水工钢筋混凝土第五章

钢筋砼受压构件？第5章钢筋砼受压

构件承载力计算

第五章钢筋砼受压构件承载力计算

概述水电站厂房柱

第五章钢筋砼受压构件承载力计算

概述

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求

第五章钢筋砼受压构件承载力计算

概述受压构件分为轴心受压和偏心受压。实际工程中真正的轴心受压构件是没有的。我国规范对偏心很小可略去不计，构件按轴心受压计算。偏心受压构件：柱、墙

大偏心受压：(受拉破坏）小偏心受压：(受压破坏）

实际构件：轴力、弯矩、剪力同时作用单向偏心受压构件：框架边柱双向偏心受压构件：框架角柱

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求一、截面形式和尺寸采用方形或矩形截面，截面长边布在弯矩作用方向，长短边比值1.5～2.5。也可采用T形、工字形截面。桩常用圆形截面。截面尺寸不宜过小，水工建筑现浇立柱边长300mm。截面边长

800mm，50mm为模数，边长800mm，以100mm为模数。二、砼受压构件承载力主要取决于砼强度，应采用强度较高的砼，如C20、C25、C30或更高。5.1受压构件的构造要求

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求三、纵向钢筋作用：①协助砼受压；②承担弯矩。

常用HRB335、HRB400级。不宜用高强钢筋(为什么？)。直径12mm，常用直径12～32mm。现浇时纵筋净距50mm，最大间距300mm。长边600mm，中间设10～16mm纵向构造钢筋，间距500mm。

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求受压钢筋数量不能过少。规范规定：HPB235：

偏压构件受压或受拉筋配筋率0.25％(柱)或0.20％(墙)；HRB335、HRB400、RRB400级钢：

偏压构件受压或受拉筋配筋率0.20％(柱)或0.15％(墙)；轴心受压构件：全部纵筋配筋率

0.6％。纵筋不宜过多，合适配筋率0.8％～2.0％。

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求

四、箍筋作用：①阻止纵筋受压向外凸，防止砼保护层剥落；②约束砼；③抗剪。箍筋应为封闭式。纵筋绑扎搭接长度内箍筋要加密。

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求箍筋直径和间距直径：不应小于0.25倍纵向钢筋的最大直径，亦不应小于6mm；间距：①（绑扎骨架）（焊接骨架）②③

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求截面有内折角时箍筋的布置基本箍筋和附加箍筋1-基本箍筋2-附加箍筋

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面承载力计算短柱

应变柱全截面受压，压应变均匀。钢筋与砼共同变形，压应变保持一样。一、试验结果5.2轴心受压构件正截面承载力计算受力过程（图5-5）荷载较小，砼和钢筋应力比符合弹模比。荷载加大，应力比不再符合弹模比。荷载长期持续作用，砼徐变发生，砼与钢筋之间引起应力重分配。钢筋受力比例增大，砼受力比例减小。破坏时，砼的应力达到fc

，钢筋应力达到fy

。

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面承载力计算不同箍筋短柱的荷载—应变图A——不配筋的素砼短柱；B——配置普通箍筋的钢筋砼短柱；C——配置螺旋箍筋的钢筋砼短柱。箍筋形式和间距对受力有较大影响

第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面承载力计算不同箍筋短柱的荷载—应变图钢筋混凝土短柱与素混凝土短柱比：承载力高延性好螺旋箍筋对延性的增加更显著普通箍觉筋短柱忆正截面林极限承倍载力由饰两部分士组成：Nu——破坏时逗的极限布轴向力筑；Ac——砼截般面面雪积；A's——全部担纵向息受压重钢筋吊截面锐面积块。第五践章雕钢赛筋砼雀受压跳构件辣承载倡力计注算5.吵2轴心慕受压挠构件禾正截没面承相载力礼计算第五章算钢屡筋砼受脂压构件驴承载力派计算5.2轴心谈受压蚁构件涂正截通面承蹦载力切计算长柱不层仅发生僻压缩变本形，还掠发生纵向弯剖曲。（原约因：五效催应）长柱破辞坏荷载理小于短缝柱，柱星子越细承长小得翼越多。用稳定系数表示长柱承载力较短柱的降低。

2长柱第五喇章护钢夜筋砼蛙受压做构件成承载庙力计喘算5.2轴心受花压构件祸正截面挥承载力顽计算影响值的主要因素为长细比l0/b

。l0/b<8的称为罚短柱,稳定系纵数＝1。l0/b>8时可朗根据境长细烟比查绢表。计算长旷度l0l0=0.沿5l多层房康屋中计虏算长度邻取值：那和楼盖离刚度有邻关现浇鸽楼盖：底聋层柱l0＝1.0板H其余各窝层柱l0＝1.2降5H装配糟楼盖：底图层柱l0＝1.2希5H其余各架层柱l0＝1.架5Hl0=0.生7ll0=1.锋0ll0=2歇l5.厚2轴心读受压就构件锻正截淋面承宫载力机计算第五章赏钢红筋砼受晃压构件泳承载力棍计算第五祥章雷钢态筋砼起受压辈构件隆承载芽力计载算5.2轴心受器压构件器正截面唱承载力锣计算二、凤普通炊箍筋剃柱的党计算N——轴力拌设计忙值(包括γ0和Ψ值在攀内)；A——构件截罚面面积蹄；As’——全部怪纵筋苹的截兆面面击积；φ——轴压构闸件的稳草定系数快。基本蜘公式高：截面设吼计：

偏心受压构件图Ne0

NM（=Ne0）5.附3偏心您受压衬构件哗正截碎面承僵载力会计算5.3偏心受荷压构件数正截面培承载力很计算第五平章饱钢纳筋砼差受压昼构件月承载减力计葡算5.侮3偏心受疮压构件垦正截面食承载力须计算一、摘试验拉结果1．受珠拉破遵坏——大偏心弯受压破拳坏Ÿ破坏性身质：延性破如坏。

Ÿ产生条件：相对偏心距

且受拉钢筋配置得不太多时。较大，部分受拉、部分受压，受拉钢筋应力先达到屈服强度，随后，混凝土被压碎，受压钢筋达屈服强度。构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。

Ÿ破坏特征：第五女章哨钢衫筋砼融受压阔构件秋承载漠力计荷算5.秃3偏心害受压间构件震正截欺面承杯载力程计算e0很小仙，全畏部受寺压e0稍大，完小部分涉受拉e0较大，菌拉筋过志多Ÿ产生惑条件：（1）偏心阳距很小俭，全截你面受压隙。（2）偏心催距稍大秃，小部草分受拉想，但受事拉钢筋注靠近中随和轴，我应力很诵小。（3）偏窝心距迟较大饿，但受耗拉钢璃筋配叠置特损别多呈。（类灾似超西筋梁晃）2．受压节破坏——小偏狸心受敏压破特坏个别刘情况郑，e0极小剖，As配置般过少冬，破坡坏可他能在芹距轴败向力爽较远辱一侧竖发生半。Ÿ破坏特蹄征：一般招是靠棋近纵呢向力投一侧俱的混江凝土啊首先谦达到诱极限李压应啊变而初压碎凭，该觉侧的瞧钢筋萝达到曲屈服肃强度已，远暑离纵仙向力纽奉一侧吗的钢踢筋不畜论受锤拉还办是受更压，偿一般袖达不逼到屈奇服强勾度。佣构件梳的承讽载力傍取决钞于受材压区杠混凝革土强嫂度和观受压砖钢筋冰强度合。5.3偏心受愧压构件旺正截面却承载力瓦计算Ÿ破坏性掩质：脆性破班坏。5.浅3偏心玻受压食构件圣正截鲁面承曲载力展计算二、大金小偏心脆的界限e界限核破坏指：受拉苗钢筋贝达到岔屈服颗应变司时，描受压脖区混灾凝土统也刚涨好达浴到极铺限压计应变跪而压茶碎。

偏心受压构件的截面应变分布图AsA's

εcua

cεy

h0

xbxbbεs

>

εy

dεs

<

εy

x<xbx>xb为小偏心受压破坏。

（x>xb）时，当当

（x≤xb）时，

为大偏心受压破坏；第五章斩钢盗筋砼受植压构件洪承载力顽计算5.渔3偏心舒受压芦构件洒正截铅面承嘉载力飘计算三、轮矩形昼截面杰偏心搭受压葱构件混的计歇算基本假跪定同受割弯构件基。承载在力计戒算的常基本震公式菜：N——轴向力设计值(包括和值在内)；——受拉边或受压较小边钢筋的应力；e0——轴向力对截面重心的偏心距，e0＝M／N。第五章裂钢乐筋砼受青压构件富承载力励计算5.3偏心受士压构件腔正截面麻承载力暮计算‘受拉汪侧’山钢筋返应力ss？根据时平截怠面假哭定：取：第五捉章演钢甘筋砼景受压间构件舞承载壮力计帽算5.3偏心录受压宫构件恰正截靠面承卖载力寨计算,即时，取；为避免盒采用上错式出现x的三次方禾程考虑：觉当x=xb，ss=fy；当x=0笛.8，ss=0。中和轴正好通过As位置，,即时，取。第五词章痒钢宋筋砼炸受压武构件寸承载拌力计勺算5.3偏心受溪压构件稻正截面泥承载力逝计算四、偏菠心受压陡构件纵欢向弯曲物的考虑二阶要效应伍引起洁附加使弯矩构件长细比越大，f越大，越大。对于总短柱窑，可超不考蜂虑二贿阶效连应对于膝长细爆比较丛大的味偏心子受压直构件行，二巴阶效师应对岁承载西力的鼓降低松不可告忽略余。考虑二辟阶效应抱的计算辣方法：非线性勉有限单迈元法偏心距购增大系萝数法第五章虏钢刃筋砼受筐压构件撑承载力厘计算5.情3偏心布受压暖构件完正截间面承娃载力斗计算纵向焦弯曲漏产生附加偏佩心距f，实戒际偏升心距粥增大捷为e0+f。——偏心距增大系数。如何理求偏曲心距街增大项系数累？假定亲其纵场向弯遗曲变沉形曲蹦线为妹正弦妻曲线蛙，其写挠度罪和瓣曲率饿的关温系为奥：第五森章视钢话筋砼剥受压谈构件感承载张力计阻算5.3偏心受赠压构件电正截面兴承载力筝计算取，其中1.25为徐变系数。取，以HRB335钢筋为例。取，代入。第五厘章剩钢但筋砼偏受压耻构件哨承载最力计真算5.捆3偏心受剖压构件伟正截面饶承载力肚计算两个修漆正系数素：：考虑小偏压破坏的影响。：考虑长细比的影响。大偏压时：时：公式最循终形式戏：长细比类型短柱长柱细长柱公式不再适用，应专门研究公式叙适用院范围润：五.矩形滑截面光偏心窑受压杰构件虹的截面峡设计肝及承干载力帖复核大小烂偏心普受压缺的实扣用判剑别准片则（奋近似角）若he0＞0.燥3h0，按蜂大偏育心受返压情竹况计耕算若he0≤0.茶3h0，按小凉偏心受稳压情况鬼计算第五宋章姓钢仅筋砼盼受压视构件塞承载湿力计壮算5.宗3偏心控受压沟构件陷正截疑面承晒载力标计算基本公拉式：（一）迫大偏心浅受压（宰受拉破格坏）5.3偏心受紧压构件帜正截面烘承载力购计算令基本公禾式可写贺为：（见吴第三纹章，P67，式（3-9））（1）As和A's均未瓜知时两个横基本袜方程固，三延个未捡知数旱，As、A's和x，无唯击一解。与双心筋梁侍类似泊，为矛使总番配筋汗面积岭（As+A's）最圈小可取x=xbh0★若A's<rmin'bh0?取A's=rmin'bh0，按A's为已知氧情况计挪算。第五章礼钢症筋砼受概压构件那承载力素计算5.岂3偏心目受压尺构件许正截枕面承幅载力坡计算（即）得（2）A's为已知吉时当A's已知时缘瑞，两个留基本方恒程有二抱个未知仪数As和x，有唯一仆解。若2a'xxbh0，可得取x=2a'，对As'中心取页矩若x<2a'？第五章形钢索筋砼受父压构件捡承载力谎计算5.3偏心梢受压逆构件畅正截恰面承叠载力歇计算As和As'均需满筐足最小谱配筋率晋要求。

fyAs

s'sA'sNhe0e’第五妙章害钢矛筋砼抱受压仆构件灵承载玩力计忘算5.3偏心受念压构件耐正截面金承载力宿计算（二取）小涂偏心安受压铅（受氏压破匪坏）三个基慈本方程严，四个晌未知数判，As、A's、ss和x，无测唯一砍解。小偏心揭受压，付即x>xb，ss<fy，As未达到引受拉屈缎服。为使风用钢腔量最伤小，朋可取堂。第五盛章细钢幻玉筋砼标受压拉构件燃承载屑力计途算5.生3偏心受门压构件储正截面要承载力瞎计算当眉时士，As一侧胞砼可固能先林达到恼受压祖破坏鼓。对A's取矩，竿可得：e'=钟0.她5h-a'-e0,h'0=h-a'★小偏标压还冰需验称算垂催直弯自矩作叔用平觉面的抚轴心疤受压蜂承载墙力。（三）酸矩形截援面偏心纳受压构蛛件承载躲力复斥核第五章宁钢得筋砼受借压构件禁承载力记计算5.3偏心受仙压构件绘正截面云承载力总计算（1）求x（先按婆大偏心塞受压计肯算）(2风)当x≤xbh0时，秩大偏貌心受璃压x>2良a'x<2宋a'第五章找钢扁筋砼受启压构件素承载力高计算5.3偏心味受压庭构件学正截雾面承浸载力轿计算(3)当x>xbh0时，小熄偏心受鞠压。按小偏数心受压列承载力寒计算方变法重新缓计算。若x>1.恼6-xb，取ss=厕-fy'重新躬计算x若x<1.6-xb偏心刺受压桂构件易设计岸步骤1求ηe02用ηe0和0.3h0比较蓬判断匪大小袋偏压3判断为浊大偏压窄时，用办大偏压岛公式设侍计4判断为节小偏压岸时，假贞定As用最库小配略筋索率配邻筋，俗用小盖偏压征公式蒙求x，根麻据x大小进买行纵筋固用量计臣算。5判断最因小配筋袭率注意：小偏压秋尚应验鄙算受拉天区纵筋尽受压验漏算、短吵边方向答轴压验屿算。第五章束钢铃筋砼受耀压构件竖承载力杆计算5.3偏心受汽压构件助正截面袍承载力舰计算实际工视程中，灵受压构辜件常承威受变号乒弯矩作状用，当到弯矩数谜值相差还不大，愧可采用致对称配绵筋。对称配梁筋构造肌简单，碗施工方让便，不软会在施再工中产膝生差错担。对称配辩筋截面中，即As=As'，fy=fy'，a=a'。第五章优钢体筋砼受钓压构件抵承载力催计算5.竖4配置对说称钢筋载的偏心考受压构做件复习悼基本脉公式钳：5.4配置对筝称钢筋呀的偏心题受压构各件12第五章扬钢梦筋砼受茅压构件佛承载力柏计算5.4配置对特称钢筋坏的偏心胶受压构雹件x2a掉'x2a'(一)大偏接心受腾压As=As'，fy=fy'，12第五偶章受钢怎筋砼级受压渠构件调承载溪力计叉算5.撞4配置酸对称抓钢筋常的偏惨心受勒压构蚂件(二)小偏谣心受陪压联立魂求解路，需纲解x的三瞎次方扮程，毕为简括化计炉算，排近似于取x(1好-0邮.5x)为0.4膝5。1As=As'，2第五章怠钢粒筋砼受轨压构件榆承载力例计算5.劝4配置百对称鸣钢筋滴的偏肆心受狱压构托件对称配互筋同样唐需要注该意：计算贼偏心俯距增识大系兴数As>=rmi采nbh0大小偏铁心的区廉分看例题5-5第五全章饰钢族筋砼搂受压匙构件骄承载屋力计阀算5.5偏心休受压叶构件焦截面因承载华力N与M的关系5.5偏心受匙压构件肤截面承午载力N与M的关系同样艰截面糠尺寸沸、材济料强啄度和扣配筋巧的偏兵压构穗件，垒当轴甚向压脆力的请偏心国距e0不同时言，会得有到不同会的破坏贝轴向压夺力。因此在下设计中怪，必须狱判断哪筋一种M与N的组合固是最危抹险的，循以用来断进行配垂筋设计堵。如何墓判断旨？5.5偏心受载压构件精截面承欲载力N与M的关教系以对称配筋饱大偏抹压为傲例Nu-Mu相关雾曲线截面尺寸、材料强度和配筋量一定时，极限承载力与极限承载弯矩之间的关系。(A患B段)小偏祥压情拥况同戚理可桶得(B壮C段)将代入，得：第五章剂钢颂筋砼受素压构件般承载力宴计算5.5偏心样受压末构件柴截面洒承载抵力N与M的关系C点为轴或压承载挠力N0；A点为纯扛弯承载旬力M0；B点为炕大、冶小偏电心分滨界。设计冒内力具组合凑位于痒曲线棵外侧逆就表梅示构穿件承轰载力元已不筑足。