混凝土结构基本原理第5章受压构件的截面承载力

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1、，如：柱、墙、桩、桥墩等。受压构件的类型：、和。只承受作用于构件截面形心上的轴向压力。实际工程中不存在理想的轴心受压构件，因为绝大多数受压构件都同时作用有弯矩和剪力，即使按轴心受压设计、计算的构件，也会因为混凝土的不均匀性、制作和安装误差、钢筋在截面中配置位置的偏差或分布的不均匀、轴向力作用位置的偏移等因素的影响，使构件处于偏心受压状态。指轴向压力的作用点只对构件截面的一个主轴有偏心距的受压构件。指轴向压力的作用点对构件截面的两个主轴都有偏心距的受压构件。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力返回第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力 正方形、矩形、工字形、

2、箱形、多边形、圆形和环形等a.方形柱bh不宜小于250mm250mm；b.长细比的限制：l0/b30， l0/h25；c.模数 800mm的受压截面宜取50mm的倍数，800mm的截面宜取100mm的倍数；d.工字形截面：翼缘厚度120mm，腹板厚度100mm。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力返回第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力：C25C40，高层可采用高强混凝土：HRB400、RRB400，不宜采用高强钢材。：HPB300，可用HRB400：全截面5r0.6%，单侧r0.2%a.直径：d12mm，通常d16mm32mmb.间距：中心距不大于30

3、0mm（抗震时小于200mm）；净距不小于50mm，水平浇注时不小于30mm和1.5dc.平面外配筋：当截面高度h600mm，侧面应设置构造纵筋，直径宜为1016mm，间距300mm第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力a.柱纵筋接长可采用机械连接，也可采用焊接和搭接b.接头位置应设在受力较小处，纵筋接头应相互错开 柱中箍筋应作成封闭式；箍筋末端弯钩应做成135，弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的5倍及50mm；截面形状复杂时，可采用多个矩形或多边形复合构成截面箍筋，不应采用具有内折角的箍筋。a.dsvd/4，且dsv6mm，d为最大纵向受力钢筋直径b.当纵筋配筋率超过3%

4、，dsv8mm第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力返回第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力a.不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于15d，d为纵向受力钢筋的最小直径b.当，间距不应大于纵向受力钢筋最小直径的10倍，且不应大于200mm，箍筋末端应做成135弯钩，且弯钩平直段长度不应小于箍筋直径的10倍a.柱截面短边尺寸大于400mm，且各边纵向钢筋多于3根时，b.当柱截面短边尺寸不大于400mm，而且纵筋不多于4根时， 第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力 纵筋搭接长度范围内的箍筋应加强，体现为：直径不应小于搭接钢筋较大

5、直径的0.25倍当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力。设计中以承受竖向荷载为主的多层房屋中柱、桁架的受压杆件以及单向偏心受压构件平面外方向可近似按轴心受压构件计算。轴心受压构件正截面受压承载力与配箍方式相关，本节将分和（或焊接环箍）两种方式分别介绍其承载力计算方法。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力轴压普通箍筋柱的配筋由和

6、两部分组成，其中主要是承担轴向压力、偶然偏心产生的弯矩，改善构件的延性（素混凝土构件峰值压应力对应的应变约为0.00150.002，钢筋混凝土短柱峰值压应力对应的应变一般在0.00250.0035），减小徐变变形；是与纵筋共同形成骨架，并防止纵筋压曲。轴心受压构件的破坏形态与构件的长细比（轴心受压构件的）密切相关，本小节将分别讨论和。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力 轴心受压短柱的轴向力N由受压钢筋（截面面积为As）和混凝土（截面面积为A c）共同承担： 式中，sc为混凝土压应力，ss为受压钢筋的压应力。轴心受压构件截面中压应变可认为是均匀分布的，且各级荷载下钢筋的压应

7、变es总等于混凝土的压应变ec，有：ssccAANcs第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力根据钢筋、混凝土的应力应变曲线得： 同时，令： 有： 故，混凝土应力sc、钢筋应力ss分别为：ssscccccEEEcscsEAAEEcscEccsssccAAAEAN)1 (EccAcEc)1 (1ANsAN)1 (1Es第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力返回第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力当压应力较小时，混凝土近似处于弹性阶段，其变形模量和原点模量间的1.0 。此时，随荷载N的增长，钢筋压应力和混凝土压应力的增长总是呈。当超过混凝土弹性

8、极限后，随轴力N增大，转换系数n 逐渐减小，而钢筋的弹性模量在钢筋屈服前可认为是恒定不变的。此时，构件截面中的钢筋压应力和混凝土压应力的增长与外荷载（轴力）的增长不再呈线性比例关系，而是，（）。这种。超过混凝土弹性极限后，应力重分布越明显；。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力返回第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力荷载长期作用下混凝土产生徐变，混凝土总应变为： 此时的混凝土压应力sc、钢筋压应力ss分别为：随着荷载持续作用时间的增加，徐变系数fcr增大，混凝土压应力sc减小、钢筋压应力ss增大，即再次出现了截面中的应力重分布当柱中纵筋配筋率过大时，卸荷

9、会导致混凝土受拉开裂对于柱纵筋的总配筋率要求不宜超过5%)1 ()1 (crcccecrcecrcecEccrsEc)1 (1 ANscrsEs)1 (11 AN第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力返回第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力 柱中出现细微裂缝发展、延伸、贯通，形成纵向裂缝保护层脱落纵筋压屈构件受压破坏。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力e.受压纵筋的强度限值钢筋混凝土轴心受压短柱发生破坏时，一般是纵筋先达到屈服强度，当荷载进一步增大时，增大的应力由混凝土承担，最后由于混凝土达到极限压应变导致构件丧失承载力。由此可见，受

10、压短柱极限承载力不仅与钢筋的抗压强度有关，而且与混凝土的极限压应变相关。若参与受压，第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力以，配置纵向受钢筋的轴心受压短柱达到极限 承 载 力 时 ， 纵 筋 的 应 力 值ss=Eses21050.002400N/mm2，该值对常用的HPB300级、HRB335、HRB400级和RRB400级热轧钢筋，均已超过或达到其抗压强度设计值。混凝土结构设计规范规定采用HPB300级、HRB335级、HRB400级和RRB400级热轧钢筋作为抗压钢筋时，可取对应的来计算受压承载力；而对于配置屈服强度或条件屈服强度大于400N/mm2钢筋的受压构件，构

11、件 的 极 限 承 载 力 计 算 时 受 压 钢 筋 的 应 力 只 能 取400N/mm2。第6章 受压构件的截面承载力第6章 受压构件的截面承载力试验结果表明，对于长细比较大的柱，偶然因素造成的初始偏心距将在构件中产生较短柱大的多的附加弯矩及相应的侧向挠度y，从而增大荷载的偏心距。因此，构件各截面中除承受轴向压力外，还有弯矩MNy。当轴压力较小时，侧向挠度与轴压力近似成比例增长；当轴压力达到破坏压力的6070%时，挠度增长速度加快。构件的最终破坏表现出典型的特征。：偶然偏心附加弯矩侧向挠度增大构件。细长柱的破坏荷载低于其他条件相同的短柱破坏荷载，其包括： 第6章 受压构件的截面承载力第6