鋼筋溷凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1鋼筋溷凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力鋼筋溷凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算計(jì)算本章的重點(diǎn)是：本章的重點(diǎn)是：了解軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的受力全過程；了解軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的受力全過程；掌握的軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算方法；掌握的軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算方法；了解建筑工程軸心受力構(gòu)件與公路橋涵工程軸心受力則構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的相同與不同之處；了解建筑工程軸心受力構(gòu)件與公路橋涵工程軸心受力則構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的相同與不同之處；熟悉軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造要求。熟悉軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造要求。 第1頁/共27頁縱向拉力作用線與構(gòu)件截面形心線重合的縱向拉力作用線

2、與構(gòu)件截面形心線重合的 構(gòu)件構(gòu)件(圖圖2-1)，稱為軸心受拉構(gòu)件。在實(shí)際工程中，由于荷載不可避免的偏心和構(gòu)件制作過程中的不均勻性，稱為軸心受拉構(gòu)件。在實(shí)際工程中，由于荷載不可避免的偏心和構(gòu)件制作過程中的不均勻性，軸心受拉構(gòu)件幾乎是不存在的。軸心受拉構(gòu)件幾乎是不存在的。但是，軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)簡單，因此，但是，軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)簡單，因此，拱和桁架結(jié)構(gòu)中的拉桿拱和桁架結(jié)構(gòu)中的拉桿，以及，以及圓形水圓形水第2頁/共27頁池的池壁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件池的池壁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可近似的按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算。，可近似的按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算。 同理，縱向壓力作用線與構(gòu)件截面形心軸重合的構(gòu)件，稱為軸心受壓構(gòu)件。同理，縱向壓

3、力作用線與構(gòu)件截面形心軸重合的構(gòu)件，稱為軸心受壓構(gòu)件。實(shí)際工程中理想的軸心受壓構(gòu)件也是不存在的實(shí)際工程中理想的軸心受壓構(gòu)件也是不存在的。但是，在設(shè)計(jì)以。但是，在設(shè)計(jì)以恒載為主的多層多跨房屋的內(nèi)柱恒載為主的多層多跨房屋的內(nèi)柱和和屋架的受壓腹桿屋架的受壓腹桿等構(gòu)件時(shí)，可近似的簡化軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算，軸心受壓構(gòu)件中配等構(gòu)件時(shí)，可近似的簡化軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算，軸心受壓構(gòu)件中配有縱向鋼筋和箍筋有縱向鋼筋和箍筋，縱向鋼筋的作用是承受壓力，箍筋的主要作用是固定縱向鋼筋，使其在構(gòu)件制作過程中不發(fā)生變形和錯(cuò)位。，縱向鋼筋的作用是承受壓力，箍筋的主要作用是固定縱向鋼筋，使其在構(gòu)件制作過程中不發(fā)生變形和錯(cuò)位。第3頁

4、/共27頁3.2.1 受力過程及破壞特征受力過程及破壞特征軸心受拉構(gòu)件從開始加載到破壞，其受力過程可分為三個(gè)不同的階段：軸心受拉構(gòu)件從開始加載到破壞，其受力過程可分為三個(gè)不同的階段：1.第第I階段階段從開始加載到混凝土開裂前，屬于第從開始加載到混凝土開裂前，屬于第I I階段，此時(shí)階段，此時(shí) 縱向鋼筋和混凝土共同承受拉力縱向鋼筋和混凝土共同承受拉力 應(yīng)力與應(yīng)變大致成正比，拉力應(yīng)力與應(yīng)變大致成正比，拉力N與截面平均拉應(yīng)變與截面平均拉應(yīng)變之間基本上是線性關(guān)系之間基本上是線性關(guān)系 如圖如圖2-2a中的中的OA段。段。 第4頁/共27頁第5頁/共27頁2.第第II階段階段混凝土開裂后至縱向鋼筋屈服前屬于

5、第混凝土開裂后至縱向鋼筋屈服前屬于第II階段，首先在截面最薄弱處產(chǎn)生第一條裂縫階段，首先在截面最薄弱處產(chǎn)生第一條裂縫 隨著荷載的增加，先后在一些截面上出現(xiàn)裂縫、逐漸形成圖隨著荷載的增加，先后在一些截面上出現(xiàn)裂縫、逐漸形成圖2-2b中中(II)所示的裂縫分布形式。此時(shí)，在裂縫處的混凝土不再承受拉力，所有拉力均由縱向鋼筋來承擔(dān)。拉力增加時(shí)，縱向鋼筋的應(yīng)變顯著增大反映在圖所示的裂縫分布形式。此時(shí)，在裂縫處的混凝土不再承受拉力，所有拉力均由縱向鋼筋來承擔(dān)。拉力增加時(shí)，縱向鋼筋的應(yīng)變顯著增大反映在圖2-2a中的中的AB段斜率比第二階段的段斜率比第二階段的OA段的斜率要小。段的斜率要小。3. 第第III階

6、段階段縱向鋼筋屈服后縱向鋼筋屈服后，拉力拉力N保持不變的情況下，構(gòu)件的變形繼續(xù)增大，裂縫不斷加寬，直至構(gòu)件破壞。此為構(gòu)件受力的第保持不變的情況下，構(gòu)件的變形繼續(xù)增大，裂縫不斷加寬，直至構(gòu)件破壞。此為構(gòu)件受力的第IIIIII階段階段 如圖如圖2-2A中的中的BC段。段。第6頁/共27頁NfyAs (3-4)式中式中N軸向拉力組合設(shè)計(jì)值；軸向拉力組合設(shè)計(jì)值； fy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按附表鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按附表2-3取用，不大取用，不大于于300N/mm2； As縱向鋼筋的全部截面面積?？v向鋼筋的全部截面面積。3.2.2 建筑工程中軸心受拉構(gòu)件正截面承載力計(jì)算建筑工程中軸心受拉構(gòu)件正截面承載力

7、計(jì)算正截面是指與構(gòu)件軸線垂直的截面正截面是指與構(gòu)件軸線垂直的截面。對于軸心受拉構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算而言，以構(gòu)件第。對于軸心受拉構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算而言，以構(gòu)件第III階段的受力情況為基礎(chǔ)，但是要考慮可靠度的要求。此時(shí)，裂縫截面上混凝土因開裂不能承受拉力，全部拉力由縱向鋼筋承受。由內(nèi)力與截面抗力的平衡條件可得階段的受力情況為基礎(chǔ)，但是要考慮可靠度的要求。此時(shí)，裂縫截面上混凝土因開裂不能承受拉力，全部拉力由縱向鋼筋承受。由內(nèi)力與截面抗力的平衡條件可得第7頁/共27頁3.2.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求1.縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋(1)軸心受拉構(gòu)件的受力鋼筋不得采用綁扎的搭接接頭軸心受拉構(gòu)件的受力鋼筋不

8、得采用綁扎的搭接接頭；(2)為避免配筋過少引起的脆性破壞，軸心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋不小于為避免配筋過少引起的脆性破壞，軸心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋不小于0.2%和和45ft/fy %中的較大值；中的較大值；(3)受力鋼筋沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，并宜優(yōu)先選擇直徑較小的鋼筋受力鋼筋沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，并宜優(yōu)先選擇直徑較小的鋼筋。2.鋼筋鋼筋箍筋直徑不小于箍筋直徑不小于6mm，間距一般不宜大于，間距一般不宜大于200mm（屋架的腹桿不宜超過（屋架的腹桿不宜超過150mm）。第8頁/共27頁軸心受壓構(gòu)件內(nèi)配有縱向鋼筋和箍筋軸心受壓構(gòu)件內(nèi)配有縱向鋼筋和箍筋。根據(jù)箍筋的配置方式不同，根據(jù)箍筋的配置方式不同，軸

9、心受壓構(gòu)件可分為配置普通鋼筋和配置間距較密的的螺旋箍筋軸心受壓構(gòu)件可分為配置普通鋼筋和配置間距較密的的螺旋箍筋(或環(huán)式焊接鋼筋或環(huán)式焊接鋼筋)兩大類兩大類(圖圖2-4)，后者又稱為螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋。，后者又稱為螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋。軸心受壓構(gòu)件的軸心受壓構(gòu)件的縱向鋼筋除了與混凝土共同承擔(dān)軸縱向鋼筋除了與混凝土共同承擔(dān)軸第9頁/共27頁向作用外，還能承擔(dān)由于初始偏心或其他偶然因素引起的附加彎矩在構(gòu)件中產(chǎn)生的拉力向作用外，還能承擔(dān)由于初始偏心或其他偶然因素引起的附加彎矩在構(gòu)件中產(chǎn)生的拉力、在配置普通箍筋的軸心受壓的件中，、在配置普通箍筋的軸心受壓的件中，箍筋可以固定縱向受力鋼筋的位置，

10、防止縱向鋼筋在混凝土破碎之前壓屈，保證縱筋與混凝土共同受壓直到構(gòu)件破壞箍筋可以固定縱向受力鋼筋的位置，防止縱向鋼筋在混凝土破碎之前壓屈，保證縱筋與混凝土共同受壓直到構(gòu)件破壞；螺旋形箍筋對混凝上有較強(qiáng)的環(huán)向約束用而能夠提高構(gòu)件的承載力和延性螺旋形箍筋對混凝上有較強(qiáng)的環(huán)向約束用而能夠提高構(gòu)件的承載力和延性。3.3.1配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件1.受力分析及破壞特征受力分析及破壞特征根據(jù)構(gòu)件的長細(xì)比根據(jù)構(gòu)件的長細(xì)比(構(gòu)件的計(jì)算長度構(gòu)件的計(jì)算長度l0與構(gòu)件的截面回轉(zhuǎn)半徑與構(gòu)件的截面回轉(zhuǎn)半徑i之比之比)的不同，軸心受壓構(gòu)件可分為短構(gòu)件的不同，軸心受壓構(gòu)件可分為短構(gòu)件(對一般截面

11、對一般截面l0/i28；對矩形截面；對矩形截面l0/b8，b為截面寬度為截面寬度)和中長構(gòu)件。習(xí)慣上將前者稱為和中長構(gòu)件。習(xí)慣上將前者稱為短柱短柱,后者稱為后者稱為長柱長柱。 第10頁/共27頁鋼筋混凝土軸心受壓短柱的試驗(yàn)表明，在整個(gè)加載過程中可能的初始偏心對構(gòu)件承載力無明顯影響；由于鋼筋和混凝土之間存在著粘結(jié)力、兩者的壓應(yīng)變相等。當(dāng)達(dá)到極限荷載時(shí)，鋼筋混凝上短柱的極限壓應(yīng)變大致與混凝土棱柱體受壓破壞時(shí)的壓應(yīng)變相同鋼筋混凝土軸心受壓短柱的試驗(yàn)表明，在整個(gè)加載過程中可能的初始偏心對構(gòu)件承載力無明顯影響；由于鋼筋和混凝土之間存在著粘結(jié)力、兩者的壓應(yīng)變相等。當(dāng)達(dá)到極限荷載時(shí)，鋼筋混凝上短柱的極限壓應(yīng)

12、變大致與混凝土棱柱體受壓破壞時(shí)的壓應(yīng)變相同, ,混凝土的應(yīng)力達(dá)到棱柱體抗壓強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力達(dá)到棱柱體抗壓強(qiáng)度fck。若鋼筋的屈服壓應(yīng)變小于混凝土破壞時(shí)的壓應(yīng)變。若鋼筋的屈服壓應(yīng)變小于混凝土破壞時(shí)的壓應(yīng)變, ,則鋼筋將首先達(dá)到抗壓屈服強(qiáng)度則鋼筋將首先達(dá)到抗壓屈服強(qiáng)度fyk，鋼筋承擔(dān)的壓力維持不變，而繼續(xù)增加的荷載全部由混凝土承擔(dān)，直至混凝土被壓碎，在這類構(gòu)件中鋼筋和混凝土的抗壓強(qiáng)度都得到充分利用。，鋼筋承擔(dān)的壓力維持不變，而繼續(xù)增加的荷載全部由混凝土承擔(dān)，直至混凝土被壓碎，在這類構(gòu)件中鋼筋和混凝土的抗壓強(qiáng)度都得到充分利用。 對于高強(qiáng)度鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)可能達(dá)不到屈服，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級不大于對于高

13、強(qiáng)度鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)可能達(dá)不到屈服，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級不大于C50，縱向鋼筋應(yīng)力為，縱向鋼筋應(yīng)力為s=0.002Es=0.002210N/2=400N/2，鋼材的強(qiáng)，鋼材的強(qiáng)第11頁/共27頁度不能被充分利用?？傊谳S心受壓短柱中，不論受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)是否屈服，構(gòu)件的最終承載力都是由混凝土壓碎來控制。在臨近破壞時(shí)，短柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生壓曲外鼓，呈燈籠狀度不能被充分利用?？傊?，在軸心受壓短柱中，不論受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)是否屈服，構(gòu)件的最終承載力都是由混凝土壓碎來控制。在臨近破壞時(shí)，短柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生壓曲外鼓，呈燈籠狀(圖圖2-5)，

14、以混凝土壓碎而告破壞。，以混凝土壓碎而告破壞。對于鋼筋混凝土軸心受壓長柱：試驗(yàn)表明，加荷時(shí)由于種種因素形成的初始偏心距對試驗(yàn)結(jié)果影響較大，它將使構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩和增加變形如圖對于鋼筋混凝土軸心受壓長柱：試驗(yàn)表明，加荷時(shí)由于種種因素形成的初始偏心距對試驗(yàn)結(jié)果影響較大，它將使構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩和增加變形如圖2-6所示所示.對長細(xì)比很大的構(gòu)件來說，則有可能在材料強(qiáng)度尚未達(dá)到以前，即由于構(gòu)件喪失穩(wěn)定而引起破壞對長細(xì)比很大的構(gòu)件來說，則有可能在材料強(qiáng)度尚未達(dá)到以前，即由于構(gòu)件喪失穩(wěn)定而引起破壞(圖圖2-7)。 第12頁/共27頁試驗(yàn)結(jié)果表明長柱的承載力低于相同條件短柱的承載力，目前采用引入穩(wěn)定系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果

15、表明長柱的承載力低于相同條件短柱的承載力，目前采用引入穩(wěn)定系數(shù)的方法來考慮長柱縱向撓曲的不利影響，的方法來考慮長柱縱向撓曲的不利影響，值小于值小于1.0，且隨著長細(xì)比的增大而，且隨著長細(xì)比的增大而增大。增大。第13頁/共27頁表表2-1鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 第14頁/共27頁2. 建筑工程中配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承建筑工程中配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算方法載力計(jì)算方法在軸向設(shè)計(jì)值在軸向設(shè)計(jì)值N作用下，軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算簡圖如作用下，軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算簡圖如圖圖2-8所示所示。由靜力平衡條件并考慮長細(xì)比等因素的影響后由靜力平衡條

16、件并考慮長細(xì)比等因素的影響后，承載力可按下式計(jì)算，承載力可按下式計(jì)算(3-6)(9.0AfAfNcy式中式中鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)按表鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)按表2-1取用；取用；N軸向力設(shè)計(jì)值；軸向力設(shè)計(jì)值；fy鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見附表鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見附表2-3；fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見附表混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見附表1-2；As全部縱向受壓鋼筋截面面積；全部縱向受壓鋼筋截面面積；A構(gòu)件截面面積構(gòu)件截面面積,當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于0.03時(shí)，時(shí)，A改用改用Ac=A-As；0.9為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算具有相近的可靠為了保持與偏心受壓構(gòu)件正

17、截面承載力計(jì)算具有相近的可靠度而引入的系數(shù)。度而引入的系數(shù)。 第15頁/共27頁當(dāng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件截面長邊或直徑小于當(dāng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件截面長邊或直徑小于300時(shí)，式時(shí)，式(3-6)中混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以系數(shù)中混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以系數(shù)0.8，構(gòu)件質(zhì)量確有保障時(shí)不受此限構(gòu)件質(zhì)量確有保障時(shí)不受此限)。 4. 構(gòu)造要求構(gòu)造要求(1)材料材料混凝土強(qiáng)度對受壓構(gòu)件的承載力影響較大，故宜采用混凝土強(qiáng)度對受壓構(gòu)件的承載力影響較大，故宜采用強(qiáng)度等級較高的混凝土強(qiáng)度等級較高的混凝土，如，如C25，C30，C40等。在高層建筑和重要結(jié)構(gòu)中，尚應(yīng)選擇強(qiáng)度等級更高的混凝土。等。在高層建筑和重要結(jié)

18、構(gòu)中，尚應(yīng)選擇強(qiáng)度等級更高的混凝土。鋼筋與混凝土共同受壓時(shí)，若鋼筋強(qiáng)度過高鋼筋與混凝土共同受壓時(shí)，若鋼筋強(qiáng)度過高(如高于如高于0.002Es)，則不能充分發(fā)揮其作用，故，則不能充分發(fā)揮其作用，故不宜用高強(qiáng)度鋼筋作為受壓鋼筋不宜用高強(qiáng)度鋼筋作為受壓鋼筋。同時(shí)，。同時(shí)，也不得用冷拉鋼筋作為受壓鋼筋也不得用冷拉鋼筋作為受壓鋼筋。第16頁/共27頁(2)截面形式截面形式軸心受壓構(gòu)件以軸心受壓構(gòu)件以方形為主方形為主，根據(jù)需要也可采用矩形截，根據(jù)需要也可采用矩形截面、圓形截面或正多邊形截面；面、圓形截面或正多邊形截面；截面最小邊長不宜小于截面最小邊長不宜小于250mm，構(gòu)件長細(xì)比，構(gòu)件長細(xì)比l0/b一般為

19、一般為15左右，不宜大于左右，不宜大于30。(3)縱向鋼筋縱向鋼筋縱向受力鋼筋直徑縱向受力鋼筋直徑d不宜小于不宜小于12mm，為便于施工宜為便于施工宜選用較大直徑鋼筋選用較大直徑鋼筋，以減少縱向彎曲，并防止在臨近破壞，以減少縱向彎曲，并防止在臨近破壞時(shí)鋼筋過早壓屈。圓柱中縱向鋼筋的根數(shù)不宜少于時(shí)鋼筋過早壓屈。圓柱中縱向鋼筋的根數(shù)不宜少于8根，且根，且不應(yīng)少于不應(yīng)少于6根。根。全部縱向鋼筋的配筋率全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過不宜超過5%?？v向鋼筋應(yīng)沿截面周邊均勻布置，鋼筋凈距不應(yīng)小于縱向鋼筋應(yīng)沿截面周邊均勻布置，鋼筋凈距不應(yīng)小于50mm，鋼筋中距亦不應(yīng)大于，鋼筋中距亦不應(yīng)大于350mm，混凝土保

20、護(hù)層最小厚度一般為，混凝土保護(hù)層最小厚度一般為25mm。當(dāng)鋼筋直徑當(dāng)鋼筋直徑d32mm時(shí)，可采用綁扎搭接接頭，但接頭位置應(yīng)設(shè)在受力較小處時(shí)，可采用綁扎搭接接頭，但接頭位置應(yīng)設(shè)在受力較小處。第17頁/共27頁 (4)箍筋箍筋應(yīng)當(dāng)應(yīng)當(dāng)采用封閉式箍筋采用封閉式箍筋，以保證鋼筋骨架的整體剛，以保證鋼筋骨架的整體剛度并保證構(gòu)作在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側(cè)度并保證構(gòu)作在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側(cè)向約束作用。向約束作用。箍筋的間距箍筋的間距s不應(yīng)大于不應(yīng)大于橫截面短邊尺寸，且不大橫截面短邊尺寸，且不大于于400mm。同時(shí)不應(yīng)大于。同時(shí)不應(yīng)大于15d(d為縱向鋼筋的最小直徑為縱向鋼筋的最小直徑

21、)。箍筋采用熱軋鋼筋時(shí)，箍筋采用熱軋鋼筋時(shí)，其直徑不應(yīng)小于其直徑不應(yīng)小于6mm，且不應(yīng)小于且不應(yīng)小于d/4；采用冷拔低碳鋼筋時(shí)應(yīng)小于；采用冷拔低碳鋼筋時(shí)應(yīng)小于5mm和和d/5(為縱向鋼筋的最大直徑為縱向鋼筋的最大直徑)。當(dāng)柱每邊的縱向受力鋼筋不多于當(dāng)柱每邊的縱向受力鋼筋不多于3根根(或當(dāng)柱短邊或當(dāng)柱短邊尺寸尺寸b400mm而縱筋不多于而縱筋不多于4根根)時(shí)，可采用單個(gè)箍筋時(shí)，可采用單個(gè)箍筋,否則應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋否則應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋(圖圖2-9)。第18頁/共27頁當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋配筋率超過當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋配筋率超過3時(shí)，箍筋時(shí)，箍筋直徑不宜小于直徑不宜小于8mm，且應(yīng)焊成封閉環(huán)式，其間

22、距不應(yīng)大，且應(yīng)焊成封閉環(huán)式，其間距不應(yīng)大于于10d(為縱向鋼筋的最小直徑為縱向鋼筋的最小直徑)，且不應(yīng)大于，且不應(yīng)大于200mm。在受壓縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋直徑不應(yīng)在受壓縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍，間距不應(yīng)小于倍，間距不應(yīng)小于10d，且，且不應(yīng)大于不應(yīng)大于200mm(為受力鋼筋最小直徑為受力鋼筋最小直徑)。第19頁/共27頁1.受力分析及破壞特征受力分析及破壞特征混凝土三向受壓強(qiáng)度試驗(yàn)表明，由于側(cè)向壓應(yīng)力的作用，有效地阻止混凝土在軸向壓力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向變形和內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，從而使混凝土的抗壓強(qiáng)度有較大地提高。配置螺旋

23、箍筋混凝土三向受壓強(qiáng)度試驗(yàn)表明，由于側(cè)向壓應(yīng)力的作用，有效地阻止混凝土在軸向壓力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向變形和內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，從而使混凝土的抗壓強(qiáng)度有較大地提高。配置螺旋箍筋(或焊接環(huán)箍或焊接環(huán)箍)就能起到這種作用。試驗(yàn)表明，當(dāng)混凝土的軸向壓力較大時(shí)就能起到這種作用。試驗(yàn)表明，當(dāng)混凝土的軸向壓力較大時(shí)(0.7fc左右左右)?；炷量v向微裂縫開始迅速發(fā)展，導(dǎo)致混凝土出向變形明顯增大。而配置足量的螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍筋就能約束其側(cè)向變形，對混凝土產(chǎn)生間接的被動(dòng)側(cè)向壓力，箍筋則產(chǎn)生環(huán)向拉力。當(dāng)荷載逐步加大到混凝上壓應(yīng)變超過無約束時(shí)的極限壓應(yīng)變后，箍筋外部的混凝土將被壓壞開始剝落，而箍筋?；炷量v向微裂縫

24、開始迅速發(fā)展，導(dǎo)致混凝土出向變形明顯增大。而配置足量的螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍筋就能約束其側(cè)向變形，對混凝土產(chǎn)生間接的被動(dòng)側(cè)向壓力，箍筋則產(chǎn)生環(huán)向拉力。當(dāng)荷載逐步加大到混凝上壓應(yīng)變超過無約束時(shí)的極限壓應(yīng)變后，箍筋外部的混凝土將被壓壞開始剝落，而箍筋第20頁/共27頁以內(nèi)即核心部分的混凝土則能繼續(xù)承載，只有當(dāng)箍筋達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度而失去約束混凝土側(cè)向變形的能力時(shí)，核心混凝土才會(huì)被壓碎而導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件破壞，其破壞形態(tài)如圖以內(nèi)即核心部分的混凝土則能繼續(xù)承載，只有當(dāng)箍筋達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度而失去約束混凝土側(cè)向變形的能力時(shí)，核心混凝土才會(huì)被壓碎而導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件破壞，其破壞形態(tài)如圖2-10所示。所示。2.2.建筑工程中

25、配有螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋軸心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算方法建筑工程中配有螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋軸心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算方法配置了間距較密的螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍的軸心受壓柱，其核配置了間距較密的螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍的軸心受壓柱，其核心混凝土的抗壓強(qiáng)度可按三向受壓時(shí)的強(qiáng)度考慮可取心混凝土的抗壓強(qiáng)度可按三向受壓時(shí)的強(qiáng)度考慮可取 第21頁/共27頁fc1=fc+42 (3-8)式中，2是指間接鋼筋(例螺旋箍筋或焊接環(huán)筋)對核心混凝土產(chǎn)生的被動(dòng)側(cè)向壓內(nèi)力(即徑向壓應(yīng)力)。假設(shè)箍筋拉應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度則從圖2-11的平衡條件可得 sdsddAfcorcorssly22022sin22sddA

26、fsdAfcorcorsslycorssly442222故第22頁/共27頁式中式中 fy箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Acor核心混凝土面積核心混凝土面積Acord2cor/4；Asso箍筋的換算面積箍筋的換算面積Asso(dcor/s) Assl；Assl螺旋箍筋的截面面積；螺旋箍筋的截面面積；dcor核心混凝土直徑；核心混凝土直徑； s螺旋箍筋的間距。螺旋箍筋的間距。構(gòu)件的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算構(gòu)件的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算 (3-10)21)4(sycorcsycorcAfAfAfAfN將式將式(2-9)代入，得代入，得 (3-9)ssocoryAAf22即第23頁/共27頁(3-12)2syssoycorcAfAfAfN即設(shè)計(jì)時(shí)，為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面受民承載力具有相近的可靠度，并且考慮間接鋼筋對不同強(qiáng)度等級混凝土約束效應(yīng)影響差異。按下列公式近似計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)，為了保持