全部纵向钢筋的截面面积山东交通职业学院课件.pptVIP

结构设计原理王爱兰山东交通职业学院公路系2013年11月

课题九钢筋混凝土轴心受压构件的承载力

结构的设计计算v受弯构件的正截面承载力计算v受弯构件的斜截面承载力计算v受弯构件变形和裂缝计算

主要研究对象v顶梁柱v桁架中的轴力为压力的构件

力学中关于压力的解释以承受压力为主的构件属于受压构件。

一、受压构件概述轴心受压承载力是正截面受压承载力的上限。先讨论轴心受压构件的承载力计算，然后重点讨论单向偏心受压的正截面承载力计算。受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。

N在实际结构中，理想的轴心受压构件是不存在的由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距以恒载为主的等跨多层房屋内柱、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

本课程介绍普通箍筋柱和螺旋箍筋柱两类。纵筋纵筋普通箍筋柱：纵筋的作用？螺旋箍筋箍筋的作用？箍筋螺旋箍筋柱：箍筋的形状为圆形，且间距较密，其作用？箍筋螺旋箍筋普通钢箍柱螺旋钢箍柱

受压构件中钢筋的作用纵筋的作用（1）协助混凝土受压，减小截面面积；（2）当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力；（3）减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。实验表明，收缩和徐变能把柱截面中的压力由混凝土向钢筋转移，从而使钢筋压应力不断增长。压应力的增长幅度随配筋率的减小箍筋的作用而增大，如1果）与不纵给筋配形筋成率骨规架定，一便个于施下工限，钢筋中的压应2力）防就止可纵能筋在的持压续屈使；用荷载下增长（3）对核心混凝土形成约束，提高混到屈服应力水准。凝土的抗压强度，增加构件的延性。

二、配有普通箍筋的轴心受压构件1.受力分析及破坏特征短柱：混凝土压碎，钢筋压屈长柱：构件压屈l/i≤28(l为柱计算长度，i为回转半径。)00矩形截面柱，l/b≤8圆形截面柱，l/d≤700

短柱破坏

短柱的破坏特征?荷载较小时，纵筋和砼基本处于弹性；?荷载较大时，由于砼的塑性发展,钢筋的应力增加快于砼；?随着荷载的增加，柱中开始出现裂缝；?最后箍筋间的纵筋压屈向外突出,砼被压碎，柱子即告破坏；?初始偏心对构件的承载能力无明显影响。

（1）短柱破坏——材料破坏。破坏特征:纵向裂缝、纵筋鼓起、砼崩裂。

矩形截面轴心受压长柱由于各种偶然因素会造成初始偏心距。加载后将产生附加弯距和相应的侧向挠度，这样相互影响的结果使长柱最终在弯矩及轴力共同作用下发生破坏。

（2）长柱破坏——失稳破坏破坏特征：凹侧砼先被压碎，砼表面有纵向裂缝；凸侧则由受压突然转为受拉，出现横向裂缝；破坏前，横向挠度增加很快，破坏来得比较突然，导致失稳破坏。

思考：同截面、配筋、材料的短柱长柱承载能力谁更大呢？

2.稳定系数?试验表明，长柱的破坏荷载低于同条件的短柱破坏荷载。《规范》采用稳定系数?表示承载能力的降低程度，即?——稳定系数

3.心受构件的承力算心受短柱心受柱系数0.9是可靠度整系数

1）截面设计已知截面尺寸，计算长度l，混凝土轴心抗压强度0和钢筋抗压强度设计值，轴向压力组合设计值，求纵向钢筋所需面积。2）截面复核已知截面尺寸，计算长度l，全部纵向钢筋的截面0面积，混凝土轴心抗压强度和钢筋抗压强度设计值，轴向力组合设计值，求截面承载力。

任务预制的钢筋混凝土轴心受压构件截面尺寸为b×h=300mm×350mm，计算长度l=4.5m；采用C250级混凝土，HRB335级钢筋（纵向钢筋）和HPB235级钢筋（箍筋）；作用的轴向压力组合设计值Nd=1700kN；Ⅰ类环境条件，安全等级为二级，试进行构件的截面设计。

4.构造要求完形填空：（请按照规范找出答案）v材料：轴心受压构件的正截面承载力主要由混凝土来提供，所以混凝土强度宜高一些，一般采用筋强度不宜过高。级混凝土。钢v截面尺寸：受压构件截面尺寸不宜过小，长细比越大，承载力降低越多。截面最小边长b≥mm,l/b≤v纵筋：纵向受力钢筋d≥mm,至少有根，圆柱中根数。0≥；％≤全部纵向配筋率≤％，一侧最小配筋率≥mm≤净距≤mm。％；

v箍筋：必须是封闭式；d≥mm,且≥d/4（热轧）；纵间距s≤400mm,s≤15ds≤b(横截面短边尺寸，圆形则是0.8d)。纵，当全部纵向钢筋配筋率超过%时，箍筋间距应不大于纵向钢筋直径的10倍，且不大于受压纵筋搭接长度范围内，箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的倍，间距不应大于d，且不应大于mm（d为受力钢筋最小直径）。mm。

复合箍筋:1)当柱截面短边尺寸大于400mm，且各边纵向钢筋多于3根;2)当柱截面短边尺寸不大于400mm，但各边纵向钢筋多于4根时，应设置复合箍筋；（每边4根）（每边多于4根）（每边3根）（每