钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算

建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件第四章

钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算§4.1概述轴心受压构件：轴向压力的作用线与构件截面形心轴线相重合的构件。N如图：建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件偏心受压构件：是指纵向力N作用线偏离构件轴线或同时作用轴力及弯矩的构件。

单向偏心受压构件（图a）

双向偏心受压构件（图b）建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件轴心受压：桁架受压腹杆，框架内柱注：但现实中理想的轴心受力构件不存在，但是，在设计中，可以近似的简化为轴心受力构件计算。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件1.配有普通箍筋的轴心受压短柱§4.2轴心受压构件正截面承载力计算思考：短柱破坏时，混凝土与钢筋都能达到极限应力强度建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件1）受力分析及破坏特征柱(受压构件)l0/i

£28l0/b

£8l0/i>28短柱长柱2、短柱、长柱的定义：建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件3.稳定系数P61建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件4、建筑工程中轴心受压构件正截面承载力计算钢筋混凝土结构正截面承载力计算一般公式为：A

–––截面面积：当r>0.03时A=A－A¢s式中：建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件条件:配筋需满足构件要求（1）截面设计<1>初步估算截面A，假设<2>求稳定系数；<3>确定纵筋面积；<4>验算配筋率。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件5、承载力的计算方法<1>验算配筋率；<2>求稳定系数；<3>确定柱截面承载力。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件（2）截面复核6、构造要求：(1)材料A.混凝土强度对受压构件的承载力影响较大，故宜采用强度等级较高的混凝土；B.钢筋与混凝土共同受压，如钢筋的强度过高（高于0.002Es），则不能充分发挥其作用，故不宜选用高强度钢筋作受压钢筋。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件（2）截面形式A.轴心受压构件以方形为主，根据需要也会采用矩形，圆形截面或正多边形截面；B.截面的最小边长不宜小于250mm，构件的长细比l/b一般为15左右，不宜大于30。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件纵向钢筋作用:帮助混凝土承担压力防止混凝土出现突然的脆性破坏，并承受由于荷载的偏心而引起的弯矩（3）纵向受力钢筋建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件A.纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，为方便施工宜选用较大直径的钢筋，以减小纵向弯曲，并防止在临近破坏时钢筋过早压屈。圆柱中纵向钢筋的根数不宜少于8根，且不应少于6根；B.全部纵向钢筋的配筋率不宜超过5%；C.受力钢筋应沿截面周边均匀布置，钢筋净间距不应小于50mm，钢筋中距亦不应大于300mm，混凝土保护层最小厚度一般为25mm；D.柱中全部纵筋的配筋率不小于0.6%，三级不小于0.55%,四级不小于0.5%。C60以上混凝土，配筋率不小于0.7%。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件箍筋作用:与纵筋组成空间骨架，减少纵筋的计算长度因而避免纵筋过早的压屈而降低柱的承载力（4）箍筋建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件A.应当采用封闭式箍筋，以保证钢筋骨架的整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋侧向约束作用；B.箍筋的间距s不应大于横截面短边尺寸，且不大于400mm，同时不应大于15d（d为纵向钢筋的最小直径）；C.箍筋采用热轧钢筋时，其直径不应小于6mm，且不小于间d/4；采用冷拔低碳钢丝时应小于5mm和d/5（d为纵向钢筋的最大直径）；建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件F.配有螺旋式或焊接环式间接钢筋柱,如计算中考虑间接钢筋的作用,间接钢筋的间距不应大于80mm及dcor/5,且不宜小于40mm。D.当柱每边的纵向受力钢筋不多于3根（或当柱短边尺寸b小于400mm而纵筋不多于4根）时，可以采用单个箍筋；否则应采用复合箍筋；E.当柱中全部纵向受力钢筋配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm，且应焊接成封闭环式，其间距不应大于10d（d为纵向钢筋的最小直径），且不应大于200mm；建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件轴心受压构件配筋：纵向钢筋+箍筋螺旋

箍筋普通箍筋螺旋配箍普通配箍箍筋种类:§

4.3.配螺旋箍筋的轴心受压构件建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件破坏特征：建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件fc1=fc

+4sc配置了间距较密的螺旋箍筋或焊接圆环箍的轴心受压柱，其核心混凝土的抗压强度可按三向受压时的强度考虑，可取：式中：sc---螺旋箍筋或焊接圆环箍对混凝土产生的被动侧向压压力。建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件假设箍筋拉应力达到屈服强度，则从图2-11的平衡条件：可得：建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件式中：建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件（4-7）建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件建筑工程与艺术设计学院钢筋混凝土CAI课件按式（4-7）算得的构件承载力设计值不应大于按（4-3）式算得的构件承载力设计值的1.5倍，此外，当遇到下列任何一种情况时，不应计入间接钢筋的影响，应按（4-3）式计算：（1）当l0/d>12时；（2）当按（4—7）计算的受压承载力小于按（4—3）算得的受压承载力时；（3）当间接钢筋的换算面积Asso小于纵向钢筋全部面积的25%时。建