4.3.3軸心受壓構(gòu)件的截面承載力計(jì)算-一配有縱筋和普通箍筋柱的承載力計(jì)算二配

4.3.3軸心受壓構(gòu)件的截面承載力計(jì)算

一、配有縱筋和普通箍筋柱的承載力計(jì)算二、配有縱筋和螺旋式(或焊接環(huán)式)箍筋一、軸心受壓普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算縱筋作用：縱筋幫助混凝土承受壓力，以減小構(gòu)件的截面尺寸；防止構(gòu)件突然脆裂破壞及增強(qiáng)構(gòu)件的延性；以及減小混凝土的徐變變形。箍筋作用：箍筋能與縱筋形成骨架；防止縱筋受力后外凸；提高混凝土的強(qiáng)度。N1．受力分析和破壞特征矩形截面軸心受壓短柱在軸心荷載作用下整個(gè)截面的應(yīng)變基本上是均勻分布的。

當(dāng)外力較小時(shí)壓縮變形的增加與外力的增長(zhǎng)成正比，但外力稍大后，變形增加的速度快于外力增長(zhǎng)的速度，配置縱筋數(shù)量越少，這個(gè)現(xiàn)象越為明顯。

隨著外力的繼續(xù)增加，柱中開(kāi)始出現(xiàn)微細(xì)裂縫，在臨近破壞荷載時(shí)，柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈，向外凸出，混凝土被壓碎而整個(gè)柱破壞.N初始受力鋼筋的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)表明，素混凝土棱柱體構(gòu)件達(dá)到最大應(yīng)力值時(shí)的壓應(yīng)變值一般在0.0015～0.002左右，而鋼筋混凝土短柱達(dá)到應(yīng)力峰值時(shí)的壓應(yīng)變一般在0.0025～0.0035之間。其主要原因可以認(rèn)為是柱中配置了縱筋，起到了調(diào)整混凝土應(yīng)力的作用，能比較好地發(fā)揮混凝土的塑性性能，使構(gòu)件達(dá)到應(yīng)力峰值時(shí)的應(yīng)變值得到增加，改善了受壓破壞的脆性性質(zhì)。在計(jì)算時(shí)，以構(gòu)件的壓應(yīng)變0.002為控制條件短柱承載力矩形截面軸心受壓長(zhǎng)柱

前述是短柱的受力分析和破壞特征。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的長(zhǎng)柱，試驗(yàn)表明，由于各種偶然因素造成的初始偏心距的影響是不可忽略的。加載后由于有初始偏心距將產(chǎn)生附加彎距，這樣相互影響的結(jié)果使長(zhǎng)柱最終在彎矩及軸力共同作用下發(fā)生破壞。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比很大的長(zhǎng)柱，還有可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞”的現(xiàn)象，長(zhǎng)柱的破壞荷載低于其他條件相同的短柱破壞荷載。

——穩(wěn)定系數(shù)

試驗(yàn)表明，長(zhǎng)柱的破壞荷載低于其他條件相同的短柱破壞荷載。《規(guī)范》中采用穩(wěn)定系數(shù)

表示承載能力的降低程度，即穩(wěn)定系數(shù)

與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比l0/b

（

l0

為柱的計(jì)算長(zhǎng)度，b為柱截面短邊）有關(guān)值的試驗(yàn)結(jié)果及規(guī)范取值按“規(guī)范”取值長(zhǎng)細(xì)比l0/b越大，

值越小。l0/b8時(shí)，=1；考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)，鋼筋種類及配筋率得出以下統(tǒng)計(jì)關(guān)系：與構(gòu)件兩端支撐條件有關(guān)：兩端鉸支l0=l，兩端固支l0=0.5l一端固支一端鉸支l0=0.7l一端固支一端自由l0=2l計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比l0/b時(shí)，l0的取值實(shí)際計(jì)算時(shí)可直接查表

2.承載力計(jì)算公式N——軸向力設(shè)計(jì)值；

——穩(wěn)定系數(shù)，見(jiàn)表4—18；fc——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值A(chǔ)——構(gòu)件截面面積；fy——縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；A’s——全部縱向鋼筋的截面面積。0.9——可靠度調(diào)整系數(shù)縱向鋼筋配筋率大于3％時(shí)，式中A應(yīng)改用Ac：

Ac=A-

A’s**3.配有縱筋和螺旋式(或焊接環(huán)式)箍筋柱承受很大軸心受壓荷載，并且柱截面尺寸由于建筑上及使用上的要求受到限制，若按配有縱筋和箍筋的柱來(lái)計(jì)算，即使提高了混凝土強(qiáng)度等級(jí)和增加了縱筋配筋量也不足以承受