第四章 鋼筋混凝土軸心受力構(gòu)件

1、 理想的軸心受理想的軸心受力構(gòu)件在實(shí)際工程力構(gòu)件在實(shí)際工程中其實(shí)并不存在。中其實(shí)并不存在。(軸壓)軸線NN軸線(軸拉)NN實(shí)際工程中，近似軸心受拉構(gòu)件有哪些？ 近似軸心受壓構(gòu)件有哪些？第一節(jié)第一節(jié) 軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)軸心受拉構(gòu)件的受力特點(diǎn)混凝土開(kāi)裂前混凝土開(kāi)裂前混凝土開(kāi)裂后混凝土開(kāi)裂后破壞階段破壞階段 0XsyAfN N 拉力的組合設(shè)計(jì)值；拉力的組合設(shè)計(jì)值；fy 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；As 縱向鋼筋面積。縱向鋼筋面積。第二節(jié)第二節(jié) 軸心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算軸心受拉構(gòu)件的承載力計(jì)算P390v 縱筋應(yīng)沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，并宜優(yōu)先縱筋應(yīng)沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，并宜優(yōu)先 采用直

2、徑較小的鋼筋。采用直徑較小的鋼筋。 v 鋼筋連接有綁扎連接、焊接連接、螺栓連鋼筋連接有綁扎連接、焊接連接、螺栓連 接、套筒擠壓連接等多種方式。軸拉構(gòu)件不接、套筒擠壓連接等多種方式。軸拉構(gòu)件不 得采用綁扎的搭接接頭。得采用綁扎的搭接接頭。 v 全部受力縱筋配筋率全部受力縱筋配筋率 ，且，且 。 （ 為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）0.2% yt90fftf軸拉構(gòu)件構(gòu)造要求軸拉構(gòu)件構(gòu)造要求wmax wlim 第三節(jié)第三節(jié) 軸心受拉構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算軸心受拉構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件正常使用階段是帶裂縫工作的，鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件正常使用階段是帶裂縫工作的，驗(yàn)算：驗(yàn)算：第

3、四節(jié)第四節(jié) 軸心受壓構(gòu)件概述軸心受壓構(gòu)件概述u截面形式截面形式u按箍筋配置分類：按箍筋配置分類： 配置普通箍筋；配置普通箍筋； 配置螺旋箍筋（或環(huán)式配置螺旋箍筋（或環(huán)式 焊接箍筋）焊接箍筋）u受力時(shí)鋼筋作用受力時(shí)鋼筋作用密集箍筋對(duì)核心混凝土的密集箍筋對(duì)核心混凝土的約束作用可提高混凝土強(qiáng)約束作用可提高混凝土強(qiáng)度和延性度和延性一.試驗(yàn)研究分析第五節(jié)第五節(jié) 配普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件配普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比：長(zhǎng)細(xì)比：構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度l0與構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑與構(gòu)件截面回轉(zhuǎn)半徑i之比。之比。矩形截面：矩形截面：l0/b, b為截面短邊為截面短邊圓形截面：圓形截面：l0/d, d為直徑為直徑短柱

4、：短柱：長(zhǎng)柱：長(zhǎng)柱：l0 /i28。 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 l0 /i28。 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 1.短柱短柱破壞時(shí)往往出現(xiàn)與荷載方向短柱破壞時(shí)往往出現(xiàn)與荷載方向大致平行的縱向裂縫大致平行的縱向裂縫 ，導(dǎo)致混凝，導(dǎo)致混凝土最終壓碎。土最終壓碎。承載力由混凝土壓承載力由混凝土壓碎來(lái)控制。碎來(lái)控制。若混凝土保護(hù)層較薄，若混凝土保護(hù)層較薄，且鋼箍間距較大時(shí)，很可能造成且鋼箍間距較大時(shí)，很可能造成混凝土保護(hù)層崩裂，縱向鋼筋向混凝土保護(hù)層崩裂，縱向鋼筋向外曲屈的現(xiàn)象。外曲屈的現(xiàn)象。NN短柱：混凝土壓碎，鋼筋壓屈短柱：混凝土壓碎，鋼筋壓屈2.長(zhǎng)柱軸向壓力的可能初始偏心

5、影響不能忽略。構(gòu)件受荷后，由于初始偏心距將產(chǎn)生附加彎矩，而附加彎矩產(chǎn)生的水平撓度又加大了原來(lái)初始偏心距，這樣相互影響的結(jié)果使長(zhǎng)柱最終在軸向力和彎矩的共同作用下發(fā)生破壞，其破壞破壞荷載低于同條件下的短柱破壞荷荷載低于同條件下的短柱破壞荷載載。規(guī)范采用一個(gè)降低系數(shù)j來(lái)反映這種承載力隨長(zhǎng)細(xì)比增大而降低的現(xiàn)象，并稱之為“穩(wěn)定系穩(wěn)定系數(shù)數(shù)”。 j值的變化如表41)(9 . 0AfAfNcsyjj 穩(wěn)定系數(shù)；穩(wěn)定系數(shù)； 鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；yf 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；cf二.正截面受壓承載力計(jì)算公式 全部縱向受壓鋼筋面積；全部縱向受壓鋼筋面積；sAA 構(gòu)件

6、截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于scAAA3時(shí)，時(shí)，A采用采用 ； 為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算力計(jì)算9 . 0具有相近的可靠度而引進(jìn)的系數(shù)。具有相近的可靠度而引進(jìn)的系數(shù)。v 材料：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜高一些，鋼筋宜用材料：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜高一些，鋼筋宜用 HRB500級(jí)和級(jí)和 HRB400級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。v 截面：截面： b250mm, l0 /b30 。v 縱筋：縱筋： d 12mm, 圓柱中根數(shù)圓柱中根數(shù) 6； 50mm 350mm, c 20mm。v 箍筋：封閉式箍筋：封閉式 d 6mm , d縱縱 /4； s

7、400mm , 15 d縱縱 。 （每邊（每邊4 4根）根） （每邊（每邊3 3根）根） （每邊（每邊4 4根）根） （每邊多于（每邊多于4 4根）根）三.構(gòu)造要求縱向受力鋼筋的最小配筋百分率縱向受力鋼筋的最小配筋百分率min(%)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)受壓構(gòu)件件全部縱全部縱向鋼筋向鋼筋強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)500MPa 0.50強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)400MPa0.55強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)300MPa、 335MPa0.60一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋0.20受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋一側(cè)的受拉鋼筋0.20和和45ft/fy中的較大

8、中的較大值值三.構(gòu)造要求注：注：1 受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用C60以上以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r，應(yīng)按表中規(guī)定增加強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r，應(yīng)按表中規(guī)定增加0.10； 2 板類受彎構(gòu)件（不包括懸臂板）的受拉鋼筋，當(dāng)采用強(qiáng)度板類受彎構(gòu)件（不包括懸臂板）的受拉鋼筋，當(dāng)采用強(qiáng)度等級(jí)等級(jí)400MPa、500MPa的鋼筋時(shí)，其最小配筋百分率應(yīng)允許采的鋼筋時(shí)，其最小配筋百分率應(yīng)允許采用用0.15和和45ft/fy中的較大值；中的較大值； 3 偏心受拉構(gòu)件中的受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼筋偏心受拉構(gòu)件中的受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼筋考慮；考慮； 4

9、 受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及軸受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率均應(yīng)按構(gòu)心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率均應(yīng)按構(gòu)件的全截面面積計(jì)算；件的全截面面積計(jì)算； 5 受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按全截面面積扣除受壓翼緣面積（全截面面積扣除受壓翼緣面積（bf-b）hf后的截面面積計(jì)算；后的截面面積計(jì)算； 6 當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時(shí)，當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時(shí)，“一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋”系指沿系指沿受力方向兩個(gè)對(duì)邊中一邊布置的縱向鋼筋。受

10、力方向兩個(gè)對(duì)邊中一邊布置的縱向鋼筋。 1=fc1 1=fc1 2= 3= fLfL-側(cè)向側(cè)向約束壓應(yīng)約束壓應(yīng)力（加液力（加液壓）壓）圓柱體試驗(yàn)圓柱體試驗(yàn)有側(cè)向約有側(cè)向約束時(shí)的抗束時(shí)的抗壓強(qiáng)度壓強(qiáng)度無(wú)側(cè)向約無(wú)側(cè)向約束時(shí)圓柱束時(shí)圓柱體的單軸體的單軸抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度Lcc1fff4第六節(jié)第六節(jié) 配螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼配螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋的軸心受壓柱筋的軸心受壓柱 在柱的橫向采用螺旋箍筋或焊接環(huán)筋也能像直接配置縱向鋼筋那樣起到提高承載力和變形能力的作用，故把這種配筋方式稱為“間接配筋間接配筋”。螺旋箍筋對(duì)混凝土變形產(chǎn)生螺旋箍筋對(duì)混凝土變形產(chǎn)生約束，使其承載力提高。約束，使其承載力提高。一. 試

11、驗(yàn)研究分析保護(hù)層剝落規(guī)范從提高安全度考慮，采用下式設(shè)計(jì)：規(guī)范從提高安全度考慮，采用下式設(shè)計(jì)：ccorysyvsso0.9(2)Nf Af Af A 間接鋼筋的強(qiáng)度；間接鋼筋的強(qiáng)度；yvf 構(gòu)件的核心截面面積；構(gòu)件的核心截面面積；corA 單根間接鋼筋的截面面積；單根間接鋼筋的截面面積；ss1A 間接鋼筋的間距；間接鋼筋的間距；S 間接鋼筋的換算面積，間接鋼筋的換算面積， ； ssoASAdAss1corsso 間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù)，間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù)，85. 00 . 1 ；二. 截面承載力的計(jì)算公式應(yīng)用注意問(wèn)題：公式應(yīng)用注意問(wèn)題：v 間接鋼筋的換算截面面積間接鋼筋的換算截面面積 Asso 應(yīng)大于縱向鋼應(yīng)大于縱向鋼 筋全部截面面積的筋全部截面面積的 25。v 按式（按式（4-2