第八章钢筋混凝土轴心受压构件.ppt

第七章 轴心受压构件的截面承载力计算 一、概述 （1）轴心受力构件的含义: 工程上轴力作用线与构件截面形心轴线相重合时称为轴心受力构件。 （2） 轴心受力构件分： 轴心受拉构件、轴心受压构件； （3）轴心受拉构件特点： 轴心受拉构件承载能力低，但设计简单，因此，拱和桁架结构中的拉杆，以及池的池壁等结构构件，可近似的按轴心受拉构件设计计算。圆形 （4）实际工程中理想的轴心受力构件也是不存在的。原因：施工误差；荷载不可避免的偏心；构件制作过程中的不均匀性等——很难达到完全的真正的轴心受力构件。 但是，在在设计以恒载为主的多层多跨房屋的和屋架的受压腹杆等构件时，可近似的简化轴心受压构件的计算。 （5）本章重点讨论轴心受压构件。 （6）截面形式：矩形（常用）；圆形；多边形 （7）配筋形式：纵筋；箍筋（普通、螺旋) 轴心受压构件内配有纵向钢筋和箍筋。根据箍筋的配置方式不同，轴心受压构件可分为配置普通箍筋和配置螺旋箍筋(或环式焊接钢筋)两大类。 普通箍筋的功能：轴心受压的件中，箍筋可以固定纵向受力钢筋的位置；防止纵向钢筋在混凝土破碎之前压屈，保证纵筋与混凝土共同受压直到构件破坏； 螺旋形箍筋功能：出上述外，螺旋形箍筋对混凝上有较强的环向约束用而能够提高构件的承载力和延性 （8）根据构件的长细比(构件的计算长度lo与构件的截面回转半径i之比)的不同，轴心受压构件可分为长柱和短柱。 短柱是指，对矩形截面l/b≤8、对圆形截面l/d≤7、对一般截面l/i≤28的柱子 。反之为长柱。 二、构造要求 (1)材料 混凝土强度对受压构件的承载力影响较大，故宜采用强度等级较高的混凝土，如C25，C30，C40等。在高层建筑和重要结构中，尚应选择强度等级更高的混凝土。 钢筋与混凝土共同受压时，若钢筋强度过高(如高于0.002Es)，则不能充分发挥其作用，故不宜用高强度钢筋作为受压钢筋。同时，也不得用冷拉钢筋作为受压钢筋。 (2)截面形式 轴心受压构件以方形为主，根据需要也可采用矩形截面、圆形截面或正多边形截面；截面最小边长不宜小于250mm。 截面尺寸：构件长细比一般l0/b ≤ 30，通常为15左右。圆形截面一般 l0/b≤25。对矩形截面（偏心构件：b/h=1/1.2~1/2.0). 截面模数：为施工支模方便，截面尺寸要采用整数，800mm及一下的，取50mm的倍数，800以上的100mm的倍数。 (3)纵向钢筋 　　①纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，一般为12~32mm为便于施工宜选用较大直径钢筋，以减少纵向弯曲，并防止在临近破坏时钢筋过早压曲。圆柱中纵向钢筋的根数不宜少于8根，且不应小于6根。矩形柱中不宜少于4根。 　　②配筋率：最小配筋率：规范规定，对轴心受压、偏心受压构件，全部纵向配筋率（As/bh）*100%不应小于0.6%（原因：纵筋配置过小对提高柱的抗载承载能力作用不大），同一侧配筋率（As’/bh）*100%不宜小于0.2%(对偏心受压柱情况) 最大配筋率：全部纵向钢筋的最大配筋率ρ不宜大于5.0%，常用范围为0.5%～2.0%, 　　 ③纵向钢筋应沿截面周边均匀布置，钢筋净距不应小于50mm，钢筋中距亦不应大于300mm，混凝土保护层最小厚度一般为25mm。 ④当钢筋直径d≤32mm时，可采用绑扎搭接接头，但接头位置应设在受力较小处。 (4)箍筋(直径、间距、复合箍筋? 一般、高配筋率、搭接情况） ①应当采用封闭式箍筋，以保证钢筋骨架的整体刚度并保证构在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。 ②箍筋的间距s不应大于横截面短边尺寸，且不大于400mm。同时不应大于15d(d为纵向钢筋的最小直径)。 ③箍筋采用热轧钢筋时，其直径不应小于6mm，且不应小于d/4；采用冷拔低碳钢筋时不应小于5mm和d/5(为纵向钢筋的最大直径)。 ④当柱每边的纵向受力钢筋不多于3根(或当柱短边尺寸b≤400mm而纵筋不多于4根)时。可采用单个箍筋,否则应设置复合箍筋(图2-9)。 三、配有普通箍筋的轴心受压构件承载能力计算 （一）普通箍筋柱试验分析及破坏特征 根据构件的长细比(构件的计算长度lo与构件的截面回转半径i之比)的不同，轴心受压构件可分为: 短柱(对矩形截面lo/b≤8；对圆形截面lo/d≤7；对一般截面lo/i≤28， b为截面宽度)和长柱。 1. 短柱试验研究 2 基本结论 （1）对短柱，在整个加载过程中可能的初始偏心对构件承载力无明显影响； （2）由于钢筋和混凝土之间存在着粘结力、两者的压应变相等。 （3）当达到极限荷载时，钢筋混凝上短柱的极限压应变大致与混凝土棱