軸心受壓構(gòu)件

第六章受壓構(gòu)件(a)軸心受壓

(b)單向偏心受壓(c)雙向偏心受壓第六章受壓構(gòu)件▲定義：以承受壓力為主的構(gòu)件。如柱、墻、橋墩等▲分類第六章受壓構(gòu)件第六章受壓構(gòu)件第六章受壓構(gòu)件▲軸心受壓承載力是正截面受壓承載力的上限?！竟?jié)分普通箍筋柱和螺旋箍筋柱兩種情況。6.1軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力(a)軸心受壓

(b)單向偏心受壓(c)雙向偏心受壓第六章受壓構(gòu)件▲縱筋的作用（1）直接受壓，提高柱的承載力；（2）承擔(dān)偶然偏心等產(chǎn)生的拉應(yīng)力；（3）改善破壞性能（脆性）；（4）減小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響?！拷畹淖饔茫?）固定縱筋，形成鋼筋骨架；（2）承擔(dān)剪力；（3）約束混凝土，改善混凝土的性能；（4）給縱筋提供側(cè)向支承，防止縱筋壓屈。6.1.1軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力第六章受壓構(gòu)件1、軸心受壓短柱的受力性能第六章受壓構(gòu)件（1）短柱的概念：l0/b≤8、l0/i≤28（2）短柱的受力性能（c）破壞時(shí)，砼壓碎，縱筋外鼓呈燈籠狀。（a）受力時(shí)，全截面應(yīng)變相等，即es=ec=e（b）受力時(shí)，側(cè)向彎曲可忽略不計(jì)。（d）破壞時(shí)，混凝土應(yīng)變?nèi)?;應(yīng)力取fc。（e）破壞時(shí)，鋼筋應(yīng)力:

對(duì)于y≤0的鋼筋，取fy’=fy

對(duì)于y>0的鋼筋，取fy’=ES

0

≤

fy第六章受壓構(gòu)件N2、軸心受壓長(zhǎng)柱的受力性能第六章受壓構(gòu)件（1）受力時(shí)，N不可避免的初始偏心，引起的側(cè)向彎曲、附加彎矩不可忽略。（2）破壞時(shí)，凸邊出現(xiàn)橫向裂縫，砼拉裂；

凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，砼壓碎，構(gòu)件破壞。（3）長(zhǎng)柱的承載力小于相同條件短柱的承載力。

《規(guī)范》用穩(wěn)定系數(shù)表示。

的取值見(jiàn)建工教材P129

道橋教材P496N長(zhǎng)柱=N短柱相同第六章受壓構(gòu)件鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中，考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件承載力降低的計(jì)算系數(shù)稱為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，用符號(hào)φ表示。穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)就是長(zhǎng)柱失穩(wěn)破壞時(shí)的臨界承載力與短柱壓壞時(shí)的軸心力的比值，表示長(zhǎng)柱承載力降低的程度。第六章受壓構(gòu)件考慮到長(zhǎng)柱失穩(wěn)時(shí)截面往往已經(jīng)開(kāi)裂，剛度大大降低，大約為彈性階段的30%-50%，所以式（6-4）中的EI值要改用柱裂縫出現(xiàn)后的剛度，即第六章受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)φ的影響因素

穩(wěn)定系數(shù)φ主要與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比、柱的初始撓度、豎向力的偏心有關(guān)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)及配筋率對(duì)其影響較小。3、配普通箍筋柱的承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)件（2）計(jì)算公式▲0.9是考慮與偏心受壓構(gòu)件具有相同的可靠度?！?dāng)A’s>0.03A時(shí)，公式中的A改用A-A’s。（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖fcNf’yA’sA’s建工道橋4、柱的計(jì)算長(zhǎng)度--l0第六章受壓構(gòu)件（1）理想支承時(shí)：柱的計(jì)算長(zhǎng)度--l0NNl0=H兩端鉸支NNl0=0.7H一端鉸支一端固定NNl0=0.5H兩端固定NNl0=2H一端固定一端自由H第六章受壓構(gòu)件（2）實(shí)際柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0－－不講（了解）（見(jiàn)GB50010第7.3.11條。具體有以下三條規(guī)定）（a）剛性屋蓋單層房屋排架柱、露天吊車柱和棧橋柱柱的類別l0排架方向垂直排架方向有柱間支撐無(wú)柱間支撐無(wú)吊車房屋柱單跨1.5H1.0H1.2H兩跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊車房屋柱上柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下柱1.0HL0.8HL1.0HL露天吊車柱和棧橋柱2.0HL1.0HL-----HuHLH第六章受壓構(gòu)件（b）一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)柱樓蓋類別柱的類別l0現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0H其余各層柱1.25H裝配式樓蓋底層柱1.25H其余各層柱1.5HHH樓蓋頂面樓蓋頂面基礎(chǔ)頂面（c）水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)，框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度取下列兩公式中的較小值：本頁(yè)不講（了解）6.1.2配螺旋箍筋或焊接環(huán)式箍筋柱的受壓承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)件1、配螺旋箍筋柱的受力性能圖6-11軸心受壓柱的軸力—應(yīng)變曲線2、配螺旋箍筋柱的軸心受壓承載力計(jì)算公式推導(dǎo)dcor代入式(1-2)P9推得代入推得ff’yA’s由可得：得到▲螺旋箍筋換算成相當(dāng)?shù)目v筋面積推得代入推得建工公式道橋公式a--間接鋼筋對(duì)砼約束的折減系數(shù)當(dāng)混凝土≤C50時(shí)，取a=1.0；當(dāng)混凝土為C80時(shí)，取a=0.85，其間線性插值。k--間接鋼筋影響系數(shù)；k

＝2a建工道橋區(qū)別建工公式道橋公式▲建工與道橋公式的區(qū)別第六章受壓構(gòu)件第六章受壓構(gòu)件3、公式說(shuō)明（道橋的規(guī)定與建工相同）▲▲遇下列情況之一，按普通箍筋柱計(jì)算（c）

Ass0<0.25A’s（全部縱筋面積）。（b）（a）l0/d>12（等價(jià)于道橋的l0/r>48）；▲

螺旋箍筋的換算截面面積Ass0

0.25A’s

（A’s－－全部縱筋面積）▲

螺旋箍筋的間距

80mm；

dcor/5；

40mm?！菪拷畹闹睆?/p>

6mm（建工）；

8mm（道橋）

d/4；第六章受壓構(gòu)件4、螺旋箍筋的構(gòu)造規(guī)定6.2受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求—自學(xué)（掌握）第六章受壓構(gòu)件1、形狀（1）一般采用方形、矩形截面；（2）單層工業(yè)廠房的預(yù)制柱常采用I字形截面；（3）圓形截面主要用于橋墩、樁和公共建筑中的柱。2、截面尺寸6.2.1截面形狀和尺寸（1）最小截面尺寸：250×250mm（2）長(zhǎng)細(xì)比要求：l0/b≤30、l0/h≤25及l(fā)0/d≤25。（3）模數(shù)尺寸：邊長(zhǎng)800mm時(shí)，以50mm為模數(shù)，邊長(zhǎng)>800mm時(shí)，以100mm為模數(shù)。第六章受壓構(gòu)件1、混凝土：應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土；

一般結(jié)構(gòu)常用C25~C40；

高層建筑常用C50~C60。2、鋼筋：常用HRB335和HRB400。6.2.2材料強(qiáng)度1、最小配筋率（1）規(guī)定最小配筋率的理由

一是防止混凝土受壓脆性破壞；二是承擔(dān)偶然的附加彎矩、混凝土的收縮和溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力。（2）最小配筋率的取值6.2.3縱向鋼筋

全部縱向鋼筋的配筋率：建工

0.6%。道橋

0.6%（C50）

0.5%（C45）一側(cè)縱向鋼筋的配筋率

0.2%。2、最大配筋率

全部縱筋配筋率不宜大于5%。第六章受壓構(gòu)件4、縱向受力鋼筋的直徑：不宜小于12mm；宜根數(shù)少而直徑粗。3、縱向受力鋼筋的根數(shù)：矩形截面不得少于4根；

圓形截面不宜少于8根，不應(yīng)少于6根。5、柱側(cè)面的縱向構(gòu)造鋼筋：

h≥600mm時(shí)，應(yīng)設(shè)直徑10~16mm的縱向構(gòu)造鋼筋。第六章受壓構(gòu)件7、縱向受力鋼筋的凈間距：≥50mm。8、縱向受力鋼筋的中距：建工

300mm。道橋

350mm。6、縱向鋼筋的保護(hù)層厚度：一般為30mm。1、箍筋形式：采用封閉式。2、箍筋間距：

400mm；截面的短邊尺寸；

15d。3、箍筋直徑：≥d/4

建工≥6mm。道橋≥8mm。4、

當(dāng)柱中全部縱筋的配筋率>3%時(shí)，第六章受壓構(gòu)件6.2.4箍筋

箍筋直徑≥8mm；

箍筋間距

10倍縱筋最小直徑，且

200mm。

箍筋末端應(yīng)作成135°的彎鉤，

彎鉤末端平直段長(zhǎng)度≥10箍筋直徑第六章受壓構(gòu)件5、復(fù)合箍筋：

建規(guī)規(guī)定：下列兩種情況下應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋：

一是柱截面短邊>400mm，且各邊縱筋>3根時(shí)；

二是柱截面短邊

400mm，但各邊縱筋>4根時(shí)。

橋規(guī)規(guī)定：縱筋離角筋的距離6、

不得采用具有內(nèi)折角的箍筋，以避免箍筋受拉時(shí)使折角處混凝土破損。150mm15倍箍筋直徑max第六章受壓構(gòu)件（每邊多于4根）（每邊多于3根）

（每邊4根）（每邊3根）b400b400復(fù)雜截面的箍筋形式第六章受壓構(gòu)件第六章受壓構(gòu)件第六章受壓構(gòu)件本章小結(jié)一、本章中受壓構(gòu)件的受力形態(tài)有軸心受壓二、受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算