建筑結(jié)構(gòu)電子教案第四章鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件

1、Reinforced Concrete Structure4.0 4.0 概述概述 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件根據(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。 其中其中,偏心受力構(gòu)件，又可以分為偏心受力構(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。4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求 第四章第四章 鋼筋混凝土縱

2、向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件材料強(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：一般柱中采用一般柱中采用C25及以上等級及以上等級，對于高層建筑的底層柱可，對于高層建筑的底層柱可采用更高強(qiáng)度等級的混凝土，例如采用采用更高強(qiáng)度等級的混凝土，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和和HRB335級熱軋鋼筋。級熱軋鋼筋。 截面型式及尺寸要求截面型式及尺寸要求 截面形狀截面形狀：正方形、矩形、正方形、矩形、 圓形、環(huán)形。圓形、環(huán)形。軸心軸心受壓柱以受壓柱以方形方形為主，為主，偏心偏

3、心受壓柱以受壓柱以矩形矩形為主為主 4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件截面型式及尺寸要求截面型式及尺寸要求 截面尺寸：截面尺寸：一般應(yīng)符合一般應(yīng)符合: : l0/h25 以及以及 l0 /b30方形與矩形截面的尺寸方形與矩形截面的尺寸不宜小于不宜小于250mm250mm 柱截面邊長在柱截面邊長在800mm800mm以下以下者，宜取者，宜取50mm 50mm 的倍數(shù)；的倍數(shù)；在在800mm800mm以上者，取為以上者，取為100mm100mm的倍數(shù)的倍數(shù)4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求 第四章第四章 鋼筋混

4、凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件 配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造（1 1）縱向受力鋼筋）縱向受力鋼筋作用：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。4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求縱筋的構(gòu)造縱筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件布置方式：布置方式：（1 1）縱向受力鋼筋）縱向受力鋼筋軸心受壓柱的縱向受力鋼筋應(yīng)沿截面四周均勻?qū)ΨQ布置；軸心受壓柱的縱向

5、受力鋼筋應(yīng)沿截面四周均勻?qū)ΨQ布置；偏心受壓柱的縱向受力鋼筋放置在彎矩作用方向的兩對邊；偏心受壓柱的縱向受力鋼筋放置在彎矩作用方向的兩對邊；圓柱中縱向受力鋼筋宜沿周邊均勻布置。圓柱中縱向受力鋼筋宜沿周邊均勻布置。 4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求縱筋的構(gòu)造縱筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件縱筋直徑與根數(shù)：縱筋直徑與根數(shù)： 直徑直徑d d不宜小于不宜小于12mm12mm，通常采用，通常采用 121232mm32mm，一般宜采，一般宜采用根數(shù)較少，直徑較粗的鋼筋，以保證骨架的剛度。用根數(shù)較少，直徑較粗的鋼筋，以保證骨架的剛度。方形和矩形截面柱中縱向

6、受力方形和矩形截面柱中縱向受力鋼筋不少于根，圓柱中不宜鋼筋不少于根，圓柱中不宜少于少于8根且不應(yīng)少于根且不應(yīng)少于6根。根。 縱向受力鋼筋的凈縱向受力鋼筋的凈50mm ，中距中距300mm。（1 1）縱向受力鋼筋）縱向受力鋼筋4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求縱筋的構(gòu)造縱筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件縱筋的配筋率：縱筋的配筋率： 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（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0.60.6一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋0

7、.20.2受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉一側(cè)的受拉鋼受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉一側(cè)的受拉鋼筋筋45ft/fy ，且不小于，且不小于0.20.2受壓鋼筋的配筋率受壓鋼筋的配筋率一般不超過一般不超過3，通常在通常在0.5 2之間。之間。 %100bhAs偏心受壓構(gòu)件縱筋的配筋方式：偏心受壓構(gòu)件縱筋的配筋方式：對稱配筋：對稱配筋：在柱的彎矩作用方向的兩對邊對稱布置相同的縱向受力鋼筋。在柱的彎矩作用方向的兩對邊對稱布置相同的縱向受力鋼筋。非對稱配筋：非對稱配筋：在柱的彎矩作用方向的兩對邊布置不同的縱向受力鋼筋。在柱的彎矩作用方向的兩對邊布置不同的縱向受力鋼筋。4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)

8、造要求 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件 配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造作用：作用：保證縱向鋼筋的位置正確保證縱向鋼筋的位置正確，防止縱向鋼筋壓屈，從而提防止縱向鋼筋壓屈，從而提高柱的承載能力。高柱的承載能力。 （2 2）箍筋）箍筋4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋箍筋的構(gòu)造的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件受壓構(gòu)件中的箍筋，應(yīng)做成受壓構(gòu)件中的箍筋，應(yīng)做成封閉式。箍筋直徑封閉式。箍筋直徑不應(yīng)小于不應(yīng)小于d/4d/4（d d為縱向鋼筋的最大直徑），且不應(yīng)小于為縱向鋼筋的最大直徑），且不應(yīng)小于6mm6mm。箍筋間箍筋間距距不應(yīng)大于不應(yīng)大

9、于400mm及構(gòu)件截面的短邊尺寸，且不應(yīng)大于及構(gòu)件截面的短邊尺寸，且不應(yīng)大于15d（d為縱向受力鋼筋的最小直徑）。為縱向受力鋼筋的最小直徑）。柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過3 3時，箍筋直徑不應(yīng)時，箍筋直徑不應(yīng)小小于于8mm8mm，間距不應(yīng)大于，間距不應(yīng)大于10d10d（ dd為縱向受力鋼筋的最小為縱向受力鋼筋的最小直徑），且不應(yīng)大于直徑），且不應(yīng)大于200mm200mm；末端做成末端做成135彎鉤，平直彎鉤，平直段長度段長度10d。在縱筋搭接長度范圍內(nèi)，箍筋的直徑不宜小于搭接鋼筋直徑的在縱筋搭接長度范圍內(nèi)，箍筋的直徑不宜小于搭接鋼筋直徑的0.250.25倍。

10、倍。搭接鋼筋搭接鋼筋受拉受拉時，箍筋間距時，箍筋間距S S不應(yīng)大于不應(yīng)大于5d5d，且不應(yīng)大于，且不應(yīng)大于100mm100mm；搭接鋼筋搭接鋼筋受壓受壓時，箍筋間距時，箍筋間距S S不應(yīng)大于不應(yīng)大于10d10d，且不應(yīng)大于，且不應(yīng)大于200mm200mm。當(dāng)搭接受壓鋼筋直徑大于當(dāng)搭接受壓鋼筋直徑大于25mm25mm時，應(yīng)在搭接接頭兩個端面外時，應(yīng)在搭接接頭兩個端面外50mm50mm范圍內(nèi)各設(shè)置范圍內(nèi)各設(shè)置2 2根箍筋。根箍筋。4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件當(dāng)柱截面當(dāng)柱截面短邊尺寸大于短邊尺寸大于4

11、00mm且各邊且各邊縱向受力鋼筋多于縱向受力鋼筋多于 3根時根時，或，或當(dāng)柱截當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向但各邊縱向鋼筋多于鋼筋多于4根時根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋，以防止中間鋼筋被壓屈。復(fù)合箍筋的以防止中間鋼筋被壓屈。復(fù)合箍筋的直徑、間距與前述箍筋相同。直徑、間距與前述箍筋相同。復(fù)合箍筋復(fù)合箍筋偏壓柱偏壓柱h 600mmh 600mm時，應(yīng)設(shè)置時，應(yīng)設(shè)置101016mm16mm的縱向構(gòu)造鋼筋。的縱向構(gòu)造鋼筋。 4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件復(fù)

12、復(fù)合合菱菱形形箍箍筋筋受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件復(fù)復(fù)合合井井字字箍箍筋筋偏壓柱偏壓柱h 600mmh 600mm時，應(yīng)設(shè)置時，應(yīng)設(shè)置101016mm16mm的縱向構(gòu)造鋼筋。的縱向構(gòu)造鋼筋。 4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件 對于截面形狀復(fù)雜的構(gòu)件，對于截面形狀復(fù)雜的構(gòu)件，不可采用具有內(nèi)折角的箍筋不可采用具有內(nèi)折角的箍筋。其原因是，內(nèi)折角處受拉箍筋的合力向外。其原因是，內(nèi)折角處受拉箍筋的合力向外。 4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝

13、土縱向受力構(gòu)件柱柱鋼鋼筋筋圖圖4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件綁扎連接4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件電渣壓力焊4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件 箍筋加密4.1 4.1 受壓構(gòu)件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件機(jī)械連接4.1 4.1 受壓構(gòu)

14、件構(gòu)造要求受壓構(gòu)件構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造箍筋的構(gòu)造 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件機(jī)械連接4.2 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 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件配置縱筋和普通箍筋的柱，配置縱筋和普通箍筋的柱，稱為稱為普通箍筋柱普通箍筋柱；配置縱筋和螺旋筋配置縱筋和螺旋筋或焊接環(huán)筋的柱，或焊接環(huán)筋的柱，稱為稱為螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱或或間接箍筋柱間接箍筋柱。 螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可約約束束核心混凝土的核心混凝土的橫向變形橫向變形，使核心，使核心混凝土處于混凝土處于三向受壓狀態(tài)三向受壓狀態(tài)，從

15、而，從而間間接接地地提高提高混凝土的縱向混凝土的縱向抗壓強(qiáng)度抗壓強(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)造鋼筋又是受力鋼筋。又是受力鋼筋。 4.2 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 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件的破壞特征：軸心受壓構(gòu)件的破壞特征： 1 1、軸心受壓、軸心受壓短柱短柱 隨著荷載的增大，構(gòu)件變形迅速隨著荷載的增大，構(gòu)件變形迅速增大，此時混凝土塑性變形增加，增大，此時混凝土塑性變形增加，彈性模量降低，應(yīng)力增加緩慢，而彈性模量降低，應(yīng)力增加緩慢

16、，而鋼筋應(yīng)力的增加則越來越快。鋼筋應(yīng)力的增加則越來越快。 臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞?；炷帘粔核楸懒讯茐?。破壞時破壞時混凝土的應(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fc。 按照長細(xì)比按照長細(xì)比 l / b 的大小，軸心受壓柱可分為短柱和長柱兩類。的大小，軸心受壓柱可分為短柱和長柱兩類。對方形和矩形柱，當(dāng)對方形和矩形柱，當(dāng) l / b 8 8 時屬于短柱，否則為長柱。其中時屬于短柱，否則為長柱。其中l(wèi) l為柱的計(jì)算長度，為柱的計(jì)算長度，b為矩形截面的短邊尺寸。為矩形截

17、面的短邊尺寸。 4.2 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 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件 當(dāng)短柱破壞時，混凝土達(dá)當(dāng)短柱破壞時，混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變到極限壓應(yīng)變 =0.002，相應(yīng)的，相應(yīng)的縱向鋼筋應(yīng)力值縱向鋼筋應(yīng)力值 =Es=21050.002=400N/mm2。因此，當(dāng)縱筋為高強(qiáng)度鋼筋時，因此，當(dāng)縱筋為高強(qiáng)度鋼筋時，構(gòu)件破壞時縱筋可能達(dá)不到屈構(gòu)件破壞時縱筋可能達(dá)不到屈服強(qiáng)度。顯然，在受壓構(gòu)件內(nèi)服強(qiáng)度。顯然，在受壓構(gòu)件內(nèi)配置高強(qiáng)度的鋼筋不能充分發(fā)配置高強(qiáng)度的鋼筋不能充分發(fā)揮其作用，是不經(jīng)濟(jì)的。揮其作用，是不經(jīng)濟(jì)的。軸心受壓構(gòu)件的破壞特征：軸心受壓

18、構(gòu)件的破壞特征： 4.2 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 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件2、軸心受壓、軸心受壓長柱長柱 破壞時首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混破壞時首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。 長細(xì)比較大時，可能發(fā)生長細(xì)比較大時，可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞失穩(wěn)破壞”。軸心受壓構(gòu)件的破壞特征：軸心受壓構(gòu)件的破壞特征： 4.2 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 第四章第四章

19、鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件長短柱的承載力：長短柱的承載力： 在同等條件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同），長柱受壓承載在同等條件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同），長柱受壓承載能力低于短柱受壓承載能力。能力低于短柱受壓承載能力。 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)采用穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載力的降低程度來表示長柱承載力的降低程度 長細(xì)比長細(xì)比l 0/b越大，越大，值越小值越小 l0/b8 8 為短柱為短柱l0/b 8 8 為長柱為長柱20)8/(002. 011bl式中式中 l0 柱的計(jì)算長度柱的計(jì)算長度; b 矩形截面的短邊尺寸矩形截面的短邊尺寸23db ib1

20、2圓形截面圓形截面任意截面任意截面（d為截面直徑）為截面直徑）（i為截面最為截面最小回轉(zhuǎn)半徑）小回轉(zhuǎn)半徑）構(gòu)件的計(jì)算長度構(gòu)件的計(jì)算長度l0與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān)。與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān)。4.2 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 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件1 1、基本公式、基本公式)(9 . 0sycuAfAfNN式中系數(shù)式中系數(shù)0.9，是考慮到初始偏心的影響，是考慮到初始偏心的影響，以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性，引入的承載力折減系數(shù)。以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性，引入的承載力折減系數(shù)。 Nu 軸向壓力承載力設(shè)計(jì)值軸向壓

21、力承載力設(shè)計(jì)值N 軸向壓力設(shè)計(jì)值軸向壓力設(shè)計(jì)值fc 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)混凝土的軸心抗壓強(qiáng) 度設(shè)計(jì)值度設(shè)計(jì)值A(chǔ) 構(gòu)件截面面積，當(dāng)配筋構(gòu)件截面面積，當(dāng)配筋 率大于率大于3%時，時， A 應(yīng)改應(yīng)改 為為Ac=AAsfy 縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值A(chǔ)s 全部縱向鋼筋的截面全部縱向鋼筋的截面 面積面積普通箍筋柱的正截面承截力計(jì)算普通箍筋柱的正截面承截力計(jì)算 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件柱的計(jì)算長度柱的計(jì)算長度l0 取值取值:注：表中注：表中H H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度； 對其余各層柱為上下兩

22、層樓蓋頂面之間的高度。對其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。4.2 4.2 軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算4.2 4.2 軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算普通箍筋柱普通箍筋柱 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì) ： 已知：構(gòu)件截面尺寸已知：構(gòu)件截面尺寸bh，軸向力，軸向力設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值N N，構(gòu)件的計(jì)算長度，構(gòu)件的計(jì)算長度l0，材料強(qiáng)度，材料強(qiáng)度等級等級fc fy 求：縱筋截面面積求：縱筋截面面積A As s計(jì)算步驟計(jì)算步驟：詳見上圖軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)步驟：詳見上圖軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)步驟若構(gòu)件截面尺寸若構(gòu)件截面尺寸b bh h為未知，為未

23、知，則可先根據(jù)構(gòu)造要求假定柱截則可先根據(jù)構(gòu)造要求假定柱截面尺寸面尺寸b bh h，然后按上述步驟，然后按上述步驟計(jì)算計(jì)算A As s ?？v向鋼筋配筋率宜?？v向鋼筋配筋率宜在在0.5%2%0.5%2%之間。若配筋率之間。若配筋率 過大或過小，則應(yīng)調(diào)整過大或過小，則應(yīng)調(diào)整b b、h h，重新計(jì)算重新計(jì)算A As s 。也可先假定。也可先假定 和和 的值（?？杉俣ǖ闹担ǔ？杉俣?=1=1， =1%=1%）由下式計(jì)算出構(gòu)件截面）由下式計(jì)算出構(gòu)件截面面積，面積，進(jìn)而得出進(jìn)而得出b bh h： 0.9 ()cyNAff4.2 4.2 軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算普通箍筋柱普通箍筋柱 第四章第四章

24、鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件截面復(fù)核截面復(fù)核 : : 已知：柱截面尺寸已知：柱截面尺寸bh，計(jì)算長度，計(jì)算長度l0，縱筋數(shù)量，縱筋數(shù)量As以以及級別及級別fy，混凝土強(qiáng)度等級，混凝土強(qiáng)度等級fc 求求 ：柱的受壓承載力：柱的受壓承載力Nu， 或已知軸向力設(shè)計(jì)值或已知軸向力設(shè)計(jì)值，判斷是否安全，判斷是否安全 計(jì)算步驟，詳見右圖計(jì)算步驟，詳見右圖軸心受壓構(gòu)件截面復(fù)軸心受壓構(gòu)件截面復(fù)核步驟核步驟【例【例4.2.1】已知某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，首層中柱】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。該柱安全等級為二級，軸向壓力設(shè)計(jì)按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。該柱安全等級為

25、二級，軸向壓力設(shè)計(jì)值值 N=1400kN，計(jì)算長度，計(jì)算長度l0=5m，縱向鋼筋采用，縱向鋼筋采用HRB335級，級，混凝土強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級為C30。求該柱截面尺寸及縱筋截面面積。求該柱截面尺寸及縱筋截面面積。 【解】【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)

26、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)算鋼筋截面面積As 0.9csyNf AAf321400 1014.3 3000.9 0.869300=1677mm2（4）驗(yàn)）驗(yàn)算配筋率算配筋率sAA1677300 300=1.86% =0.6%，且，且3% ，滿足最小配筋率要求，且勿，滿足最小配筋率要求，且勿 需重算。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4.2.7。4 258300300300 【解】查表得【解】查表

27、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 208002011)b/l (.211 0.002(158)=0.911【例【例4.2.2】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（級（fy=300N/ mm2）鋼筋，混凝土）鋼筋，混凝土C25（fc=9.6N/mm2），），l0=4.5m，承，承受軸向力設(shè)計(jì)值受軸向力設(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

28、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 =0.90.911(11.9300300+3001256)=1187.05103N=1187.05kNN=800kN此柱截面安全。此柱截面安全。 1 1螺旋箍筋柱的受力特點(diǎn)：螺旋箍筋柱的受力特點(diǎn)：螺旋箍筋柱的箍筋既是構(gòu)造螺旋箍筋柱的箍筋既是構(gòu)造鋼筋又是受力鋼筋。由于螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可鋼筋又是受力鋼筋。由于螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可約束核心混凝土（螺旋筋或焊接環(huán)筋所包圍的混凝土）的約束核心混凝土（螺旋筋或焊接環(huán)筋所包圍的混凝土）的橫向變形，使得核心

29、混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而間接橫向變形，使得核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而間接地提高混凝土的縱向抗壓強(qiáng)度。地提高混凝土的縱向抗壓強(qiáng)度。 2 2螺旋箍筋的構(gòu)造：螺旋箍筋的構(gòu)造：螺旋箍筋柱的截面形狀一般為圓螺旋箍筋柱的截面形狀一般為圓形或正八邊形。箍筋為螺旋環(huán)或焊接圓環(huán)，間距不應(yīng)大于形或正八邊形。箍筋為螺旋環(huán)或焊接圓環(huán)，間距不應(yīng)大于80mm80mm及及0.20.2d dcorcor（d dcorcor為構(gòu)件核心直徑，即螺旋箍筋內(nèi)皮直為構(gòu)件核心直徑，即螺旋箍筋內(nèi)皮直徑徑），），且不宜小于且不宜小于40mm40mm。間接鋼筋的直徑應(yīng)符合柱中箍筋間接鋼筋的直徑應(yīng)符合柱中箍筋直徑的規(guī)定直徑的規(guī)定。4.

30、2 4.2 軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算軸壓構(gòu)件承載力計(jì)算 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件螺旋箍筋柱簡介螺旋箍筋柱簡介4.3 4.3 偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件1、偏心受壓構(gòu)件破壞特征、偏心受壓構(gòu)件破壞特征 NMe 0當(dāng)當(dāng)e0 很小時，接近軸壓構(gòu)件很小時，接近軸壓構(gòu)件當(dāng)當(dāng)e0 較大時，接近受彎構(gòu)件較大時，接近受彎構(gòu)件按按偏心距偏心距和和配筋配筋的不同，偏壓構(gòu)件可分為的不同，偏壓構(gòu)件可分為受拉破壞受拉破壞和和受壓破壞受壓破壞當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e0較大，且受拉鋼筋不太多時，發(fā)生受拉破壞。較大，且受拉鋼筋不太多時，發(fā)生受拉破壞。 當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e0較小，或偏心距較小，或偏心距e0雖然較大，但受拉鋼筋配置過雖然較大，但受拉鋼筋配置過多時，均發(fā)生受壓破壞。多時，均發(fā)生受壓破壞。 4.3 4.3 偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 第四章第四章 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件受拉破壞（大偏心受壓破壞）破壞特征：破壞特征：