建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖-單元3混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)34課件講解

《建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與識圖》單元3混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件§3-3鋼筋混凝土受壓構(gòu)件工程結(jié)構(gòu)中，以承受縱向壓力為主的構(gòu)件稱為受壓構(gòu)件，最常見的受壓構(gòu)件為鋼筋混凝土柱，此外屋架的受壓弦桿、腹桿、橋梁中的橋墩，高層建筑中的剪力墻均屬受壓構(gòu)件。一、受壓構(gòu)件的分類根據(jù)縱向壓力的作用位置分軸心受壓偏心受壓軸向壓力與構(gòu)件軸線重合

軸向壓力與構(gòu)件軸線不重合

單向偏心雙向偏心軸心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓3.3.1構(gòu)造要求1.材料強(qiáng)度等級

一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強(qiáng)度等級常用C25~C40；在高層建筑中，C50~C60級混凝土也經(jīng)常使用。

受壓構(gòu)件中，通常采用HPB300級和HRB400級鋼筋。混凝土：鋼筋：2.截面形狀和尺寸常用矩形或方形截面，長細(xì)比宜控制在l0/b≤30或l0/h≤30。也有Ⅰ、T、○形或環(huán)形的，為了節(jié)約混凝土，當(dāng)柱的尺寸較大時，在裝配式廠房，采用Ⅰ字形，在拱結(jié)構(gòu)中，采用T形，在柱、電桿、煙囪等可采用○形及環(huán)形。

h≤800mm，以50mm為模數(shù)

h＞800mm，以100mm為模數(shù)柱縱向鋼筋作用協(xié)助混凝土承受壓力以減小構(gòu)件尺寸承受可能的彎矩，以及混凝土收縮、徐變和溫度變形引起的拉應(yīng)力防止構(gòu)件突然的脆性破壞箍筋作用與縱筋形成骨架；防止混凝土受力后外凸，約束核心混凝土，增加構(gòu)件的承載能力和延性。

級別：

采用HRB400級

直徑：

縱筋直徑d≥12mm，常在12~32mm之間選用，宜用較粗鋼筋；根數(shù)，矩形時不小于4根，圓柱不宜少于8根，且不小于6根；配筋率：配筋率ρmin≥0.6%，ρmax≤5%3.縱向鋼筋距離：鋼筋凈距≥50mm。4.箍筋柱中箍筋應(yīng)做成封閉式；箍筋直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的1/4，且不應(yīng)小于6mm，其末端應(yīng)做1350的彎鉤，彎鉤末端平直段長度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍且不小于75mm。22G101-1，P2-74.箍筋當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時，或當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向鋼筋多余4根時，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。

22G101-1，P2-17柱的箍筋形式5.縱向鋼筋接頭22G101-1，P2-1022G101-1，P2-163.3.2軸心受壓構(gòu)件的承載力計算1、軸心受壓短柱臨近破壞時，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞。2、軸心受壓長柱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，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。

軸心受壓短柱軸心受壓長柱軸心受壓構(gòu)件的承載力截面承載力的計算公式為：（3-24）式中：N——軸向壓力設(shè)計值

Nu——軸向抗壓承載力設(shè)計值

A——構(gòu)件的截面面積，當(dāng)縱向鋼筋的配筋率大于3%時，A改用Ac,Ac=A－AS′。

——穩(wěn)定系數(shù)。

0.9——調(diào)整系數(shù)，為了保證軸心受壓和偏心受壓具有相近的保證率。3.3.3偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算分析偏心受壓構(gòu)件受力特征介于軸壓和受彎構(gòu)件之間的過渡狀態(tài)，在彎矩和剪力的共同作用下，有可能首先混凝土被壓壞，也有可能混凝土首先被拉壞，因此，偏心受壓構(gòu)件分為兩種破壞特征，大偏心受壓和小偏心受壓。當(dāng)e0

很小時，接近軸壓構(gòu)件當(dāng)e0

較大時，接近受彎構(gòu)件偏心距小的受壓構(gòu)件偏心距大的受壓構(gòu)件（1）大偏心受壓破壞——受拉破壞此類破壞在壓力的偏心距較大，且受拉鋼筋配置適量時發(fā)生。截面的破壞特征是:受拉鋼筋首先屈服，最終受壓區(qū)邊緣的混凝土也因壓應(yīng)變達(dá)到極限值而被壓壞，其破壞特征與適筋受彎構(gòu)件相似，這種破壞有明顯預(yù)兆。大偏心受壓破壞（受拉破壞）（2）小偏心受壓破壞——受壓破壞如偏心距較小，或雖然偏心距不小但受拉縱筋配置過多時，會發(fā)生此種破壞。截面破壞特征一般是：靠近壓力一側(cè)的受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應(yīng)變首先達(dá)到極限值被壓壞，該側(cè)的受壓鋼筋屈服；而壓力遠(yuǎn)側(cè)的鋼筋雖受拉但并未屈服（應(yīng)力為）,甚至還可能受壓。由于這種破壞始于混凝土受壓破壞，故又稱為受壓破壞，這種破壞無明顯預(yù)兆，故具有脆性破壞的特征。小偏心受壓破壞（受壓破壞）偏心受壓構(gòu)件的配筋：可以采用對稱配筋和非對稱配筋。非對稱配筋優(yōu)點：可以充分發(fā)揮混凝土的抗壓能力，縱筋可以減少非對稱配筋缺點：1.容易放錯左右縱向受力鋼筋的位置，2.柱子經(jīng)常承受左右變化的水平荷載（水平地震作用），因此柱子經(jīng)常采用對稱配筋。§3-4鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭轉(zhuǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的基本形式，只要在構(gòu)件截面中有扭矩作用的構(gòu)件都稱為受扭構(gòu)件。雨篷梁、現(xiàn)澆框架邊梁等均屬于受扭構(gòu)件。在實際工程中很少有純扭構(gòu)件，多數(shù)是彎、剪、扭復(fù)合受力狀態(tài)。

(a)雨篷梁(b)框架邊梁一、破壞特征二、構(gòu)造要求1.受扭縱筋應(yīng)沿構(gòu)件截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，截面的四角必須設(shè)為抗扭縱筋。受扭縱筋的間距不應(yīng)大于200mm，也不應(yīng)大于梁截面短邊長度。受扭縱筋的接頭和錨固要求均應(yīng)按受拉鋼筋的相應(yīng)要求考慮。架立筋和梁側(cè)構(gòu)造縱筋也可利用作為受扭縱筋。2.受扭箍筋在靠近受扭構(gòu)件表面應(yīng)均勻設(shè)置受扭箍筋。受扭箍筋必須為封閉式，受扭箍筋末端應(yīng)做成135°的彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10d（d為箍筋直徑）。22G101-1，P2-4122G101-1，P2-73-5預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件為了避免普通鋼筋混凝土構(gòu)件過早開裂，保證其抗裂性和剛度，充分利用高強(qiáng)度材料，讓構(gòu)件在承受外荷載之前，人為地預(yù)先通過張拉鋼筋對結(jié)構(gòu)使用階段將產(chǎn)生拉應(yīng)力的混凝土區(qū)域施加壓力，構(gòu)件承受外荷載后，此項預(yù)壓應(yīng)力將抵消一部分或全部由外荷載所引起的拉應(yīng)力，從而推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的開展，這種構(gòu)件就稱為“預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件”。

3.5.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理施加預(yù)應(yīng)力前施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力后施加預(yù)應(yīng)力的原理施加預(yù)應(yīng)力的方法（1）先張法先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后澆筑混凝土的施工方法，稱為先張法。主要工藝過程：1）張拉鋼筋2）支模、澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)3）切斷鋼筋（2）后張法先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種施工方法稱為后張法。主要工藝過程：1）澆筑混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道2）穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉鋼筋3）錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋并往孔道內(nèi)壓力灌漿。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土（一）預(yù)應(yīng)力混