第四章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件

1、 1. 了解了解受壓構(gòu)件縱向受力鋼筋和箍筋的作用。受壓構(gòu)件縱向受力鋼筋和箍筋的作用。 2. 掌握受壓構(gòu)件的材料、截面形式尺寸，以及配筋構(gòu)掌握受壓構(gòu)件的材料、截面形式尺寸，以及配筋構(gòu) 造要求造要求。 3. 了解受壓短柱和長(zhǎng)柱的破壞特征了解受壓短柱和長(zhǎng)柱的破壞特征 ； 4. 4. 掌握軸心受壓構(gòu)件普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算掌握軸心受壓構(gòu)件普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算 第第 一一 講講教學(xué)目標(biāo)：根據(jù)受力的方向是指向截面，還是離開截面，根據(jù)受力的方向是指向截面，還是離開截面，可分為可分為縱向受壓構(gòu)件縱向受壓構(gòu)件和和縱向受拉構(gòu)件縱向受拉構(gòu)件；根據(jù)力的作用線與截面軸線的位置關(guān)系，根據(jù)力的作用線與截面軸線

2、的位置關(guān)系，可分為可分為軸心受力構(gòu)件軸心受力構(gòu)件和和偏心受力構(gòu)件偏心受力構(gòu)件。 其中，偏心受力構(gòu)件，又可以分為其中，偏心受力構(gòu)件，又可以分為單向偏心單向偏心和和雙向偏心雙向偏心。受壓構(gòu)件的配筋：受壓構(gòu)件的配筋：（1 1）縱向受力鋼筋）縱向受力鋼筋 （2 2）箍筋）箍筋作用：作用：一一 ： 協(xié)助混凝土承受壓力，協(xié)助混凝土承受壓力，以減小構(gòu)件尺寸；以減小構(gòu)件尺寸；二二 ： 承受可能的彎矩，以及承受可能的彎矩，以及混凝土收縮和溫度變形引起混凝土收縮和溫度變形引起的拉應(yīng)力；的拉應(yīng)力；三三 ： 防止構(gòu)件突然的脆性破防止構(gòu)件突然的脆性破壞。壞。作用：作用： 保證縱向鋼筋的位置正確，防保證縱向鋼筋的位置正確

3、，防止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能力；承擔(dān)剪力和扭矩；約束芯部砼。力；承擔(dān)剪力和扭矩；約束芯部砼。 4.1.1材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范規(guī)定受壓鋼筋的最大抗壓強(qiáng)度為規(guī)定受壓鋼筋的最大抗壓強(qiáng)度為 400N/mm2。 混凝土：混凝土： 一般采用一般采用C25及以上等級(jí)，對(duì)于高層建筑的底層柱可采用更高強(qiáng)度及以上等級(jí)，對(duì)于高層建筑的底層柱可采用更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，例如采用等級(jí)的混凝土，例如采用C40或以上。或以上。縱向鋼筋：縱向鋼筋： 一般采用一般采用HRB400、 HRBF400和和HRB500、HRBF500級(jí)熱軋鋼筋；級(jí)熱軋鋼筋； 箍筋：箍筋：

4、宜采用宜采用HRB400 、 HRBF400、 HRB500、 HRBF500和和HPB300及及HRP335 。 4.1受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求4.1.2 截面形狀及尺寸截面形狀及尺寸軸心受壓柱以方形為主，偏心受壓柱以矩形為主。軸心受壓柱以方形為主，偏心受壓柱以矩形為主。 4.1 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求 根據(jù)內(nèi)力大小，構(gòu)件長(zhǎng)度及構(gòu)造要求確定：根據(jù)內(nèi)力大小，構(gòu)件長(zhǎng)度及構(gòu)造要求確定：一般應(yīng)符合一般應(yīng)符合: l0/h 25 以及以及 l0/b 30；且；且不宜小于不宜小于250mm250mm。對(duì)于對(duì)于I形截面：形截面：hf 120mm，b 100mm； 模數(shù)：模數(shù)：h 8

5、00mm，取，取50mm； h800mm，取，取100mm 直徑直徑： 為了保證縱向鋼筋有足夠的剛度，宜選用較粗的：直徑宜粗不為了保證縱向鋼筋有足夠的剛度，宜選用較粗的：直徑宜粗不宜細(xì)，根數(shù)宜少不宜多，保證對(duì)稱配置通常采用宜細(xì)，根數(shù)宜少不宜多，保證對(duì)稱配置通常采用 1232mm。 根數(shù)根數(shù)：方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于根，圓柱中不宜少方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于根，圓柱中不宜少于于8根且不應(yīng)少于根且不應(yīng)少于6根，沿周邊均勻布置。根，沿周邊均勻布置。 間距間距：凈距凈距50mm，中距，中距300mm4.1.3 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋縱筋的配筋率：縱筋的配筋率： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)

6、件中縱向受力鋼筋的最小配筋率（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋率（ ）受力類型受力類型最小配筋百分率最小配筋百分率受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋全部縱向鋼筋0.5一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋0.2受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉一側(cè)的受拉鋼筋受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉一側(cè)的受拉鋼筋 ，且不小于，且不小于0.2ytff45受壓鋼筋的配筋率一般不超過受壓鋼筋的配筋率一般不超過3，通常在，通常在0.5 2之間。之間。規(guī)范：規(guī)范：min 0.5% (單側(cè)單側(cè) min 0.2% ）；）； max 5% .當(dāng)采用高強(qiáng)砼：當(dāng)采用高強(qiáng)砼： min 增增加加0.1。%100bhAs 受壓構(gòu)件中的箍筋，應(yīng)做成封

7、閉式受壓構(gòu)件中的箍筋，應(yīng)做成封閉式 ；末端做成；末端做成135彎鉤，且不小于彎鉤，且不小于5d；若；若3%以及考慮抗震時(shí)，平直段長(zhǎng)度以及考慮抗震時(shí)，平直段長(zhǎng)度10d。 直徑直徑：d/4，6mm（d為縱筋最大直徑）；為縱筋最大直徑）； s：min400，b，15d （d為縱筋最小直徑）；為縱筋最小直徑）；當(dāng)當(dāng)3%時(shí)：時(shí)：d 8mm，s: min200，10d （d為縱筋最小直徑）為縱筋最小直徑）4.1.4 箍筋箍筋b 400 ,多于多于4根根b400 且多于且多于3根根 搭接鋼筋受拉時(shí)，箍筋間距搭接鋼筋受拉時(shí)，箍筋間距S不應(yīng)大于不應(yīng)大于5d，且不應(yīng)大于，且不應(yīng)大于100mm；搭；搭接鋼筋受壓時(shí)，

8、箍筋間距接鋼筋受壓時(shí)，箍筋間距S不應(yīng)大于不應(yīng)大于10d，且不應(yīng)大于，且不應(yīng)大于200mm。受壓構(gòu)件復(fù)合菱形箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合菱形箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合井字箍筋受壓構(gòu)件復(fù)合井字箍筋 對(duì)于截面形狀復(fù)雜的構(gòu)件，不可采用具有內(nèi)折角的對(duì)于截面形狀復(fù)雜的構(gòu)件，不可采用具有內(nèi)折角的箍筋箍筋箍筋箍筋。其原因是，內(nèi)折。其原因是，內(nèi)折角處受拉箍筋的合力向外，易導(dǎo)致內(nèi)折角處混凝土保護(hù)層崩裂。角處受拉箍筋的合力向外，易導(dǎo)致內(nèi)折角處混凝土保護(hù)層崩裂。 偏壓柱偏壓柱h 600mm時(shí)，應(yīng)設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)置1016mm的縱向構(gòu)造鋼筋的縱向構(gòu)造鋼筋防止因防止因溫度或收縮產(chǎn)生的裂縫。溫度或收縮產(chǎn)生的裂縫。 4.1.5 縱向構(gòu)造鋼筋縱向構(gòu)造鋼

9、筋 箍筋加密 柱鋼筋綁扎 鋼筋焊接 配置縱筋和普通箍筋的柱，稱為普配置縱筋和普通箍筋的柱，稱為普通箍筋柱；通箍筋柱； 配置縱筋和螺旋筋或焊接環(huán)筋的柱配置縱筋和螺旋筋或焊接環(huán)筋的柱，稱為螺旋箍筋柱或間接箍筋柱。，稱為螺旋箍筋柱或間接箍筋柱。 螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可約束核螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可約束核心混凝土的橫向變形，使核心混凝土處心混凝土的橫向變形，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而間接地提高混凝于三向受壓狀態(tài)，從而間接地提高混凝土的縱向抗壓強(qiáng)度。土的縱向抗壓強(qiáng)度。 普通箍筋柱中，箍筋是構(gòu)造鋼筋。普通箍筋柱中，箍筋是構(gòu)造鋼筋。 螺旋箍筋柱中，箍筋既是構(gòu)造鋼筋螺旋箍筋柱中，箍筋既是構(gòu)造

10、鋼筋又是受力鋼筋。又是受力鋼筋。 4.2 軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算混凝土：混凝土： 鋼筋鋼筋 ：1、軸心受壓短柱、軸心受壓短柱2、軸心受壓長(zhǎng)柱、軸心受壓長(zhǎng)柱 臨近破壞時(shí)，柱子表面出現(xiàn)臨近破壞時(shí)，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞yfcf 破壞時(shí)首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂破壞時(shí)首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。而破壞。 4.2.1 軸

11、心受壓柱破壞特征軸心受壓柱破壞特征snlnNN 穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) ： 在同等條件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同），長(zhǎng)柱受壓在同等條件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同），長(zhǎng)柱受壓承載能力低于短柱受壓承載能力。承載能力低于短柱受壓承載能力。 snlnNN混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范采用穩(wěn)定系數(shù)中來(lái)表示長(zhǎng)柱承載力的降低程度采用穩(wěn)定系數(shù)中來(lái)表示長(zhǎng)柱承載力的降低程度 長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比 l0/b 越大，越大， 值越小值越小 長(zhǎng)柱承載力長(zhǎng)柱承載力短柱承載力短柱承載力 柱的長(zhǎng)細(xì)比愈大，其承截力愈低，對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比很大的長(zhǎng)柱，還有可柱的長(zhǎng)細(xì)比愈大，其承截力愈低，對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比很大的長(zhǎng)柱，還有可能發(fā)生能發(fā)生“失穩(wěn)破

12、壞失穩(wěn)破壞”的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 l0/b 8 為短柱為短柱l0/b 8 為長(zhǎng)柱為長(zhǎng)柱11 鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表81012141618202224262878.510.5121415.517192122.52428354248556269768390971.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.2

13、60.230.210.19bl0dl0il0bl0dl0il020)8/(002. 011bl23db ib12圓形截面圓形截面任意截面任意截面柱的計(jì)算長(zhǎng)度柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0取值取值:注：表中注：表中H對(duì)底層柱為從基礎(chǔ)頂對(duì)底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；面到一層樓蓋頂面的高度； 對(duì)其余各層柱為上下兩層樓對(duì)其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。蓋頂面之間的高度。1 1、基本公式、基本公式)(9 . 0sycuAfAfNNA構(gòu)件截面面積，當(dāng)配筋率構(gòu)件截面面積，當(dāng)配筋率大于大于3%時(shí)，時(shí)，A應(yīng)改為應(yīng)改為Ac=A-As 式中系數(shù)式中系數(shù)0.9，是考慮到，是考慮到初始偏心的影初始偏心的影響，以及

14、主要響，以及主要承受恒載作用承受恒載作用的軸心受壓柱的軸心受壓柱的可靠性，引的可靠性，引入的承載力折入的承載力折減系數(shù)。減系數(shù)。4.2.2 普通箍筋柱正截面承載力計(jì)算公式普通箍筋柱正截面承載力計(jì)算公式（1 1）截面設(shè)計(jì)）截面設(shè)計(jì)2、計(jì)算方法、計(jì)算方法【例例1 1】已知某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，首層中柱按軸心受壓構(gòu)已知某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，首層中柱按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。該柱安全等級(jí)為二級(jí)，軸向壓力設(shè)計(jì)值件計(jì)算。該柱安全等級(jí)為二級(jí)，軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=1400kN，計(jì)算長(zhǎng)度，計(jì)算長(zhǎng)度l0=5m，縱向鋼筋采用，縱向鋼筋采用HRB335級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。求該柱截

15、面。求該柱截面尺寸及縱筋截面面積。尺寸及縱筋截面面積。 【解】fc=14.3N/mm2，fy=300N/mm2， =1.00（1）初步確定柱截面尺寸）初步確定柱截面尺寸設(shè)設(shè)= = 1%， =1，則，則 AAs=89916.5mm2 0.9 ()cyNAff31400 100.9 1 (14.3 1% 300) 選用方形截面，則選用方形截面，則b=h= =299.8mm，取用，取用 h=300mm。 5 .89916（2）計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)）計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)l0/b=5000/300=16.720)8/(002. 011bl211 0.002(16.78)=0.869 （3）計(jì)算鋼筋截面面積）計(jì)算鋼筋截面

16、面積As 0.9csyNf AAf321400 1014.3 3000.9 0.869300=1677mm2（4）驗(yàn)算配筋率）驗(yàn)算配筋率sAA1677300 300=1.86% =0.6%，且，且3% ，滿足最小配筋率要求，且勿需重算。，滿足最小配筋率要求，且勿需重算。min縱筋選用縱筋選用4 25（As=1964mm2），箍筋配置），箍筋配置8300，如圖。，如圖。4 258300300300（2 2）截面復(fù)核）截面復(fù)核【解解】查表得查表得 =300N/ mm2，fc=11.9N/mm2， =1256 mm2yfsA（1）確定穩(wěn)定系數(shù)）確定穩(wěn)定系數(shù) l0/b=4500/300=15 2080

17、02011)b/l (.211 0.002(158)=0.911【例例2】某現(xiàn)澆底層鋼筋混凝土軸心受壓柱，截面尺寸某現(xiàn)澆底層鋼筋混凝土軸心受壓柱，截面尺寸 bh=300300mm，采用采用4 20的的HRB335級(jí)（級(jí)（fy=300N/ mm2）鋼筋，混凝土）鋼筋，混凝土C25（fc=9.6N/mm2）l0=4.5m，承受軸向力設(shè)計(jì)值，承受軸向力設(shè)計(jì)值800kN，試校核此柱是否安全。，試校核此柱是否安全。 （2）驗(yàn)算配筋率）驗(yàn)算配筋率min0.6%12561.4%3%9000sAA（3）確定柱截面承載力）確定柱截面承載力ys0.9 ()ucNf Af A =1187.05103N=1187.0

18、5kNN=800kN此柱截面安全。此柱截面安全。 1. 1. 了解大小偏心受壓構(gòu)件破壞特征了解大小偏心受壓構(gòu)件破壞特征 ； 2. 掌握偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式；掌握偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式； 3. 掌握對(duì)稱配筋矩形截面承載力計(jì)算方法掌握對(duì)稱配筋矩形截面承載力計(jì)算方法 4. 掌握偏心受壓構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算掌握偏心受壓構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 第第 二二 講講教學(xué)目標(biāo)：NMe 0當(dāng)當(dāng)e0 很小時(shí)，接近軸壓構(gòu)件很小時(shí)，接近軸壓構(gòu)件當(dāng)當(dāng)e0 較大時(shí)，接近受彎構(gòu)件較大時(shí)，接近受彎構(gòu)件按偏心距和配筋的不同：按偏心距和配筋的不同：受拉破壞：受拉破壞：當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e0較大，且受拉鋼筋

19、不太多時(shí)，發(fā)生受拉破壞。較大，且受拉鋼筋不太多時(shí)，發(fā)生受拉破壞。 受壓破壞：受壓破壞：當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e0較小，或偏心距較小，或偏心距e0雖不小大，但受拉鋼筋配置過多雖不小大，但受拉鋼筋配置過多 時(shí)，均發(fā)生受壓破壞。時(shí)，均發(fā)生受壓破壞。4.3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算4.3.1 偏心受壓構(gòu)件的破壞特征偏心受壓構(gòu)件的破壞特征大偏心受壓破壞（受拉破壞）破壞特征：破壞特征： 加載后首先在受拉區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫不加載后首先在受拉區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫不斷發(fā)展，裂縫處的拉力轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)，受拉鋼筋斷發(fā)展，裂縫處的拉力轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)，受拉鋼筋首先達(dá)到屈服，并形成一條明顯的主裂縫

20、，主裂首先達(dá)到屈服，并形成一條明顯的主裂縫，主裂縫延伸，受壓區(qū)高度減小，最后受壓區(qū)出現(xiàn)縱向縫延伸，受壓區(qū)高度減小，最后受壓區(qū)出現(xiàn)縱向裂縫，混凝土被壓碎導(dǎo)致構(gòu)件破壞。裂縫，混凝土被壓碎導(dǎo)致構(gòu)件破壞。 類似于：正截面破壞中的適筋梁類似于：正截面破壞中的適筋梁屬于：延性破壞屬于：延性破壞 小偏心受壓破壞（受壓破壞）破壞特征：破壞特征： 加荷后全截面受壓或大部分受壓，離力近加荷后全截面受壓或大部分受壓，離力近側(cè)混凝土壓應(yīng)力較高，離力遠(yuǎn)側(cè)壓應(yīng)力較小甚側(cè)混凝土壓應(yīng)力較高，離力遠(yuǎn)側(cè)壓應(yīng)力較小甚至受拉。隨著荷載增加，近側(cè)混凝土出現(xiàn)縱向至受拉。隨著荷載增加，近側(cè)混凝土出現(xiàn)縱向裂縫被壓碎，受壓鋼筋屈服裂縫被壓碎，

21、受壓鋼筋屈服 ，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受壓，也可能受拉，但都未屈服。壓，也可能受拉，但都未屈服。屬于：脆性破壞屬于：脆性破壞 類似于：正截面破壞中的超筋梁類似于：正截面破壞中的超筋梁受拉破壞與受壓破壞的界限 破壞的起因不同破壞的起因不同受拉破壞（大偏心受壓）：是受拉鋼筋先屈服而后受壓混凝土被壓碎；受拉破壞（大偏心受壓）：是受拉鋼筋先屈服而后受壓混凝土被壓碎；受壓破壞（小偏心受壓）：是受壓部份先發(fā)生破壞。受壓破壞（小偏心受壓）：是受壓部份先發(fā)生破壞。 與正截面破壞類似處與正截面破壞類似處受拉破壞（大偏心受壓）受拉破壞（大偏心受壓） ：與受彎構(gòu)件正截面適筋破壞類似；：與受彎構(gòu)件正截面適筋破壞

22、類似；受壓破壞（小偏心受壓）受壓破壞（小偏心受壓） ：類似于受彎構(gòu)件正截面的超筋破壞。：類似于受彎構(gòu)件正截面的超筋破壞。 b為大偏心受壓破壞（受拉破壞）為大偏心受壓破壞（受拉破壞）為小偏心受壓破壞（受壓破壞）為小偏心受壓破壞（受壓破壞） 用界限相對(duì)受壓區(qū)高度用界限相對(duì)受壓區(qū)高度b作為界限作為界限b當(dāng)當(dāng) 取取1. 大偏心受拉破壞（大偏心受拉破壞（ ）平衡方程平衡方程sbxxx2保證受壓鋼筋屈服：保證受拉鋼筋先屈服：使用條件：NesyAfsyAfiee4.3.2 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式110000()()22ucysysucyssisiaNf bx

23、f Af AxNef bx hf A haheeaeeeeM N 初始偏心距：軸力對(duì)截面形心偏心距：2sx2sx0uyssN ef A ha02isheeab11bysfysyff基本平衡方程基本平衡方程2. 小偏心受壓破壞（小偏心受壓破壞（ ）b1100()()20.5cyssscyssisNf bxf AAxN ef bx hf A haeeha )()2(s0y0csahfhhbhfeNA當(dāng)軸向壓力較大而偏心距很小時(shí)，且當(dāng)軸向壓力較大而偏心距很小時(shí)，且 ，截面的實(shí)際形心軸，截面的實(shí)際形心軸偏向偏向 ，導(dǎo)致偏心方向改變，有可能離軸向力較遠(yuǎn)東一側(cè)混凝土，導(dǎo)致偏心方向改變，有可能離軸向力較遠(yuǎn)東

24、一側(cè)混凝土發(fā)生先壓壞，這種情況稱為小偏心受壓的反向破壞。發(fā)生先壓壞，這種情況稱為小偏心受壓的反向破壞。 對(duì)合力點(diǎn)取矩，得：對(duì)合力點(diǎn)取矩，得：sAssAA sAh0fyAsNceeifyAs 1fcas幾何中心軸幾何中心軸實(shí)際中心軸實(shí)際中心軸實(shí)際偏心距實(shí)際偏心距cNf bh時(shí)u1c0ys0s()()2hN ef bh hf A has02aheaee長(zhǎng)柱的破壞形式長(zhǎng)柱的破壞形式材料破壞材料破壞穩(wěn)定破壞穩(wěn)定破壞u 長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比 l0/h5 的柱的柱側(cè)向撓度側(cè)向撓度 f 與初始偏心距與初始偏心距ei相比很小，柱相比很小，柱跨中彎矩隨軸力跨中彎矩隨軸力N基本呈線性增長(zhǎng)，直至基本呈線性增長(zhǎng)，直至達(dá)到截面

25、破壞，對(duì)短柱可忽略撓度影響。達(dá)到截面破壞，對(duì)短柱可忽略撓度影響。u 長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比 l0/h =530 的中長(zhǎng)柱的中長(zhǎng)柱 f 與與ei相比已不能忽略，即相比已不能忽略，即M隨隨N 的增加呈的增加呈明顯的非線性增長(zhǎng)。對(duì)于中長(zhǎng)柱，在設(shè)計(jì)明顯的非線性增長(zhǎng)。對(duì)于中長(zhǎng)柱，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮附加撓度中應(yīng)考慮附加撓度 f 對(duì)彎矩增大的影響。對(duì)彎矩增大的影響。u 長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比 l0/h 30 的長(zhǎng)柱的長(zhǎng)柱側(cè)向撓度側(cè)向撓度 f 的影響已很大，在未達(dá)到截面的影響已很大，在未達(dá)到截面承載力之前，側(cè)向撓度承載力之前，側(cè)向撓度 f 已不穩(wěn)定，最終已不穩(wěn)定，最終發(fā)展為失穩(wěn)破壞。發(fā)展為失穩(wěn)破壞。MNN0M0Nu sNu seiN

26、u mNu meiNu m fmNu lNu l eiNu l fl無(wú)側(cè)移fNNeip3. 考慮二階效應(yīng)影響的彎矩計(jì)算方法考慮二階效應(yīng)影響的彎矩計(jì)算方法規(guī)范規(guī)范：彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)同一主軸方：彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比向的桿端彎矩比 M1/M20.9且軸壓比且軸壓比 N=N/fcA 0.9時(shí)，若構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，若構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比滿足下列要求：滿足下列要求： lc / i 34-12(M1/M2) 桿端彎矩同號(hào)時(shí)，發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情況是不普遍的，為了減桿端彎矩同號(hào)時(shí)，發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情況是不普遍的，為了減少計(jì)算工作量，少計(jì)算工作量，混凝土結(jié)

27、構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)只要滿足下述三個(gè)規(guī)定，當(dāng)只要滿足下述三個(gè)條件中的一個(gè)條件時(shí)，就要考慮二階效應(yīng)：條件中的一個(gè)條件時(shí)，就要考慮二階效應(yīng)： M1/M20.9或或 軸壓比比軸壓比比 N=N/fcA 0.9或或 lc / i 34-12(M1/M2)考慮二階效應(yīng)后控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值考慮二階效應(yīng)后控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，除排架結(jié)構(gòu)柱外，其他偏心規(guī)定，除排架結(jié)構(gòu)柱外，其他偏心受壓構(gòu)件考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應(yīng)后控制截面受壓構(gòu)件考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應(yīng)后控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下列公式計(jì)算：的彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下列公式計(jì)算

28、：2mnsMCM120.70.30.7mMCM220111300(/)/cnscalMNehh 0.5ccf AN其中，當(dāng)其中，當(dāng)對(duì)剪力墻肢及核心筒墻肢類構(gòu)件，取對(duì)剪力墻肢及核心筒墻肢類構(gòu)件，取1.01.0mnsC 時(shí)取時(shí)取1.0 無(wú)論是設(shè)計(jì)題或截面復(fù)核題，是大偏心受壓還是小偏心受壓，除了無(wú)論是設(shè)計(jì)題或截面復(fù)核題，是大偏心受壓還是小偏心受壓，除了在彎矩作用平面內(nèi)依照偏心受壓進(jìn)行計(jì)算外，都要驗(yàn)算垂直于彎矩作在彎矩作用平面內(nèi)依照偏心受壓進(jìn)行計(jì)算外，都要驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載力。此時(shí)，應(yīng)考慮用平面的軸心受壓承載力。此時(shí)，應(yīng)考慮 值，并取值，并取 b 作為截面高度作為截面高度4. 垂直于

29、彎矩作用平面的承載力驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的承載力驗(yàn)算0.9()ucyssNNf AfAA矩形截面正截面受壓承載力計(jì)算矩形截面正截面受壓承載力計(jì)算6.6 大偏心大偏心受壓受壓不對(duì)稱不對(duì)稱配筋配筋6.6 小偏心小偏心受壓受壓不對(duì)稱不對(duì)稱配筋配筋6.7 大偏心大偏心受壓受壓對(duì)稱對(duì)稱配筋配筋6.7 小偏心小偏心受壓受壓對(duì)稱對(duì)稱配筋配筋1. 不對(duì)稱配筋不對(duì)稱配筋2. 對(duì)稱配筋對(duì)稱配筋 實(shí)際工程中，受壓構(gòu)件常承受實(shí)際工程中，受壓構(gòu)件常承受變號(hào)彎矩變號(hào)彎矩作用，所以采用對(duì)稱配筋作用，所以采用對(duì)稱配筋 對(duì)稱配筋對(duì)稱配筋不會(huì)在施工中產(chǎn)生差錯(cuò)不會(huì)在施工中產(chǎn)生差錯(cuò)，為方便施工通常采用對(duì)稱配筋，為方便施工通常采用對(duì)

30、稱配筋4.3.3 對(duì)稱配筋矩形截面承載力計(jì)算方法對(duì)稱配筋矩形截面承載力計(jì)算方法)()5 . 0(001sycssahfxhbxfeNAA(1)(1)大、小偏心的判據(jù)大、小偏心的判據(jù)（真實(shí)判據(jù)）（真實(shí)判據(jù)）NesyAfsyAfie對(duì)稱配筋對(duì)稱配筋,ssyyssAAffaa大偏心受壓大偏心受壓1cNxf b0bxh大偏心受壓大偏心受壓0bxh小偏心受壓小偏心受壓計(jì)算步驟計(jì)算步驟若：若：2sxa2isheea0bxh（2）計(jì)算）計(jì)算,ssA A小偏心受壓小偏心受壓0bxh若：若：2sxaNesyAfsyAfiee2isheea0()ssysNeAAfha1100()()20.5cyssscyssisNf bxf AAxN ef bx