建筑结构 上册 —混凝土结构部分 张玉敏第6章 受压构件承载力计算.pptx

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1、受压构件承载力计算主要内容6.1构造要求6.2轴心受压构件的计算6.3偏心受压构件正截面承载力计算6.4对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算6.5偏心受压构件斜截面受剪承载力计算图6-1轴心受压与偏心受压（a）轴心受压（b）单向偏心受压（c）双向偏心受压承受轴向压力作用为主的构件称为受压构件，如建筑结构中的柱和墙、桁架中的受压腹杆和弦杆、桥梁中的桥墩等。6.1构造要求混凝土强度等级对受压构件的承载能力影响较大。为了充分利用混凝土承压，减小构件的截面尺寸，节省钢材，宜采用较高强度等级的混凝土

2、。一般设计中常用的混凝土强度等级为C30~C50，对于高层建筑的底层柱，必要时可采用高强度等级的混凝土。纵向钢筋一般采用HRB335级、HRB400级钢筋，也可采用HRB500级钢筋；箍筋一般采用HPB300级、HRB335级钢筋。6.1.1材料的强度等级6.1构造要求截面一般采用矩形。其中，从受力合理考虑，轴心受压构件和在两个方向偏心距大小接近的双向偏心受压构件宜采用正方形，而单向偏心和主要在一个方向偏心的双向偏心受压构件则宜采用长方形（较大弯矩方向通常为长边）。对于装配式单层厂房的预制柱，当截

3、面尺寸较大时，为减轻自重，也常采用工字形截面。当偏心压力和偏心距均很大时，还可采用双肢柱。构件截面尺寸应能满足承载力、刚度、配筋率、建筑使用和经济等方面的要求，不能过小，也不宜过大。可根据每层构件的高度、两端支撑情况和荷载的大小来选用。矩形截面的宽度一般为250～400mm，截面高度一般为300～800mm，一般长细比宜控制在l0/b≤30、l0/h≤25、l0/d≤25，此处l0为柱的计算高度，b、h、d分别为柱的短边、长边尺寸和圆形柱的截面直径。对于现浇的钢筋混凝土柱，由于混凝土自上灌下，为避

4、免造成浇筑混凝土困难，截面最小尺寸宜不小于250mm。对于预制的工字形截面柱，为防止翼缘过早出现裂缝，其厚度不宜小于120mm。为避免混凝土浇捣困难，腹板厚度不宜小于100mm。此外，考虑到模板的规格，柱截面尺寸宜整数。在800mm以下者，取50mm为模数，在800mm以上者，取100mm为模数。6.1.2截面形式和尺寸6.1构造要求6.1.3纵向钢筋1.受力纵筋的作用对于轴心受压构件和偏心距较小，纵向受力钢筋主要用来帮助混凝土承压，以减小截面尺寸；另外，也可增加构件的延性以及抵抗偶然因素所产生的

5、拉力。对偏心较大，截面受拉区的纵向受力钢筋则是用来承受拉力。2.受力纵筋的配筋率全部纵向钢筋最小配筋百分率，对强度级别为300N/mm2、335N/mm2的钢筋为0.6%，对强度级别为400N/mm2的钢筋为0.55%，对强度级别为500N/mm2的钢筋为0.5%，同时一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。受压构件全部受力纵筋的配筋率不宜大于5%。常用的配筋率为：轴心受压及小偏心受压0.8%～2%；大偏心受压1%～2.5%。6.1构造要求6.1.3纵向钢筋图6-2柱受力纵筋的布置(a)轴心受压柱；(b

6、)偏心受压柱3.纵筋的布置和间距轴心受压柱的受力钢筋原则上沿截面周边均匀、对称布置，且每角需布置一根。故矩形截面时，钢筋根数不得少于4根且为偶数，如图6-2（a）所示。偏心受压柱的受力纵筋则沿着与弯矩方向垂直的两条边布置，如图6-2（b）所示。当为圆形截面时，纵筋宜沿周边均匀布置，根数不宜少于8根，也不应少于6根。为了保证混凝土的浇灌质量，钢筋的净距应不小于50mm；对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净距应按梁的规定取值。为了保证受力钢筋的能在截面内正常发挥作用，受力钢筋的间距也不能过大，轴心受

7、压柱中各边的纵向受力筋，以及偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的受力钢筋，其中距不宜大于300mm，如图6-2所示。6.1构造要求6.1.3纵向钢筋4.受力纵筋的直径为了能形成比较刚劲的骨架，并防止受压纵筋的侧向弯曲（外凸），受压构件纵筋的直径宜粗些，但过粗也会造成钢筋加工、运输和绑扎的困难。因此，纵向受力钢筋直径不宜小于12mm，其直径d一般在12mm～32mm范围内选用。5.纵向构造钢筋当偏心受压柱的截面高度h≥600mm时，应在柱截面的两个侧面设置直径d为10mm～16mm的纵向构造钢筋，其净间

8、距不宜大于300mm，以防止构件因温度变化和混凝土收缩应力而产生裂缝，并相应地设置拉筋或复合箍筋，如图6-3所示。拉筋的直径和间距可与基本箍筋相同，位置与基本箍筋错开。图6-3偏压柱构造纵筋的设置6.1构造要求6.1.4箍筋1.箍筋的作用在受压构件中配置箍筋的作用是为了架立和约束受压纵向钢筋，防止其受压后外凸；承担剪力、扭矩；并与纵筋一起形成对芯部混凝土的围箍约束，提高混凝土强度。2.箍筋的形式一般采用封闭式箍筋，特殊情况下采用焊接圆环式或螺旋式。当柱截面有内折角时，如图6-4（a