度：x=N /a1 fcb1）当xbbh0时，为大偏压 若x2a ，则有： 若x2a，则取x=2a：第四节