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建筑结构Architectural Structure 王潘绣 金陵科技学院 受 压 构 件 轴心受压构件正截面承载力计算 在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。 通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。 但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。 1）材料 混凝土：一般应采用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30~C40。 钢筋：不宜采用高强钢筋作受压钢筋，否则不能充分发挥。同时不得用冷拉钢筋作受压筋，应采用400级，335级钢筋 3） 纵筋 净距50mm，中距300mm 当h≧600mm时应在侧边设置10~16mm的纵向构造筋。 4）箍筋 注意不要使用带内折角的箍筋，因为受力后有拉直趋势会崩坏混凝土。 上下柱纵筋的搭接处加密。 截面设计 已知轴向力设计值，构件的计算长度、材料强度等级。 设计构件截面尺寸b×h和配筋面积As’。 偏心受压构件正截面基本概念 偏心受压构件的破坏形态 与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关。 1）发生条件： 偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋As配筋率合适。 2）受力过程： 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服强度。 此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小。 最后受压侧钢筋A’s 受压屈服，压区混凝土达到极限压应变被压碎而达到破坏。受压钢筋一般能屈服。 3）破坏性质： 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，是延性破坏，破坏特征与双筋截面的适筋梁相似。 这种破坏一般为偏心距较大的情况通常称为大偏心受压。破坏首先出现在受拉区，故也称受拉破坏。 1）发生条件： 当相对偏心距e0/h0较小，截面全部受压或大部分受压 或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时 2）受力过程： 加载后截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大， 而远离轴力侧混凝土和钢筋应力很小。 相对偏心距e0/h0很小时，还可能受压。 截面最后是由于受压区混凝土达到极限压应变被压碎而破坏。 破坏时受压侧钢筋一般都能屈服，但远侧钢筋无论受拉或受压都未屈服。 3）破坏性质： 破坏具有脆性性质。 这种破坏一般发生在偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压。破坏是由混凝土受压破坏控制的，故也称受压破坏。 其本质区别 远离轴力侧钢筋能否屈服。 1、附加偏心距 由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等原因，实际工程中不存在理想的轴心受压构件。考虑这些因素，引入附加偏心距ea，即在正截面压弯承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei 。 2、偏心距增大系数 由于侧向挠曲变形，引起附加弯矩。跨中截面轴力N的偏心距为ei + f 。长细比l0/h =5~30的中长柱f 与ei相比已不能忽略。轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的短柱。 矩形截面受压正截面承载力计算 若x≤xb时按大偏压计算 若x≤xb时按大偏压计算 若xxb时按小偏压计算 实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。 采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。 对称配筋截面，即As=As，fy = fy，as = as，其界限破坏状态时的轴力为Nb=?fcbxbh0。 受拉构件 1）小偏心受拉 轴向拉力N在As与A’s之间 全截面均受拉应力，但As一侧拉应力较大，A’s一侧拉应力较小。 随着拉力增加，As一侧首先开裂，但裂缝很快贯通整个截面，As和As纵筋均受拉，最后As和As均屈服而达到极限承载力。 2）大偏心受拉 轴向拉力N在As外侧 As一侧受拉，A’s一侧受压，混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝。 最后，当As适量时，与大偏心受压情况类似，As达到受拉屈服，受压侧混凝土受压破坏。 受扭构件 矩形截面受扭构件在扭矩T作用下截面上的剪应力分布情况， 最大剪应力tmax发生在截面长边中点。 ● 对于素混凝土构件，开裂会迅速导致构件破坏，破坏面呈一空间扭曲曲面。 ● 按照配筋率的不同，受扭构件的破坏形态也可分为适筋破坏、少筋破坏和超筋破坏。 受扭构件的配筋是采用箍筋与沿周边均匀布置的抗扭纵筋形成的空间配筋方式。 其受扭性能及其极限承载力不仅与配筋量有关，还与两部分钢筋的配筋强度比z 有关。 箍筋间距应满足受剪最大箍筋间距要求，且不大于截面短边尺寸。受扭纵筋应沿截面周边均匀布置，在截面四角必须布置受扭纵筋，纵筋间距不大于300mm。 受扭纵筋的搭接和锚固均应按受拉钢筋的构造要求处理。 小偏心受压破坏 小偏心受