第6章-受压构件的截面承载力-自学笔记
《混凝土结构设计原理》第六章_课堂笔记

《混凝土结构设计原理》第六章 受压构件正截面承载力计算 课堂笔记 ◆ 主要内容受压构件的构造要求轴心受压构件承载力的计算偏心受压构件正截面的两种破坏形态及其判别偏心受压构件的N u -M u 关系曲线偏心受压构件正截面受压承载力的计算偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算◆ 学习要求1.深入理解轴心受压短柱在受力过程中,截面应力重分布的概念以及螺旋箍筋柱间接配筋的概念。
2.深入理解偏心受压构件正截面的两种破坏形式并熟练掌握其判别方法。
3.深入理解偏心受压构件的Nu-Mu 关系曲线。
4.熟练掌握对称配筋和不对称配筋矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法。
5.掌握受压构件的主要构造要求和规定。
◆ 重点难点偏心受压构件正截面的破坏形态及其判别;偏心受压构件正截面承载力的计算理论;对称配筋和不对称配筋矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法;偏心受压构件的Nu-Mu 关系曲线;偏心受压构件斜截面抗剪承载力的计算。
6.1受压构件的一般构造要求结构中常用的柱子是典型的受压构件。
6.1.1材料强度混凝土:受压构件的承载力主要取决于混凝土强度,一般应采用强度等级较高的混凝土,目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30-C40,在高层建筑中,C50-C60级混凝土也经常使用。
6.1.2截面形状和尺寸柱常见截面形式有圆形、环形和方形和矩形。
单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。
圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。
柱的截面尺寸不宜过小,一般应控制在l 0/b ≤30及l 0/h ≤25。
当柱截面的边长在800mm 以下时,一般以50mm 为模数,边长在800mm 以上时,以100mm 为模数。
6.1.3纵向钢筋构造纵向钢筋配筋率过小时,纵筋对柱的承载力影响很小,接近于素混凝土柱,纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。
同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用(垂直于弯矩作用平面),以及收缩和温度变化产生的拉应力,规定了受压钢筋的最小配筋率。
第6章受压构件的截面承载力习题答案

第6章受压构件的截面承载力6.1选择题1.钢筋混凝土轴心受压构件,稳定系数是考虑了( D )。
A.初始偏心距的影响;B.荷载长期作用的影响;C.两端约束情况的影响;D.附加弯矩的影响;2.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱,以支承条件为( A )时,其轴心受压承载力最大。
A.两端嵌固;B.一端嵌固,一端不动铰支;C.两端不动铰支;D.一端嵌固,一端自由;3.钢筋混凝土轴心受压构件,两端约束情况越好,则稳定系数(A)。
A.越大;B.越小;C.不变;4.一般来讲,配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比,前者的承载力比后者的承载力(B)。
A.低;B.高;C.相等;5.对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋,其原因是( D )。
A.这种柱的承载力较高;B.施工难度大;C.抗震性能不好;D.这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低,螺旋箍筋作用不能发挥;6.轴心受压短柱,在钢筋屈服前,随着压力而增加,混凝土压应力的增长速率(C)。
A.比钢筋快;B.线性增长;C.比钢筋慢;7.两个仅配筋率不同的轴压柱,若混凝土的徐变值相同,柱A配筋率大于柱B,则引起的应力重分布程度是(B)。
A.柱A=柱B;B.柱A>柱B;C.柱A<柱B;8.与普通箍筋的柱相比,有间接钢筋的柱主要破坏特征是(D)。
A.混凝土压碎,纵筋屈服;B.混凝土压碎,钢筋不屈服;C.保护层混凝土剥落;D.间接钢筋屈服,柱子才破坏;9. 螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc 是因为( C )。
A .螺旋筋参与受压;B .螺旋筋使核心区混凝土密实;C .螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形;D .螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝;10. 有两个配有螺旋钢箍的柱截面,一个直径大,一个直径小,其它条件均相同,则螺旋箍筋对哪一个柱的承载力提高得大些( B )。
A .对直径大的;B .对直径小的;C .两者相同;11. 为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变,应该( C )。
混凝土结构设计原理第六章受压构件的截面承载力山东大学期末考试知识点复习

第六章受压构件的截面承载力1.内容组成本章的主要内容大致如图6—1所示。
2.内容总结(1)根据长细比的大小,柱可分为长柱和短柱两类。
轴心受压短柱在短期加载和长期加载的受力过程中,截面上混凝土与钢筋的应力比值是不断变化的,截面应力发生重分布。
轴心受压长柱在加载后将产生侧向变形,从而加大了初始偏心距,产生附加弯矩,使长柱最终在弯矩和轴力共同作用下发生破坏。
其受压承载力比相应短柱的受压承载力低,降低程度用稳定系数ψ反映。
当柱的长细比更大时,还可能发生失稳破坏。
(2)对于普通箍筋柱,箍筋的主要作用是防止纵筋压曲,并与纵筋构成骨架。
对于螺旋筋柱,螺旋箍筋的主要作用是约束截面核心混凝土,使截面核心混凝土处于三向受压状态,提高核心混凝土的强度和变形能力,从而提高螺旋筋柱的受压承载力和变形能力,这种作用也称“套箍作用”。
(3)偏心受压构件正截面有大偏心受压和小偏心受压两种破坏形态。
大偏心受压破坏与双筋梁的正截面适筋受弯破坏类似,属延性破坏类型。
小偏心受压破坏属脆性破坏类型。
偏心受压构件正截面承载力计算采用的基本假定与受弯构件相同,因此区分两种破坏形态的界限相对受压区高度系数εb是与受弯构件相同的。
(4)偏心受压构件轴向压力的偏心距,应考虑两种附加值:一是附加偏心距εa,这主要是考虑荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性以及施工偏差等因素对轴向压力偏心距的影响;二是偏心距增大系数η,这主要是考虑偏心受压长柱纵向挠曲对轴向力偏心距的影响。
(5)矩形截面非对称配筋偏心受压构件截面设计时,当ηei O.3h的;可先按大偏心受压进行计算,如果计算得到的x≤xb =εbh,说明确是大偏心受压,否则应按小偏心受压重新计算;当ηei ≤O.3h的,则可初步判定为小偏心受压破坏。
(6)矩形截面非对称配筋大偏心受压构件的截面设计方法与As'未知的双筋矩形截面受弯构件的相同。
矩形截面非对称配筋小偏心受压构件截面设计时,令A s 为已知,As=ρminbh,当求出的ξ>h/h时,可取x=h,σs=一fy';当N>fcbh时,应验算反向破坏,防止As过小。
第6章受压构件的截面承载力

第6章受压构件的截面承载力第6 章受压构件的截面承载力思考题6.1 轴心受压普通钢筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?轴心受压长柱的稳定系数? 如何确定?轴心受压普通箍筋短柱的破坏形态是随着荷载的增加,柱中开始出现微细裂缝,在临近破坏荷载时,柱四周出现明显的纵向裂缝,箍筋间的纵筋发生压屈,向外凸出,混凝土被压碎,柱子即告破坏。
而长柱破坏时,首先在凹侧出现纵向裂缝,随后混凝土被压碎,纵筋被压屈向外凸出;凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝,侧向挠度急剧增大,柱子破坏。
l s l s 《混凝土结构设计规范》采用稳定系数? 来表示长柱承载力的降低程度,即? =N u / N u ,N u 和N u 分别为长柱和短柱的承载力。
根据试验结果及数理统计可得? 的经验计算公式:当l0/b=8~34 时,? =1.177-0.021l0/b;当l0/b=35~50 时,? =0.87-0.012l0/b。
《混凝土结构设计规范》中,对于长细比l0/b 较大的构件,考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响较大,的? 取值比按经验公式所得到的? 值还要降低一些,以保证安全。
对于长细比l0/b 小于20 的构件,考虑到过去使用经验,? 的取值略微抬高一些,以使计算用钢量不致增加过多。
6.2 简述偏心受压短柱的破坏形态。
偏心受压构件如何分类?钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。
受拉破坏形态又称大偏心受压破坏,它发生于轴向力N 的相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。
随着荷载的增加,首先在受拉区产生横向裂缝;荷载再增加,拉区的裂缝随之不断地开裂,在破坏前主裂缝逐渐明显,受拉钢筋的应力达到屈服强度,进入流幅阶段,受拉变形的发展大于受压变形,中和轴上升,使混凝土压区高度迅速减小,最后压区边缘混凝土达到极限压应变值,出现纵向裂缝而混凝土被压碎,构件即告破坏,破坏时压区的纵筋也能达到受压屈服强度,这种破坏属于延性破坏类型,其特点是受拉钢筋先达到屈服强度,导致压区混凝土压碎。
【土木建筑】第6章受构件的截面承载力[整理后]
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3.本章重点:单向偏心受压构件(或简称偏心
受压构件) 二.工程应用 1.轴心受压构件:结构的中间柱(近似); 2.单向偏心受压构件:结构的边柱; 3.双向偏心受压构件:结构的角柱; 如下图所示。
2
中间柱
角柱
边柱
框架结构平面布置,阴 影部分为相应的柱承受 恒载的范围
3
§6.1 受压构件一般构造要求
第6章 受压构件的截面承载力
§6.0 概述 一.基本概念 1.受压构件:承受轴向压力为主的构件。 2.分类: (1)轴心受压构件:轴向力作用线通过构件截面的几何 中心(理论上应为物理中心,即重心);
(2)偏心受压构件:轴向力作用线不通过构件截面的几
何中心;不通过一个主轴时,为单向偏心;不通过二个主 轴时,为双向偏心;
4
§6.2 轴心 受压构件正截面受压承载力
普通箍筋柱:纵筋+普通箍筋(矩形箍筋);
螺旋箍筋柱:纵筋+螺旋式箍筋;
一.轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算
1.受力分析和破坏形态
(1)轴力较小时,钢筋和混凝土分别按其模量承担应
力:设柱的压应变为 则钢筋承担的应力为 s ES 混凝土承担的应力为 c E c 因为 ES E c ,所以 S c ,即钢筋承担的应力大 于混凝土承担的应力;
混凝土产生较大的横向约束,提高混凝土强度,从
而间接提高柱的承载能力。 4.螺旋箍筋又称为“间接钢筋”,产生“套箍作用”。
8
5.计算公式为式(6-9);
6.使用螺旋式箍筋柱的条件:见P.134(1)~(3)。
§6.3 偏心受压构件正截面受压破坏形态
一. 偏心受压短柱的破坏形态
1.受拉破坏形态(如右图)
混凝土结构设计原理~习题+答案-第六章受压构件正截面承截力

两种偏心受压破坏形态的界限与受弯构件两种破坏的界限相同,即 在破坏进纵向钢筋应力达到屈服强度,同时受压区混凝土亦达到极限压 应变εcu值,此时其相对受压区高度称为界限相对受压区高度ξb。 当:时,属于大偏心受压破坏;
η-lo法 原规范在偏心受压构件的截面设计计算中,采用由标准偏心受压柱 (两端铰支,作用有等偏心距轴压力的压杆)求得的偏心距增大系数η 与柱段计算长度lo相结合的方法,来估算附加弯矩。这种方法也称为η-lo 法,属于近似方法之一。GB50010—2002仍保留了此种方法。
考虑二阶效应的弹性分析法 假定材料性质是弹性的,各构件的刚度则采用折减后的弹性刚度。 但它考虑了结构变形的非线性,也就是考虑了二阶效应的影响。由它算 得的各构件控制截面的最不利内力可以直接用于截面的承载力设计,而 不再需要像原规范那样通过偏心距增大系数η来增大相应截面的初始偏 心距。考虑二阶效应的弹性分析法的关键是如何对构件的弹性刚度加以 折减, 新规范规定:当按考虑二阶效应的弹性分析方法时,可在结构分析 中对构件的弹性抗弯刚度EсI(I为不计钢筋的混凝土毛截面的惯性矩)
设该构件为大偏心构件,则令
求得: 故该构件属于大偏心受压构件 则: ,则 因: 则:
3. 某方形截面柱,截面尺寸为600×600mm。柱子的计算长度为3m。轴 向压力设计值为N=3500kN,弯矩设计值为。混凝土强度等级为 C30(fc=14.3N/mm2),纵向受力钢筋采用HRB335级钢 (=300N/mm2),若设计成对称配筋,求所需的钢筋面积。 3、解:设,则
计算温度系数,因 查表得,=0.875。 则:
,因此, 因此符合配筋率要求。
第6章 受压构件截面承载力(6-3)

C60
0.291 0.308
C70
0.298 0.315
C80
0.306 0.322
相对界限偏心距的最小值eib,min/h0=0.284~0.322;近似取平均值eib,min/h0=0.3
第6章 受压构件截面承载力
受压构件设计时的近似判别依据:
ei 0.3h0 ei 0.3h0
真实判别依据:
可先按大偏心受压构件计算 按小偏心受压构件计算
b
b
大偏心受压构件 小偏心受压构件
第6章 受压构件截面承载力
5 截面设计
已知:轴力设计值N和构件两端弯矩M1、M2以及构件的计算长度lc
,截面尺寸b×h,混凝土强度等级和钢筋种类。 求:纵向钢筋的截面面积As与As ’。
(1)计算思路
N Nu a1 fcb h0 fyAs fy As
(1)
①将As ’ 代入式(2)求αs和ξ
Ne
Nue
a1
fcbh02 (1
)
2
f yAs(h0
as
')(2)
as
Ne
f yAs(h0 as a1 fcbh02
')
②根据ξ的范围计算As
1 1 2as
cu
h0
当ξ =ξb 时:σs=fy;当ξ =β1时: σs=0;其间按线性插值:
s
b1 b b1
fy
σs
fy
fy 's fy
应满足:
β1
ξ
ξb
b 2b1 b
第6章 受压构件截面承载力
(2)基本公式
e
第6章 受压构件的承载力

第6章 受压构件的承载力受压构件在钢筋混凝土结构中是最常见的构件之一。
受压构件按其受力情况分为轴心受压构件和偏心受压构件,其中,偏心受压构件又可分为单向偏心受压构件和双向偏心受压构件。
当轴向压力的作用线与构件截面形心重合时为轴心受压构件,当轴向压力的作用线对构件截面的一个主轴有偏心距时为单向偏心受压构件,当轴向压力的作用线对构件截面的两个主轴都有偏心距时为双向偏心受压构件。
对于单一匀质材料的受压构件,构件截面的真实形心轴沿构件纵向与截面几何形心重合,当纵向压力的作用线与构件截面形心轴线重合时为轴心受压,不重合时为偏心受压。
钢筋混凝土受压构件由两种材料组成,混凝土为非匀质材料,而钢筋还可以不对称布置,因此构件截面的真实形心轴沿构件纵向并不与截面几何形心重合,所以实际工程中,真正的轴心受压构件是不存在的。
但是为了方便,忽略混凝土的不均匀性与不对称配筋的影响,近似的用轴向压力的作用点与截面几何形心的相对位置来划分受压构件的类型。
在工程中,以恒载为主的多层建筑的内柱和屋架的受压腹杆等少数构件,常近似的按轴心受压构件进行设计,而框架结构柱、单层工业厂房柱、承受节间荷载的屋架上弦杆、拱等大量构件,一般按偏心受压构件进行设计。
6.1受压构件的一般构造6.1.1截面型式与尺寸轴心受压构件截面一般采用方形或矩形,有时根据需要也采用圆形或多边变形。
偏心受压构件一般采用矩形截面,当截面尺寸较大时,为节约混凝土和减轻柱的自重,常常采用I 形截面。
圆形柱的直径一般不宜小于350mm ,直径在600mm 以下时,宜取50mm 的倍数,直径在600mm 以上时,宜取100mm 的倍数;方形柱的截面尺寸一般不宜小于250mm ×250mm ;矩形截面柱截面尺寸宜满足h ≥250l ,b ≥300l ,当截面尺寸在800mm 以下时,取50mm 的倍数,在800mm 以上时,取100mm 的倍数;I 形截面要求翼缘厚度不宜小于120mm ,腹板厚度不宜小于100mm 。
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第6章受压构件的截面承载力概述钢筋混凝土柱是典型的受压构件,不论是排架柱,还是框架柱(图6-1)在荷载作用下其截面上一般作用有轴力、弯矩和剪力。
图6-1 钢筋混凝土结构框架柱内力受压构件可分为两种:轴心受压构件与偏心受压构件,如图6-2所示。
(a) 轴心受压(b) 单向偏心受压(c) 双向偏心受压图6-2 轴心受压与偏心受压图实际工程中有没有真正的轴心受压构件?实际工程中真正的轴心受压构件是不存在的,因为在施工中很难保证轴向压力正好作用在柱截面的形心上,构件本身还可能存在尺寸偏差。
即使压力作用在截面的几何重心上,由于混凝土材料的不均匀性和钢筋位置的偏差也很难保证几何中心和物理中心相重合。
尽管如此,我国现行《混凝土规范》仍保留了轴心受压构件正截面承载力计算公式,对于框架的中柱、桁架的压杆,当其承受的弯矩很小时,可以略去不计,近似简化为轴心受压构件来计算。
偏心受压构件的三种情况:当弯矩和轴力共同作用于构件上,可看成具有偏心距e0 = M / N的轴向压力的作用,或当轴向力作用线与构件截面重心轴不重合时,称为偏心受压构件。
当轴向力作用线与截面的重心轴平行且沿某一主轴偏离重心时,称为单向偏心受压构件。
就是图6-2b这种情况。
当轴向力作用线与截面的重心轴平行且偏离两个主轴时,称为双向偏心受压构件。
就是图6-2c这种情况。
§6.1受压构件的一般构造要求6.1.1截面形式及尺寸6.1.2材料强度要求6.1.3纵筋的构造要求6.1.4箍筋的构造要求本节内容较容易,主要是混凝土结构设计规范的一些相关规定,请同学自学掌握。
§6.2轴心受压构件的正截面承载力计算为了减小构件截面尺寸,防止柱子突然断裂破坏,增强柱截面的延性和减小混凝土的变形,柱截面配有纵筋和箍筋,当纵筋和箍筋形成骨架后,还可以防止纵筋受压失稳外凸,当采用密排箍筋时还可以约束核心混凝土,提高混凝土的延性、强度和抗压变形能力。
轴心受压构件根据配筋方式的不同,可分为两种基本形式:①配有纵向钢筋和普通箍筋的柱,简称普通箍筋柱,如图6-5(a)所示;②配有纵向钢筋和间接钢筋的柱,简称螺旋式箍筋柱,如图6-5(b)所示(或焊接环式箍筋柱),如图6-5(c)所示。
(a) 普通箍筋的柱 (b) 螺旋式箍筋柱 (c) 焊接环式箍筋柱图 6-5 轴心受压柱6.2.1 普通箍筋柱的设计计算普通箍筋柱按长细比(0/l b λ=或0/l d λ=)不同分为两类:短柱和长柱。
对于长细比较小的柱子,试验表明,素混凝土棱柱体构件达到最大压应力值时的压应变值约为0.0015~0.002,而钢筋混凝土短柱能达到极限压应变0.0025~0.0035而破坏。
其主要原因是纵向钢筋起到了调整混凝土应力的作用,使混凝土的塑性性能得到了较好的发挥。
虽然短柱的试验表明,混凝土可以达到极限压缩应变0.0025~0.0035而破坏。
但在设计时仍应以混凝土达到抗压强度c f 时的相应应变0ε作为控制条件,即0ε=0.002,此时,钢筋应力's σ=0.002×2.0×105=400N/mm 2,这表明热轧钢筋HPB235、HRB335、HRB400及RRB400都可达到强度设计值。
而对于屈服强度或条件屈服强度大于400N/mm 2的钢筋,在计算'y f 只能取400N/mm 2。
在轴心受压短柱中,不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服,构件的最终承载力都是由混凝土被压碎来控制的。
对于长细比较大的柱子,由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的。
加载后,初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度,而侧向挠度又增大了荷载的偏心距;随着荷载的增加,附加弯矩和侧向挠度不断增加。
这样相互影响的结果,使得长柱在轴力和弯矩共同作用下发生破坏。
试验表明,长柱的承载能力低于相同条件下的短柱承载能力。
目前采用引入稳定系数ϕ来考虑这个因素,ϕ值随着长细比的增大而减小。
我国的混凝土结构设计规范给出了设计中所采用的ϕ值的取值表。
对于轴心受压柱,无论长柱还是短柱,统一的基本计算公式为:c y s 0.9()N f A f A ϕ''≤+ (6-3)式中:ϕ—稳定系数,根据长细比查表得到;N —轴向力设计值;y f '—钢筋抗压强度设计值,y f '≤400N/mm 2;c f —混凝土轴心抗压强度设计值;s A '—纵向受压钢筋截面面积;A —混凝土截面面积,当纵向钢筋配筋率大于3%时,A 改用s c A A A '=-;0.9—为了保持与偏心受压构件正截面承载力计算具有相近的可靠度而引入的折减系数。
当现浇钢筋混凝土轴心受压构件截面长边或直径大于300mm 时,构件制作缺陷对承载力的影响较大,式(6-3)中混凝土强度设计值乘以系数0.8(构件质量确有保障时不受此限制)。
6.2.2 螺旋箍筋柱的设计计算1、为什么螺旋箍筋柱的受压承载力较普通箍筋柱有较大的提高?由于混凝土的纵向受压破坏可以认为是由于横向变形而发生拉坏的现象,所以如果能约束其横向变形就能间接提高其纵向抗压强度。
对配置螺旋式或焊接环式箍筋的柱,箍筋所包围的核芯混凝土,相当于受到一个套箍作用,有效地限制了核芯混凝土的横向变形,使核芯混凝土在三向压应力作用下工作,从而提高了轴心受压构件正截面承载力。
2、螺旋箍筋柱正截面受压承载力的计算方法当有径向压应力2σ从周围作用在混凝土上时,使核芯混凝土的抗压强度由c f 提高到c1f ,则其抗压强度可采用混凝土圆柱体侧向均匀压应力的三轴受压试验所得的近似公式计算,即:c1c 24f f σ=+ (6-4)如图6-11所示,由隔离体平衡得到:y ss1s (b)图6-11 混凝土径向压力示意图2cor y ss12sd f A σ=(6-5) y ss12cor2f A sd σ=(6-6) 式中:A ss1—螺旋式或焊接环式单根间接钢筋截面面积;s —沿构件轴线方向间接钢筋间距;d cor —构件核心直径;f y —间接钢筋抗拉强度设计值;式子变形后得:y ss1c1c cor8f A f f sd =+(6-7) 根据轴心受力平衡条件,其正截面受压承载力计算如下:c1cor y s N f A f A ''≤+(6-8) 式子变换后得:c cor y s y ss02N f A f A f A ''≤++(6-9) 式中:cor A —构件核心截面面积;2corcor 4d A π=sso A —螺旋式(或焊接环式)间接钢筋的换算截面面积,cor ss1ss0d A A s π=。
但考虑到混凝土强度等级大于C50时,间接钢筋对混凝土约束作用将会降低,采用折减系数α来考虑约束作用的降低,当混凝土强度等级为C80时,取0.85;当混凝土强度等级不超过C50时,取1.0;其间按线性内插法取用。
考虑可靠度的调整系数0.9后,配有螺旋箍或焊接环式间接钢筋的轴压构件正截面承载力计算公式变为:c cor y sy ss00.9(2)N f A f A f A α''≤++ (6-10) 为了保证在使用荷载作用下,箍筋外层混凝土不致过早剥落,按式(6-10)算得构件受压承载力设计值不应大于按式(6-3)算得构件受压承载力设计值的1.5倍。
当遇到下列任意一种情况时,不考虑间接钢筋影响,而按式(6-3)进行计算:① 当l 0/d >12时;② 当按式(6-10)算得的受压承载力小于按式(6-3)算得的受压承载力时;③ 当间接钢筋的换算截面面积sso A 小于纵向钢筋的全部截面面积25%时。
3、构造要求在计算中考虑间接钢筋作用时,其螺距(或环形箍筋间距)s 不应大于80mm 及d cor /5。
同时亦不应小于40mm 。
螺旋箍筋柱截面尺寸常做成圆形或正多边形,纵向钢筋可选6~8根沿截面周边均匀布置。
【例6-3】是关于螺旋式箍筋柱设计的工程应用题,请学员们根据前面讲述的设计方法自学,看懂这道例题。
§6.3偏心受压构件的正截面受压破坏形态偏心受压构件的破坏形态分为哪几种?大量试验表明:偏心受压构件的截面应变分布符合平截面假定,其最终破坏是由于混凝土压碎而造成的,其影响因素主要与偏心距的大小和所配钢筋数量有关。
通常,钢筋混凝土偏心受压构件破坏分为两种情况:大偏心受压破坏和小偏心受压破坏。
6.3.1 大偏心受压破坏 发生条件:当偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时,发生的破坏属大偏压破坏。
破坏特征:受拉区、受压区的钢筋都能达到屈服,受压区的混凝土也能达到极限压应变,破坏始于受拉钢筋的屈服,然后受压区混凝土被压碎,故也称为受拉破坏。
可见,其破坏特征与适筋的双筋截面梁类似,破坏有明显的预兆,属于延性破坏。
6.3.2 小偏心受压破坏发生条件:当偏心距较小或很小时,或者虽然相对偏心距较大,但此时配置了很多的受拉钢筋时,发生的破坏属小偏压破坏。
破坏特征:靠近纵向力一端的钢筋能达到受压屈服,混凝土被压碎,而远离纵向力那一端的钢筋可能受拉也可能受压,但一般情况下达不到屈服;并且在荷载作用下,截面大部分受压或全部受压,故也称为受压破坏。
6.3.3 界限破坏在大偏心受压破坏和小偏心受压破坏之间,存在一种“界限破坏”状态,即当受拉区的受拉钢筋达到屈服时,受压区边缘混凝土的压应变刚好达到极限压应变值cu ε。
这种特殊状态可作为区分大小偏压的界限。
二者本质区别在于受拉区的钢筋是否屈服。
大、小偏心受压破坏的判别方法?由于大偏心受压与受弯构件的适筋梁破坏特征类同,因此也可用相对受压区高度比值大小来判别。
(1)当b ξξ≤时,截面属于大偏压;(2)当b ξξ>时,截面属于小偏压;(3)当b ξξ=时,截面处于界限状态。
§6.4偏心受压中长柱的二阶弯矩6.4.1 偏心受压中长柱的纵向弯曲影响为什么偏心受压中长柱的设计必须考虑纵向弯曲的影响?钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后,会产生纵向弯曲。
对于长细比较小的柱,即所谓的短柱,由于纵向弯曲小,在设计时一般忽略不计。
但长细比较大的柱则不同,在荷载作用下,会产生比较大的侧向挠曲变形,设计时必须予以考虑。
偏心受压长柱在纵向弯曲的影响下,其破坏类型有哪两种?失稳破坏:当柱的长细比很大时(细长柱),构件的破坏不是由于构件的材料破坏引起的,而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的,这种破坏称为失稳破坏。
材料破坏:当柱的长细比在一定范围内时(中长柱),虽然在承受偏心受压荷载后,由于纵向弯曲的影响,荷载的实际偏心距增大,使柱的承载力比同样截面的短柱减小,但其破坏特征仍与短柱破坏特征相同,属于“材料破坏”的类型。
短柱、中长柱和细长柱的定量区分?钢筋混凝土柱按长细比可分为短柱、中长柱和细长柱。