建筑结构一七

5钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算本章主要介绍：轴心受拉构件的承载力计算和构造要求；轴心受压构件的承载力计算和构造要求。重点应掌握轴心受压构件的计算与构造要求。

本章提要当轴向力作用线与构件截面形心轴线相重合时，该构件即为轴心受力构件。承受轴心拉力的构件称为轴心受拉构件；承受轴心压力的构件称为轴心受压构件（图5.1）。为了计算方便，一般在设计以恒荷载为主的多层房屋的内柱以及桁架的受压、受拉腹杆等时，可按轴心受力构件设计计算。图5.1轴心受力构件(a)轴心受拉；(b)轴心受压；(c)轴心受力构件实例本章内容5.1

轴心受拉构件承载力计算5.2

轴心受压构件承载力计算5.您1轴心伍受拉统构件哗承载骄力计葱算试验府表明遵，由染于混无凝土患的抗限拉强仆度很遥低，弱开裂疤时极歇限拉愤应变像很小质，当秩开始各加载勾时，桶轴心杏拉力查很小贵，由稠于钢汽筋与飘混凝渠土之称间存沙在粘亲结力公，它姨们共广同变些形。翁但随桥着荷芝载的萝增加臭，混宫凝土揭的应灰力达盖到其给抗拉惠强度哪时构后件即免开裂隶。荷画载继烦续增字加，纠构件筑开裂膛后，抄形成汤贯穿独于整掉个横真截面床的若外干条尘裂缝姿，在裙裂缝寺截面胖处，叛混凝坏土退妨出工别作，裳所有陡拉力狮由钢稳筋承处担。符当拉蔽力继包续增喘加到厦一定星值时那，裂撕缝过鉴大或摊钢筋项屈服防，此肺时构宗件宣放告破笋坏（见览图5.杯2）。5.诸1.暖1轴心砖受拉帅构件啊的受津力特愈点图5.劲2钢芬筋廉混美凝忧土寒轴荒心接受污拉铁构普件轴坑心虽受庭拉姥构幕件草正峡截蛛面样承寺载饭力姿按首下火列锦公姻式青计槽算坑诱N掀≤求fyAs式碌中N绕—翠—轴向保拉力锅设计独值；杨fy—镜—钢筋舌抗拉爸强度贼设计锤值；底As——纵向优受拉危钢筋威截面遮面积劳。5咬.纽奉1辜.昌2轴衰心砌受棕拉咬构钳件巾承涝载殿力稠计受算（1）轴已心轰受裕拉哥构薪件联的它受招力臭钢沸筋袍不乘得殃采领用黄绑童扎脸搭嚷接麦接魄头骄。底受血力何钢腊筋独接敌头搬应圈按璃规丝式定睡错愿开瓜。碧（2）纵终向倦受艇拉听钢申筋好的年最宪小筋配黎筋捉率兔不复应添小添于0.壳4怎%和纤（90筑ft/研fy）%中的票较大喜值（迎全部久纵向尸受拉伸钢筋桐）。统（3）纵向旷受力塌钢筋奥应沿隐截面笔周边罪均匀勤布置默，并液宜优乘先选我用直票径较疏小的使钢筋忧。5.愉1.潜3构脏造妙要哪求5.烛1.犯3.什1纵向沙受力期钢筋箍筋碧直径膏一般脚为4~糖6m远m，间拨距一这般不楚大于2稳0敏0加m毫m（聚对着屋召架阀的寻腹轰杆仿不烈宜柿超哭过1启5冬0痰m额m）窝。芽【例5.妥1】某钢钟筋混笋凝土颤屋架英下弦落，其产截面惑尺寸赚为b×闭h=1艰40盲mm牢×1折40俩mm，若混勿凝超土朗强叼度径等沾级赚为C搞3寄0，院钢伸筋游为HR哑B3岗35级侨，临承拿受滩轴横向显拉识力挎设邀计制值锡为N芹=菊2泳0挨0论k两N，请试业求森纵棵向饰钢气筋遍截侮面限面汁积A方s。何【解】由疮式(纲5柔.往1浴)得帽As=N竖/fy=6铸66中.6松7m薄m2堪配置4Φ妖16掌(As=桂8狼0茶6稀m彩m2)ρ鲜=叫As/b土h×笔10译0%刊=4浪.1娘1%＞0.销4%桨也大相于9绪0胁ft/fy=0详.4疑3%兽5盖.楚1奔.盛3彼.烤2箍筋5狐.素2轴庙心旧受杏压购构艇件姨承乐载暖力拨计船算轴心也受压迷构件乳中，禾钢筋耗骨架锯是由循纵向涨受压兽钢筋域和箍伴筋经陕绑扎助或焊趋接而踩成的毫。根据疤所配估置钢顾筋的若不同秘，轴受心受露压柱匙有两望种基誉本形堵式：挣配有陪箍筋急或在券纵向粒钢筋连上焊甘有横同向钢估筋的泊柱（图5.穴3(验a)）穿；嫩配寺有扶螺旺旋皱式枝或泉焊仅接陡环承式容间尼接胸钢检筋暗的丝式柱求（图5蹲.丹3堆(淡b伪)、(c粘))。5这.竞2榴.省1概摔述图5.呆3轴蒸心胡受蛛压挑柱但以改方境形驴为蚕主裁，其也罪可毅选序用莲矩姜形碌、护圆箩形设或约正热多斯边辞形茧截佣面侵；委柱艇截连面蓄尺雀寸拔一商般付不六宜震小英于2罩5活0乱m疾m牛×皂2波5肉0喘m侨m，构斤件长窑细比退应控堡制在l0/世b释≤惩3啊0、l0支/h殃≤蒙2雪5、l0/d边≤2喷5。此处l0为柱膀的计木算长何度，b为翅柱鼓的静短沸边贡，h为柱柱址的巡寿长黄边栋，d为沾圆机形翻柱夸的底直皇径吩。5锯.涂2音.愉2轴抗心厉受初拉题构粒件叫承冒载革力毯计宰算5懂.扣2杨.示2特.伐1截晶面悲形愈式混凝膝土强丑度等僻级对淡受压燥构件夺的承结载力敬影响喊较大伴，为快了充午分利看用混娃凝土演承压由，减差小截钞面尺骑寸，穴节约价钢材站，受跌压构绵件宜欠采用穗强度食等级晨较高俯的混守凝土族，一刑般采求用的甚混凝易土强案度等曾级为C2器0~签C4效0。5朋.狂2双.剥2旦.洗2混逃凝拥土课强废度佳等鸡级纵搂向垒受宴力怠钢撒筋座应徒根棒据搞计缩慧算爽确哀定电，女同僻时叫应胆符戒合慕下脊列枕规样定原：垫（1）纵士向许受州力家钢数筋侄直这径d不宜朴小于12标mm，撇宜仙选幸用嫩直应径突较引粗术的告钢义筋经，谅以仇减全少宜纵芦向飞弯财曲皇，钳防活止赴纵糟筋谎过逝早壤压肥屈负，祝一妇般抖在1邻2黎~鞠3浙2祝m葵m范锦围汪内猎选唐用坑。痒（2）纵海向畜受拾力顾钢忠筋茶通寨常仙采反用HR上B3舍35、HR给B4顽00级或R腰R宴B谨4领0蜓0级已钢培筋理，蔬不惠宜载采旱用怜高山强易度房诚钢孙筋胃受紫压卧，扯因引为酷构萌件业在且破改坏虚时眠，厕钢催筋转应牌力抵最埋多日只厘能睛达戚到40错0N孤/m阔m2。5仓.驶2支.池2观.涂3纵向君钢筋（3）全播部凶纵岁向郑受完压抢钢中筋用的耕配浮筋借率ρ′不短宜筋超远过5%，也乞不应顷小于0.食6%；当浴采用HR剂B4汁00级掘、R什R拳B途4际0免0级钢熟筋时挑，全芬部纵脂向受素压钢描筋的件配筋疲率不精应小小于0.筐5%。亿（4）纵霞向疲钢养筋菌应纷沿买截磁面候四爹周桑均姻匀阻布航置供，赠钢膝筋晶净即距院不这应应小影于5扮0莫m部m，蓝其忙中箱距挥亦兄不举应卧大安于30杠0m泡m；哲矩耽形片截垫面她钢瞎筋摆根躬数佩不允得饼少亲于4根，虎以便秘与箍底筋形裁成刚社性骨闭架；钱圆形返截面英钢筋谊根数工不宜指少于8根。凤（5）纵松向愿钢割筋正的影搭个接啦位鄙置救一呈般尝在额楼败面拐大妹梁扁顶注面沾（图5.州4），半钢筋荡搭接借长度启为l1。图5劣.棕4柱的攀钢筋统接头轴心跳受压找柱中然的箍夺筋应侨符合条下列区要求资：（1）应谅采幻玉用忍封吵闭凳式值箍惹筋随。伸因伍箍蝇筋杂除右了赴形螺成慰钢候筋百骨状架花之嘴外炉，婶其臂主豆要款作证用土是美保缎证障纵般向易钢绸筋符在叹受鸟力河后鞋不婆致典压芝屈脑，异还半有扁约疯束润混盯凝烟土恳的旺作翼用耳。炕（2）箍筋外直径得不应贫小于6盗m蚕m，坟且职不高应婶小咐于d/胜4（d为纵揭向钢公筋的巡寿最大泡直径丘）。徐（3）箍掉筋紧间膊距s不匙应丑大茧于4舌0答0傍m逗m及慌构柔件欣截鬼面女的拣短抵边由尺泛寸咳，极且茂不河应孝大吧于1蛾5挤d作(马d为口纵包向议钢改筋呢的乌最全小撒直兽径桂）厕。角5.伍2.会2.呜4箍暮筋（4）当自柱奏中豆全姨部请纵压向依受股力笨钢地筋灯的兴配愿筋豪率价超浇过3%时，遭则箍喊筋直且径不安应小闻于8m呼m，其薪间距搁不应组大于1骂0骨d，且宗不应付大于2陶0往0叶m谨m；助箍廊筋吨末宿端迎应来做络成1仪3迫5回°弯钩忍，且甚弯钩蕉末端端平直属段长狱度不珠应小崭于箍牺筋直服径的1丛0倍杆；哥箍爆筋时也项可少焊长成刃封心闭乏环喇式格。氧（5）当柱齿截面痛短边虾尺寸破大于40收0m乡丰m，押且秩各改边并纵乐向等钢依筋巩多盈于3根鹅时阿，劣或仪当沾柱饰截狡面榆短究边午不途大肢于4野0粱0祥m税m，但奸各边廉纵向馆钢筋蕉多于4根时大，应自设置束复合格箍筋而，其嘱布置捆要求分是使敢纵向陈钢筋尊至少誉每隔雁一根砖位于允箍筋臂转角扶处，见图5.丹5所傻示。纸（6）柱腥内除纵林向逼钢陈筋芦搭宇接券长皆度韵范境围遵内妙的聚箍仆筋家应妨加鸭密饱，饶其鲁直伸径赞不沾应棵小绞于药搭今接举钢使筋至较糖大稻直险径唯的0片.据2馅5倍。休当搭旺接钢晚筋受归压时扇，箍励筋间僚距不险应大便于10铺d，且晒不应包大于2佣0挣0谎m颂m；响当常搭把接枯钢取筋滔受百拉御时铸，膨箍貌筋及间字距然不杠应婚大她于5虫d，且铁不应沉大于1威0工0色m爸m，d为纵把向钢栋筋的倍最小沫直径惭。当扛受压夏钢筋贩直径d＞2习5解m替m时拖，灯尚撤应方在吸搭嗽接熄接度头捕两县个向端巾面耳外1臂0估0扣m煮m范围塌内各鼠设置凉两个焦箍筋否。图5.咏5柱中缎箍筋艰的构恩造要乘求根连据欺构维件桂的克长肚细丝式比捷（毕构准件树的百计筋算羊长简度l0与益构数件鸦截碎面年回速转排半慌径i之荣比屑）逐的由不翠同庆，望轴遣心促受份压招构弱件县可双分轰为膊短谢柱峰（两对翼矩仆形躬截带面l0/隙b殃≤穷8罢,糕b为排截垮面洪宽丈度轿）担和脆长海柱造。5舞.卡2亮.巴3配有坑普通稀箍筋描轴心棵受压养柱的之承载拐力计俯算钢筋丈混凝影土短届柱经境试验讯表明毫：在般整个糊加载射过程烤中，猫由于普纵向键钢筋往与混彩凝土巨粘结寸在一端起，精两者疑变形发相同寇，当开混凝墙土的返极限层压应度变达更到混索凝土元棱柱刮体的仇极限使压应厚变ε0=阀0伴.帆0万0国2时，终构件愤处于伟承载勉力极秒限状疮态，汁稍再满增加突荷载啊，柱件四周嚼出现障明显脆的纵过向裂籍缝，赴箍筋艺间的丸纵筋鹊向外或凸出存，最培后中讨部混与凝土恼被压蛾碎而泡宣告秆破坏苏（图5.俊6）。沙因此叠在轴株心受朱压柱方中钢糖筋的愚最大护压应置变为0.棉00尸2，故竿不宜搁采用碑高强劣钢筋需，对蜓抗压哥强度银高于40团0N求/m奇m2者，妖只能绍取4控0眯0源N涉/竭m戏m2。着对墨于奴长经柱归，贱由撒于殊轴捉向肿压冒力坑的身可工能蒜初纵始判偏犬心型和育纵溜向假失吴稳竟，艘故炸长藏柱灯的泪承竟载纲能镜力所比脉短客柱钥低亡（图5裳.狗7）。5.昌2.违3.阁1试验发研究云分析图5.验6轴越心康受外压亩短掌柱黑的挤破继坏米形美态图5眯.剃7轴成心陡受消压事长缠柱孤的胳破主坏付形考态截鬼面狗承胡载缺力然由翅混普凝盈土胀和淹纵邪向糖受繁压蒜钢拥筋利承粘担帜，裳并粒考寸虑偏纵指向古弯楚曲警的夫降袭低宇作搏用锯，虚根手据图5沸.便8，由仅平衡进条件猜得轴下心受顽压柱督承载利力计宽算公潜式为岁：苏N苏≤攻0按.缩慧9狼φ岸(娱fcA+阴fy′As′）构件超的计啦算长储度l0与添构残件阻端砌部嘱的告支夏承批情乖况盯有诱关腔，尺取l0=ψH刚樱性扇屋峡盖夹单丽层篇房绍屋厦排票架岭柱尝、浓露垂天蠢吊粘车宜柱喜，屿其前计次算雀长巨度l0可按表5.塞2取鞭用滴。锋一宣般蠢多魄层洋房殿屋私中馅梁舟、怖柱找为朱刚铃接宾的庭框冈架骡结淋构科，垦各端层急柱暴的篮计贷算滚长贞度l0可你按表5效.必3取帐用弊。5.续2.治3.拔2截敞面密承魄载觉力稿计麻算图5.固8轴心逃受压罚柱计堆算图且形表5纳.伙2刚性病屋盖战单层侧房屋捷排架险柱、戴露天股吊车瞒柱和卖栈桥果柱的著计算陕长度l0柱的类别l0排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑无吊车房屋柱单跨1.5H1.2H1.0H两跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊车房屋柱上柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下柱1.0Hl0.8Hl1.0Hl露天吊车柱和栈桥柱2.0Hl1.0Hl—表5侮.凝3框解架昌结跳构墙各卷层司柱盟的银计纳算毯长转度楼盖类型柱的类别l0现浇楼盖底层柱1.0H其余各层柱1.25H装配式楼盖底层柱1.25H其余各层柱1.5H（1）已部知生轴庙向移力龟设饱计糠值N、无柱莲的堡截漏面A、材菜料强桶度、帅柱的歼计算肌长度阴（或勉实际赴长度羡），省求纵掘向钢呀筋截醒面面句积As′。（2）已知总轴向排力设侨计值N、测材小料馆强比度法、兔构碎件桂的岂计岩算谣长肿度l0或实划际长筛度，雅确定读构件副的截径面尺度寸和懒纵向剑受压助钢筋高的截婚面面赏积As′。5动.支2灯.摆4设微计司步商骤垃及丸实葱例5龟.绵2嚷.模4骡.担1截贿面侨设胆计【例5披.甩2躬】某搁现浊浇纱多菠层兄钢究筋扇混眠凝鸽土销框避架浑结兽构门，晴底烧层糊中姨柱孩按宣轴撇心拜受勾压席构赞件穷计院算骑，鹿柱胃高H和=私6我.剖4抓m，泽柱秒截什面炊面边积b×修h=该4胜0耀0仓m粥m呀×购4柄0代0柴m径m，部承月受先轴斗向拍压刑力棵设龙计洞值N=嫌24把50觉k释N，采端用C认3术0级渐混凝垦土（fc=墨1欢4栋.像3瞎N张/贱m慌m2）讲，H保R浸B两3快3悦5级钢园筋（fy′=贪30山0N销/m动m2），守求纵献向钢镰筋面底积，京并配过置纵泳向钢武筋和您箍筋滴。【解】（1）仔求稳或定系谊数。日柱计建算长丹度为从l0冈=1镰.0谎H=无1.棚0×醒6.衔4m率=6畜.4际m浊且l0/倦b惠=侨1弱6炮查朱表5.弃1得φ=督0.虚87。放（2）凉计捷算今纵普向侄钢药筋舟面松积As′。由富公式(5武.2比)得蚂As′亩=零2展8出0伸3幼m丝式m2消（3）桥配卷筋盒。匆选伯用漆纵脱向概钢购筋8φ欠22刷(As′=艰30破41柱mm2)。箍陶筋为阔直后径d拖≥枝d亏/垂4科=权5朗.兄5化胸m静m泳用d≥贪6m裤m取φ6价间怒距s淡≤草4表0汪0堂m您m鹅谊s≤寨b=彻4暗0宰0夜m周m丽户s劫≤缸1量5爹d设=冰3淹3劫0松m肚m隔取s=轮30吗0m普m摄所以湿，选锯用箍钓筋φ6覆@3摆00。（4）快验售算黎成ρ蛋=钟1微.混9圈%赠晚靠ρ＞0疏.饿5鹅%满危足敢最植小踪蝶配感筋层率牌的刊要眼求皱。附ρ＜3蜂%不必喝用A娱-愈A哈s削′代腰替A。（5）愉画觉截爪面请配纺筋堵图(见图5场.兰9）。别【例5决.术3伪】某渐建打筑尺安询全搅等椅级耳为嫩二章级趁的葬无歼侧坑移乡丰现田浇拘多槽层元框师架脉的处中滴间掏柱如图5.径10所杂示，采晓用C2眯5级混糟凝土偏（fc=哲1锹1晋.积9蛾N滔/仪m勉m2）待，HR蚕B3在35级尿纵爪筋渣，博每姥层锹楼屈盖事传鲜至倾柱物上径的磁荷微载讯设南计杜值月为43鼠0.肤6k配N，夏试碎设妈计农第恋一沿层用柱澡。乳【解】（1）到初选省柱截店面尺揭寸。目假定纷各层设柱截言面尺务寸均哑为35描0m犯m×春35燥0m裕m。全（2）岭计役算鲁轴区向株力榆设雷计动值李。独柱控自蚊重肥标坊准葱值喉为篇：仁绢（2×便4.浴8+神7.嫁2+当1.揉3)赵×0躲.3兵5×扣0.扣35灵×2条5=沫55眨.4腊3k拒N倾第旧一秋层由柱该底厅的违轴吴向当力耍设贪计瘦值N为感N乏=掠3著×疾4项3谢0尿.凯6截+赞1股.误2欧×盘5童5问.沸4烦3鲜=掉1抱3炮5狗8股.电3亿k迫N寸捏重由汇表5宋.来3得ψ=终1.潮0。蜓l0=剥ψ演H列=贴1史.裙0秀×削(榨7押.题2日+奏1签.挂3颜)仓=千8约.列5营货m棚栋蓬l0/量b莲=端2辰4磁.个2舅8圈,查终表5帽.摩1得φ=舱0.趋64。男(3茅)计算落纵筋送用量食。由式(5岛.2禾)得绕：A亩s僚′私=毛3元0线0菊1勤.谣4牙m广m2选箱配8俘φ聪2璃2（As′秃=情3博