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《建筑结构基础与识图》**《建筑结构基础与识图》单元3混凝土结构基本构件§3-3钢筋混凝土受压构件工程结构中,以承受纵向压力为主的构件称为受压构件,最常见的受压构件为钢筋混凝土柱,此外屋架的受压弦杆、腹杆、桥梁中的桥墩,高层建筑中的剪力墙均属受压构件。一、受压构件的分类根据纵向压力的作用位置分轴心受压偏心受压轴向压力与构件轴线重合轴向压力与构件轴线不重合单向偏心双向偏心轴心受压单向偏心受压双向偏心受压3.3.1构造要求1.材料强度等级一般结构中柱的混凝土强度等级常用C25~C40;在高层建筑中,C50~C60级混凝土也经常使用。受压构件中,通常采用HPB300级和HRB400级钢筋。混凝土:钢筋:2.截面形状和尺寸常用矩形或方形截面,长细比宜控制在l0/b≤30或l0/h≤30。也有Ⅰ、T、○形或环形的,为了节约混凝土,当柱的尺寸较大时,在装配式厂房,采用Ⅰ字形,在拱结构中,采用T形,在柱、电杆、烟囱等可采用○形及环形。h≤800mm,以50mm为模数h>800mm,以100mm为模数柱纵向钢筋作用协助混凝土承受压力以减小构件尺寸承受可能的弯矩,以及混凝土收缩、徐变和温度变形引起的拉应力防止构件突然的脆性破坏箍筋作用与纵筋形成骨架;防止混凝土受力后外凸,约束核心混凝土,增加构件的承载能力和延性。级别:采用HRB400级直径:纵筋直径d≥12mm,常在12~32mm之间选用,宜用较粗钢筋;根数,矩形时不小于4根,圆柱不宜少于8根,且不小于6根;配筋率:配筋率ρmin≥0.6%,ρmax≤5%3.纵向钢筋距离:钢筋净距≥50mm。4.箍筋柱中箍筋应做成封闭式;箍筋直径不应小于纵向钢筋直径的1/4,且不应小于6mm,其末端应做1350的弯钩,弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍且不小于75mm。22G101-1,P2-74.箍筋当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多余4根时,应设置复合箍筋。22G101-1,P2-17柱的箍筋形式5.纵向钢筋接头22G101-1,P2-1022G101-1,P2-163.3.2轴心受压构件的承载力计算1、轴心受压短柱临近破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,箍筋之间的纵筋压屈外凸,混凝土被压碎崩裂而破坏。2、轴心受压长柱破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混凝土压碎,纵筋压弯外凸,侧向挠度急速发展,最终柱子失去平衡,凸边混凝土拉裂而破坏。轴心受压短柱轴心受压长柱轴心受压构件的承载力截面承载力的计算公式为:(3-24)式中:N——轴向压力设计值Nu——轴向抗压承载力设计值A——构件的截面面积,当纵向钢筋的配筋率大于3%时,A改用Ac,Ac=A-AS′。——稳定系数。0.9——调整系数,为了保证轴心受压和偏心受压具有相近的保证率。3.3.3偏心受压构件正截面承载力计算分析偏心受压构件受力特征介于轴压和受弯构件之间的过渡状态,在弯矩和剪力的共同作用下,有可能首先混凝土被压坏,也有可能混凝土首先被拉坏,因此,偏心受压构件分为两种破坏特征,大偏心受压和小偏心受压。当e0很小时,接近轴压构件当e0较大时,接近受弯构件偏心距小的受压构件偏心距大的受压构件(1)大偏心受压破坏——受拉破坏此类破坏在压力的偏心距较大,且受拉钢筋配置适量时发生。截面的破坏特征是:受拉钢筋首先屈服,最终受压区边缘的混凝土也因压应变达到极限值而被压坏,其破坏特征与适筋受弯构件相似,这种破坏有明显预兆。大偏心受压破坏(受拉破坏)(2)小偏心受压破坏——受压破坏如偏心距较小,或虽然偏心距不小但受拉纵筋配置过多时,会发生此种破坏。截面破坏特征一般是:靠近压力一侧的受压区边缘的混凝土压应变首先达到极限值被压坏,该侧的受压钢筋屈服;而压力远侧的钢筋虽受拉但并未屈服(应力为),甚至还可能受压。由于这种破坏始于混凝土受压破坏,故又称为受压破坏,这种破坏无明显预兆,故具有脆性破坏的特征。小偏心受压破坏(受压破坏)偏心受压构件的配筋:可以采用对称配筋和非对称配筋。非对称配筋优点:可
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