第5章钢筋混凝土受压构件承载力.ppt

混凝土结构设计 第5章 钢筋混凝土受压 构件承载力 5.1 钢筋混凝土受压构件及其构造要求 5.2 钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算 5.3 钢筋混凝土偏心受压构件正截面受力特点 5.4 钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件正截面 承载力计算 5.5 钢筋混凝土I形截面偏心受压构件正截面 承载力计算 5.6 钢筋混凝土偏心受压构件斜截面承载力计算 5.1 钢筋混凝土受压构件 及其构造要求 一、受压构件分类 轴心受压构件 偏心受压构件 单向偏心受压 双向偏心受压 二、受压构件应用实例 轴心受压 桁架受压腹杆、上弦杆 等跨柱网房屋的内柱 偏心受压 框架柱 排架柱 一、材料选择 混凝土 材料强度等级尽可能高 C30以上，至C50 或更高 钢筋 f ?y ? 410N/mm2，不宜选高强度钢筋作为压筋 纵筋：HRB335， HRB400，HRB500 箍筋： HPB300，HRB335, HRB400 二、构件截面 常用截面 轴心受压正方形或圆形 偏心受压矩形为主 预制柱可采用 I 形截面 异形柱采用较少（有应用） 尺寸要求 独立受压构件，最小边长250mm 框架柱最小边长300mm；800mm以下取50mm为模数，800mm以上取100mm为模数 满足条件 I 形截面柱尺寸 翼缘厚度不宜小于120mm 腹板厚度不宜小于100mm 一、纵向受力钢筋 轴心受压纵向受力钢筋的作用 协助混凝土受压，减小构件截面尺寸 承受可能的弯矩，及收缩、温变拉应力 防止脆性破坏 偏心受压纵向钢筋的作用 协助混凝土受压，减小构件截面尺寸 承担偏心压力引起的拉力 纵筋构造要求 直径d ?12mm，常用12 ~ 32 mm 矩形截面纵筋不少于 4 根，圆柱不宜少于8根，不应少于6 根。 钢筋净距不应小于50mm，不宜大于300mm 偏压h?600mm时，设置 10~16mm的构造钢筋， 间距不超过300mm。 配筋率 最小配筋率：全纵筋：500MPa级钢筋0.50% 400MPa级钢筋0.55% 335MPa级钢筋0.60% 300MPa级钢筋0.60% 一侧纵筋：0.20% 最大配筋率：全部纵筋不应超过5% 受压钢筋配筋率一般不超过3% 偏心受压纵筋配置方式 对称配筋（As=As） 构造简单 施工方便 不易出错 用钢量大 非对称配筋（As?As） 构造复杂 容易出错 用钢量小 二、受压构件的箍筋 箍筋的作用 保证纵筋的正确位置 防止纵向钢筋压曲 抗剪（偏心受压） 基本构造要求 封闭形式。直径?纵筋最大直径/4，且? 6mm 间距s?400mm，且?b、 ?15倍纵筋最小直径 全部纵筋配筋率超过3%时 箍筋直径不应小于8mm 间距不应大于10倍纵筋最小直径、且不应大于200mm。 设置复合箍筋 （1）b400mm，各边受力钢筋3 根 （2）b?400mm，各边受力钢筋4 根 防止中间钢筋压屈 偏心受压构件，长边尺寸较小时，设单一封闭箍筋 当长边尺寸较大时，沿长边方向设置纵向构造钢筋，使钢筋间距不超过300mm，此时可设复合箍筋或拉筋 复杂截面箍筋 采用复合箍筋 内折角不可采用 箍筋合力向外 砼保护层崩裂 5.2 钢筋混凝土轴心受压构 件正截面承载力计算 一、混凝土轴心受压构件分类 箍筋配置方式 普通箍筋柱 螺旋箍筋柱 焊接环筋柱 按长细比分类 构件长细比 二、轴心受压构件的破坏特征 短柱破坏 应变分布 可能存在的初偏心对承载力无明显影响 钢筋和混凝土之间压应变相等 钢筋受力 钢筋可能屈服，可能不屈服 破坏的控制 短柱四周出现明显的纵向裂缝 纵筋屈曲 混凝土压碎 长柱破坏 不能忽略的影响 荷载初始偏心产生附加弯矩 附加弯矩产生水平挠度?加大偏心 破坏特点 一侧横向开裂 在轴力和弯矩共同作用下发生破坏 破坏荷载低于同条件下短柱的 破坏荷载 稳定系数考虑此影响（表6-1） 一、基本公式 抗压组成 混凝土抗压：fcA 纵筋抗压： fyAs 承载力公式 考虑稳定系数 ? 考虑与偏压柱的可靠性衔接，乘以0.9 二、计算方法（公式应用） 截面设计 已知：构件截面，轴向力设计值