06钢筋混凝土轴心受压构件承载能力极限状态计算

《钢筋混凝土结构设计原理》 钢筋混凝土结构设计原理》

第六章 钢筋混凝土轴心受压构件承载能力 极限状态计算

丁泉顺 副研究员同济大学桥梁工程系 021-65989449(o),13761271908(mb) qsding@http://www.77cn.com.cn

钢筋混凝土结构设计原理

轴压构件构造要点普通箍筋柱 螺旋箍筋柱

轴压构件破坏状态分析 轴压构件承载力设计与复核

钢筋混凝土结构设计原理

1、前言受压构件：承受轴向压力为主 轴心受压构件：轴向力作用在构件截面形心。 偏心受压构件：轴向力不作用在构件截面形心(M和N)。N NNM

N

M

N

轴心受压

单向偏心受压

双向偏心受压

轴压构件研究对象： 实际结构中理想轴压构件几乎不存在。施工误差、荷载作用位置不确定、混凝土质量不均匀和钢筋不 对称等原因，都将使构件产生一定初始偏心距。

有些构件(桁架受压腹杆等)可近似按轴压构件计算。 单向偏心受压构件垂直于弯矩作用方向 垂直于弯矩作用方向也需按轴压构件验 垂直于弯矩作用方向 算。

钢筋混凝土结构设计原理

钢筋混凝土结构设计原理

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钢筋混凝土结构设计原理

钢筋混凝土结构设计原理

钢筋混凝土结构设计原理

钢筋混凝土结构设计原理

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2、轴心受压构件构造要点按箍筋作用及配置方式分为两种：普通箍筋柱(直接配筋柱)纵筋 普通箍筋

螺旋箍筋柱(间接配筋柱)纵筋 螺旋箍筋(或焊接环形箍筋)

普通箍筋柱

螺旋箍筋柱

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2、轴心受压构件构造要点

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2、轴心受压构件构造要点2.1 普通箍筋柱截面形状：正方形、矩形、圆形等 截面形状： 截面尺寸：不宜小于250mm,取整(50mm) 截面尺寸 纵筋： 纵筋 通常采用HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋，不宜采用 高强钢筋。 直径不小于12mm,矩形截面不少于4根，圆形截面不少于8根， 沿周边均匀布置 ； 纵筋净距不小于50mm,也不大于350mm,满足最小保护层规 定； 纵筋最小配筋率0.5%(C50及以上时为0.6%),0.2%(一 侧);不宜超过5%,一般约为1%~2%;按构件全截面计算。

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2、轴心受压构件构造要点2.1 普通箍筋柱普通箍筋： 普通箍筋 箍筋采用封闭式，直径不小于纵筋的d/4,且不小于8mm; 箍筋间距不大于400mm,也不大于截面短边尺寸(0.8倍直径) 或15d; 纵筋搭接范围内，或纵筋配筋率大于3%,箍筋间距不大于10d 且不大于200mm; 纵筋离角筋间距不大于150mm,否则应设置复合箍筋(指沿构 件纵轴同一截面按一定间距配置两种或两种以上形式共同组 成的箍筋)。

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2、轴心受压构件构造要点2.1 普通箍筋柱d = 12 ~ 20mm ≤ b s ≤ 15d 基本箍筋 ≤ 400mm

d ≥ 8mm

附加箍筋

≥ 40 mm

≥ 8mm

≥ 50mm附加箍筋

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2、轴心受压构件构造要点2.2 螺旋箍筋柱 截面形状：圆形，多边形 截面形状： 截面尺寸：核心截面积Acor不小于2/3A 截面尺寸 纵筋： 纵筋沿圆周均匀分布，截面积不小于0.5%Acor,,且不大于5% Acor, , 配筋率ρ‘s=A’s/Acor在1%~3%。

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2、轴心受压构件构造要点2.2 螺旋箍筋柱 螺旋箍筋： 螺旋箍筋直径不小于1/4d且不小于8mm,一般采用8~12mm; 间距不大于1/5dcor; 间距不大于80mm且不小于40mm,以便施工； 换算截面面积As0不小于纵筋面积的25%; 配筋率ρs0=As0/Acor不小于0.8%~1.0%,也不大于2.5%~3.0 %。

螺旋箍筋换算截面面积As0:将螺旋箍筋的截面积折算成相 螺旋箍筋换算截面面积A 当的纵筋的截面积，即一圈螺旋箍筋的体积除以其间距。

A s 01 π d cor As 0 = s

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3、轴压构件的破坏形态分析轴压构件按构件长细比不同，分为短柱和长柱。 长细比： λ = l0 r 截面回转半径：r = Ic A

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3、轴压构件的破坏形态分析3.1普通箍筋短柱 3.1普通箍筋短柱 工作阶段： 工作阶段开裂前：整个截面应变均匀分布 开裂后：柱中部四周混凝土表面出现微细裂 缝 破坏：出现明显纵向裂缝，部分砼保护层剥 落，箍筋间纵筋压曲，向外凸出，砼压碎

N

初始受力

破坏形态： 破坏形态受压破坏 材料破坏：砼极限压应变约0.002,柱中部横 向挠度很小

破坏荷载： 破坏荷载

N u = f c A + f 's A's

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