鋼筋混凝土受壓構(gòu)件截面承載力

南京理工大學(xué)土木工程系鋼筋混凝土基本構(gòu)件主講：范進(jìn)南京理工大學(xué)土木工程系第六章鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的截面承載力6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求6.2軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算6.3偏心受壓構(gòu)件正截面的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài)6.4偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)6.5矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算6.6對稱配筋Ｉ字形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算6.7正截面受壓承載力的相關(guān)曲線及其應(yīng)用6.8偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算6.9鋼管混凝土柱和型鋼混凝土柱簡介南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求受壓構(gòu)件的分類受壓構(gòu)件軸壓構(gòu)件偏壓構(gòu)件單向偏壓構(gòu)件雙向偏壓構(gòu)件受壓構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦破壞將導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞甚至倒塌。受壓構(gòu)件的工程實(shí)例南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求受壓構(gòu)件的工程實(shí)例南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求混凝土抗壓強(qiáng)度較高，為了減小柱截面尺寸，節(jié)約鋼筋，應(yīng)采用強(qiáng)度等級較高的混凝土，一般不宜低于C20。但不宜選用過高強(qiáng)度鋼筋，因?yàn)槭芑炷翂簯?yīng)變的控制，當(dāng)混凝土被壓碎時(shí)，高強(qiáng)度鋼筋的強(qiáng)度得不到充分利用，一般選用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500級鋼筋。1.材料選用南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求2.截面形式及尺寸模數(shù)受壓構(gòu)件一般采用正方形或矩形截面；在建筑上有美觀要求或橋梁結(jié)構(gòu)中的橋墩多采用圓形截面。

為施工方便，截面尺寸一般不小于250mm×250mm，而且要符合相應(yīng)模數(shù)，800mm以下的采用50mm的模數(shù)，800mm以上則采用100mm的模數(shù)。南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求3.縱筋的直徑及配筋率縱筋是鋼筋骨架的主要組成部分，為方便施工和保證骨架有足夠剛度，縱筋直徑不宜小于12mm。通常選用16mm～28mm。

縱筋要沿截面周邊均勻布置，并不少于4根（矩形）或6根（圓形）。

全部受壓鋼筋的最小配筋率為0.6%；最大一般不宜大于5%?？v筋的凈距一般不小于50mm。南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求4.箍筋的直徑與間距箍筋與縱筋組成骨架，同時(shí)防止縱筋在構(gòu)件破壞前壓屈，所以箍筋除沿構(gòu)件截面周邊設(shè)置外，還應(yīng)保證縱筋至少每隔一根位于箍筋的轉(zhuǎn)角處，故有時(shí)還需設(shè)置附加箍筋。

對于普通鋼箍柱，箍筋間距應(yīng)滿足：

不大于構(gòu)件截面的短邊尺寸；

不大于15d，d為縱筋的最小直徑；

不大于400mm。南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求4.箍筋的直徑與間距當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋配筋百分率超過3%時(shí)，則箍筋直徑不宜小于8mm，且應(yīng)焊接成封閉環(huán)式，其間距不應(yīng)大于10d，且不應(yīng)大于200mm。

對于螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍筋，由于要對核心混凝土起約束作用，故其間距s應(yīng)不大于80mm，亦不應(yīng)大于dcor/5，但也不小于40mm。

南京理工大學(xué)土木工程系6.1受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求4.箍筋的直徑與間距

對于截面形狀復(fù)雜的柱，箍筋形式不可采用具有內(nèi)折角的箍筋（如圖1a）；被同一箍筋所箍的縱向鋼筋根數(shù)，在構(gòu)件的角邊上應(yīng)不多于3根。若多于3根，則應(yīng)設(shè)置附加箍筋（如圖1b）。圖1箍筋的構(gòu)造南京理工大學(xué)土木工程系6.2軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算受壓構(gòu)件中鋼筋的作用縱筋：提高構(gòu)件承載力，減小構(gòu)件截面尺寸，防止因偶然偏心產(chǎn)生的破壞，改善構(gòu)件破壞時(shí)的延性和減小混凝土的徐變變形。箍筋：與縱筋形成骨架，并防止縱筋受力后外突。短柱的受力及破壞破壞準(zhǔn)則：一般是縱筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，最后混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，構(gòu)件破壞。6.2.1軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算南京理工大學(xué)土木工程系長柱的受力及破壞初始偏心產(chǎn)生附加彎矩

在截面尺寸、配筋、強(qiáng)度相同的條件下，長柱的承載力低于短柱，采用穩(wěn)定系數(shù)來考慮。附加彎矩引起撓度加大初始偏心，最終構(gòu)件是在M，N共同作用下破壞。偶然因素破壞時(shí)，首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓曲向外突出；凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫側(cè)向撓度急劇增大，柱子破壞。6.2.1軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算南京理工大學(xué)土木工程系計(jì)算公式A–––構(gòu)件截面面積：當(dāng)

>0.03時(shí),Ac=A－As

–––軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，反映受壓構(gòu)件的承載力隨長細(xì)比增大而降低的現(xiàn)象。0.9——可靠度調(diào)整系數(shù)。6.2.1軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算南京理工大學(xué)土木工程系lo–––構(gòu)件的計(jì)算長度，與構(gòu)件端部的支承條件有關(guān)。兩端鉸一端固定，一端鉸支兩端固定一端固定，一端自由1.0l0.7l0.5l2.0l6.2.1軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算南京理工大學(xué)土木工程系計(jì)算方法1.截面設(shè)計(jì)：2.強(qiáng)度校核：Nu=0.9(A'sf

'y+fcAc)時(shí)安全已知：bh，fc,f

y,l0,N,求As已知：bh，fc,f

y,l0,As,求Nu當(dāng)NuN6.2.1軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算南京理工大學(xué)土木工程系6.2.2螺旋箍筋軸壓構(gòu)件承載力螺旋箍筋作用縱向壓縮提高的承載力橫向變形縱向裂紋(橫向拉壞)若約束橫向變形，使砼處于三向受壓狀態(tài)采用螺旋式箍筋的情況

當(dāng)柱承受很大的軸心壓力，并且柱截面尺寸受到限制，即使提高了混凝土強(qiáng)度等級和增加了縱筋配筋量也不足以承受軸心壓力時(shí)，可考慮采用。南京理工大學(xué)土木工程系受力機(jī)制與破壞特征6.2.2螺旋箍筋軸壓構(gòu)件承載力南京理工大學(xué)土木工程系計(jì)算篇公式承載膀力計(jì)翻算示毫意圖6.計(jì)2.某2螺旋均箍筋旅軸壓夢構(gòu)件積承載飯力南京票理工卡大學(xué)堵土木豈工程凡系（1）按螺字旋箍違筋計(jì)聚算的付承載怎力不辟應(yīng)大問于按報(bào)普通友箍筋讓柱受薪壓承醉載力燈的15讀0%；（2散）對長細(xì)列比過大改柱，有鑒可能由窯于縱向動(dòng)彎曲變妻形較大綢，而引預(yù)起螺旋沖箍筋的尸約束作除用得不枕到有效凝發(fā)揮。室因此，仍對長細(xì)局比l0/d瞇大于包12的柱不硬考慮螺炸旋箍筋帶的約束炸作用；（3）螺旋箍田筋的約丟束效果滔與其截吩面面積雙Ass孝1和間宗距S治有關(guān)視，為癢保證譜約束鳳效果墊，螺干旋箍材筋的岔換算極面積Ass游0不得小階于全部縱壤筋A(yù)'s面積的歸25%；（4朗）螺旋塌箍筋恐的間莊距S不應(yīng)大于dco揮r/5，且不摘大于8歸0mm俘，同時(shí)蘿為方便膀施工，鐵S也不怎應(yīng)小于懶40m毯m。公式鞠應(yīng)用杯要求6.2麥.2螺旋櫻箍筋痰軸壓貞構(gòu)件菠承載受力南京理魯工大學(xué)完土木工確程系受力耐及破夢壞特襖征壓彎構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件偏心距劍e0=0管時(shí)，哪軸心瀉受壓哨構(gòu)件盯；當(dāng)e0→∞時(shí)瘡，即N推=0時(shí)鈴，受彎恭構(gòu)件；偏心均受壓室構(gòu)件施的受弟力性火能和植破壞濾形態(tài)折界于啊軸心惰受壓磚構(gòu)件堪和受雷彎構(gòu)邀件之權(quán)間。6.賓3偏心彼受壓堆構(gòu)件深正截叮面的溫受力碼特點(diǎn)南京理駝工大學(xué)寬土木工嫌程系破壞依形式大偏階壓破樂壞（憶受拉狡破壞味）小偏壓舟破壞（饅受壓破伸壞）6.3偏心糧受壓云構(gòu)件茂正截微面的鬧受力賭特點(diǎn)南京榨理工礙大學(xué)患土木猜工程北系6.嘗3偏心爆受壓鳥構(gòu)件鄙正截鳳面的壤受力擊特點(diǎn)南京晌理工辛大學(xué)騾土木琴工程菊系破壞館形式大偏壓身破壞（辜受拉破勿壞）小偏壓嘗破壞（尚受壓破肯壞）6.3偏心受虛壓構(gòu)件選正截面杠的受力株特點(diǎn)南京理棚工大學(xué)階土木工棒程系偏心挪受壓噴短柱撲的破袍壞形光態(tài)1.葉受拉罵破壞爐形態(tài)特點(diǎn)：受拉護(hù)鋼筋扇先達(dá)妻到屈頭服，團(tuán)導(dǎo)致斥混凝曾土壓卡碎的延性蹄破壞隸類型。6.3偏心受弦壓構(gòu)件西正截面異的受力完特點(diǎn)南京樂理工盲大學(xué)芒土木賄工程鈔系偏心受硬壓短柱忘的破壞真形態(tài)2.殊受壓榮破壞片形態(tài)特點(diǎn)：混凝斗土先麗被壓殘碎，哥遠(yuǎn)側(cè)譜鋼筋悉可能侵受拉施也可經(jīng)能受魔壓，栗但都確不屈泛服的脆性破象壞類型。6.色3偏心吸受壓斑構(gòu)件嗽正截啊面的墻受力霜特點(diǎn)南京飼理工吸大學(xué)銅土木賞工程嗎系界限廈狀態(tài)皮定義拉：當(dāng)受泉拉鋼瞇筋剛愿好屈峽服時(shí)咐，受浙壓區(qū)緊混凝犁土邊烤緣同縫時(shí)達(dá)貿(mào)到極插限壓柜應(yīng)變號（壓后碎）薦的狀攝態(tài)。此時(shí)鋒的相鋪對受股壓區(qū)字高度乎成為界限相娘對受壓娃區(qū)高度，與吩適筋數(shù)梁和方超筋梁的機(jī)界限情筒況類似貌。界限續(xù)破壞界限破鞭壞也屬買于受拉擱破壞形螺態(tài)6.3偏心受復(fù)壓構(gòu)件浴正截面持的受力柳特點(diǎn)南京輸理工廊大學(xué)只土木扶工程霜系大量試驗(yàn)表明：構(gòu)件截面符合，偏壓構(gòu)件的最終破壞是由于混凝土壓碎而造成的。其影響因素主要與的大小和所配有關(guān)。平截面假定偏心距鋼筋數(shù)量柱中長純柱細(xì)長襯柱––巴–墾材料靜破壞嘩：截半面材滴料強(qiáng)釣度耗括盡––蟲–欺失穩(wěn)駐破壞丙：構(gòu)疼件縱新向彎憲曲失防去平捆衡短柱柱子恢分類6.霸4偏心受叢壓構(gòu)件筍的二階欄效應(yīng)南京蘋理工飄大學(xué)揪土木涼工程筍系偏心受擊壓長柱肺的破壞資形態(tài)短柱由糠于縱向戰(zhàn)彎曲小錄，設(shè)計(jì)若時(shí)一般?？珊雎詫W(xué)不計(jì)長柱舍會產(chǎn)蔽生較炮大的頓縱向葵彎曲經(jīng)，對北其受愁力和梯破壞形態(tài)產(chǎn)許生重大惹影響縱向彎辰曲對柱良的破壞形態(tài)賊影響激的幾早個(gè)概健念破壞類蜜型二階朵彎矩彎矩增贊大系數(shù)6.自4偏心受像壓構(gòu)件俘的二階星效應(yīng)南京火理工儉大學(xué)末土木型工程醋系縱向撒彎曲江的影切響6.4偏心擋受壓褲構(gòu)件儀的二冶階效品應(yīng)南京踏理工荒大學(xué)水土木努工程智系縱向升彎曲彼引起己的二灣階彎布矩的駱影響Mma猛x=Nei+Nf6.4偏心受靠壓構(gòu)件微的二階來效應(yīng)M1,M2——已考慮灑側(cè)移影罰響（P-主Δ效應(yīng)）東的偏心甚受壓構(gòu)貓件兩端慈截面按珠結(jié)構(gòu)彈路性分析碼確定的起對同一鳥主軸的映組合彎高矩設(shè)計(jì)瞧值，絕案對值較社大端為M2，絕她對值沫較小兼端為M1,當(dāng)構(gòu)鉗件按務(wù)單曲冠率彎扭曲時(shí)卸，M1/M2取正怪值，趨否則凍取負(fù)婦值;Cm——構(gòu)件裙端截控面偏計(jì)心距招調(diào)節(jié)瓜系數(shù)股，當(dāng)盼小于0.7時(shí)取0.7呼.南京晝理工擁大學(xué)侵土木污工程棵系彎矩增純大系數(shù)6.直4偏心暮受壓淘構(gòu)件唯的二泥階效失應(yīng)南京更理工鏈大學(xué)鐮土木些工程引系不考線慮彎潤矩增弱大的暢條件詢：1、究M1/M2不大于跨0.9店且軸壓崖比不大丹于0.遺9；2、軸壓比戴=N/交fcA6.4偏心受六壓構(gòu)件寺的二階灣效應(yīng)南京理諸工大學(xué)糕土木工請程系極限幣狀態(tài)賀與計(jì)潤算假宿設(shè)大偏壓嬌：近側(cè)害混凝兔土壓圾碎，術(shù)兩側(cè)球鋼筋出屈服倍。小偏本壓：近側(cè)混絕凝土壓酸碎，近精側(cè)鋼筋針受壓屈蒙服，遠(yuǎn)楊側(cè)鋼筋賊可能受叨拉或受喂壓,但融均未屈炎服.6.嚴(yán)5矩形截隨面偏心根受壓構(gòu)渴件正截櫻面受壓猶承載力估計(jì)算南京理精工大學(xué)斬土木工像程系界限恐狀態(tài)坑與大租小偏透心的辯判別近側(cè)混徐凝土壓童碎同時(shí)捎，遠(yuǎn)側(cè)低鋼筋受之拉屈服哭。大小偏仙壓判別犧：當(dāng)<b–––大偏心受壓>b–––產(chǎn)小偏本心受壓界限吼狀態(tài)策：6.值5矩形截霸面偏心塵受壓構(gòu)潮件正截艙面受壓蔑承載力蠢計(jì)算南京理組工大學(xué)犁土木工存程系附加偏貪心距原因益：施工、檢計(jì)算模抹型誤差愈。取值錘：原始偏師心矩附加刑偏心盒矩初始碑偏心鑰矩6.威5矩形慕截面些偏心悔受壓芳構(gòu)件版正截雅面受流壓承糟載力玻計(jì)算南京桿理工胡大學(xué)氏土木仍工程陪系小偏壓響遠(yuǎn)側(cè)鋼辰筋應(yīng)力行計(jì)算根據(jù)屆平面庸假設(shè)援可推豪導(dǎo)。大量實(shí)查驗(yàn)表明姿鋼筋應(yīng)逃力與相竊對受壓很區(qū)高度倍成線性索關(guān)系。尖“規(guī)范隔”建議虹如下近鋪似公式璃：6.5矩形搞截面納偏心算受壓磨構(gòu)件畏正截際面受碌壓承錯(cuò)載力魚計(jì)算南京逮理工絮大學(xué)否土木模工程馳系正截面誤承載力臣計(jì)算公宅式分類大偏膠壓小偏喪壓一般情勿況遠(yuǎn)側(cè)混煮凝土先旁壓碎情述況6.5矩形截蔬面偏心會受壓構(gòu)魄件正截?cái)R面受壓逝承載力共計(jì)算南京理國工大學(xué)芽土木工序程系正截沈面承奶載力暈計(jì)算現(xiàn)公式大偏豆壓適用持條件6.5矩形截習(xí)面偏心珍受壓構(gòu)箏件正截激面受壓辟承載力澡計(jì)算南京蘿理工烘大學(xué)唇土木思工程牌系正截面驅(qū)承載力炊計(jì)算公挺式小偏崖壓（一般肚情況）（當(dāng)ξ≥自2β1-ξb時(shí)，取σs=-fy）x>xb適用繁條件6.志5矩形截安面偏心蟻受壓構(gòu)惡件正截辣面受壓爭承載力腰計(jì)算南京理義工大學(xué)說土木工驅(qū)程系正截面穴承載力撓計(jì)算公卡式小偏振壓（遠(yuǎn)哪側(cè)混姓凝土擠先壓翻碎情僵況）當(dāng)N較大，婆而e0較小的損全截面蝕受壓情朋況下，足如附加耳偏心距ea與荷斜載偏竊心距e0方向相議反，即ea使e0減小塵。對桃距軸順力較美遠(yuǎn)一垂側(cè)受井壓鋼如筋A(yù)s將更不穗利。6.5矩形春截面街偏心燈受壓路構(gòu)件攤正截喬面受愁壓承鋤載力恩計(jì)算南京理垃工大學(xué)績土木工禮程系不對稱恨配筋矩逢形偏壓遙構(gòu)件正剛截面計(jì)甘算方法截面設(shè)傅計(jì)問題1.大小偏納壓判斷2.大偏香壓a).拉As、As/均未知b).它As/已知、As未知3.小偏爛壓a)撿.音As、As/均未確知b)紐奉.餓As已知、As/未知截面校稍核問題當(dāng)ei≤0箭.3疑h0時(shí)，橫為小皺偏心晨受壓隊(duì)情況常當(dāng)ei>0熄.3h0時(shí)，尤可按指大偏伯心受汁壓計(jì)燃算6.然5矩形昆截面艘偏心怎受壓盒構(gòu)件牛正截瘋面受滾壓承娘載力莊計(jì)算南京理初工大學(xué)渣土木工雕程系對稱配傭筋矩形映偏壓構(gòu)梯件正截殿面計(jì)算市方法對稱喝配筋截面蛋設(shè)計(jì)怨問題1.大小炮偏心腳的判武別2.大偏被壓3.小偏壓a.一元三卻次方程b艘.近似公闖式截面校捧核問題按不對議稱配筋爛方法進(jìn)溜行6.5矩形截陸面偏心暫受壓構(gòu)管件正截慎面受壓疏承載力勵(lì)計(jì)算南京理厭工大學(xué)漆土木工爸程系I形截盲面偏壓僵構(gòu)件正歪截面計(jì)妻算方法大偏她壓中性驢軸在顛翼緣榨內(nèi)中性軸鉗在腹板尚內(nèi)小偏偽壓中性軸誼在腹板軋內(nèi)中性軸