第3章 钢筋混凝土轴心受压构件

第3章轴心受力构件正截面承载能力计算

受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。

n配有普通箍筋的轴心受压构件n配有螺旋箍筋的轴心受压构件n轴心受拉构件

3.3轴心受压构件的承载力计算

◆在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在；

◆由于施工制造的误差、荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。

◆但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、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。

普通钢箍柱螺旋钢箍柱普通钢箍柱：箍筋的作用？纵筋的作用？螺旋钢箍柱：箍筋的形状为圆形，且间距较密，其作用？

纵筋的作用：

◆起到了调整混凝土应力的作用，使混凝土的塑性性质得到了较好的发挥，改善了受压破坏的脆性性质。计算时以构件的压应变达到0.002

，相应的纵为控制条件，此时混凝土达到了f

c

筋应力达到400N/m2,对于HRB400，HRB335，HPB235热轧钢筋都已经达到屈服。若对于屈服强度或条件屈服强度大于400N/m2的钢筋，时只能取400N/m2。

在计算f ’

y

◆承担初始偏心或其它偶然因素引起的附加弯矩。

◆箍筋可以固定纵向受力钢筋的位置，纵向钢筋在混凝土压碎之前压屈，保证纵筋与混凝土共同受力直到构件破坏。

短柱

l 0/i≤28或l

/b≤8长柱

一、普通钢箍柱

轴心受压短柱

轴心受压长柱

稳定系数稳定系数主要与柱的长细比l 0/b 有关, l 0/b ≤8时，取表3-1

折减系数0.9是考虑初始偏心的影响，以及主要承受恒载作用的轴压受压柱的可靠性。当纵向钢筋配筋率大于3%时，A 应改用（A-A ’s ）

1

=ϕ

当现浇钢筋混凝土轴心受压构件截面长边或直径小于300mm时，构件制作缺陷对承载力的影响较大，上式混凝土强度设计值应乘以0.8，构件质量有保障时不受此限制。

二、螺旋箍筋柱

(螺旋筋或焊接钢筋环-间接钢筋)

当采用普通箍筋的柱，提高混凝土强度等级和增加了纵筋配筋量也不足以承受该柱轴向压力时。

间接钢筋可以约束核心混凝土在纵向受压时产生的横向变形，从而提高了混凝土抗压强度；同时间接钢筋中产生拉应力。

混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗

压强度

y ss1

s

(b)

达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）

s y cor u A f A N ′′+=1σs y cor cor

ss y cor c A f A d s A f A f ′′

+⋅⋅+=18

y ss1s

s y cor u A f A N ′′+=1σs cor c A A f ′′=

螺旋箍筋对承载力的影响系数α，当

≤50N/mm2时，取α= 1.0；当

f

cu,k

f

=80N/mm2时，取α=0.85，其间直线插值。cu,k

采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。

◆如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。《规范》规定：按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋

柱受压承载力的1.5倍。N

ssu ≤1.5N

su

◆对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。《规范》规定：

对长细比l

/d大于12的柱不应计入间接钢筋的影响作用。

◆螺旋箍筋的约束效果与其截面面积A

和间

ss1

距s 有关，为保证由一定约束效果，《规范》规定：

●螺旋箍筋的换算面积A ss0 不得小于全部纵筋A’

面积的25%；

s

●螺旋箍筋的间距s 不应大于d cor/5，且不大于80mm，同时为方便施工，s 也不应小于

40mm。

第五章受弯构件的斜截面承载力受弯构件斜截面受力与破坏分析

腹筋：箍筋、弯筋

无腹筋梁：仅设置

纵筋的梁或不配箍筋

和弯

起钢筋；

弯剪型斜裂缝：由梁底的弯曲裂缝发展而成；腹剪型斜裂缝：

当梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时，斜裂缝可能首先在梁腹部出现。

斜裂缝的类型：

腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。

腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝

2、无腹筋梁受力及破坏分析

n AB面上的混凝土切应力合力V

c

n开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力V

a

n穿越裂缝间的纵筋在斜裂缝处的销栓力V

d

n随着荷载的增大，近支座处的一条斜裂缝发展较快，成为导致构件破坏的临界斜裂缝。

临界斜裂缝出现后，梁的受力如一拉杆拱，荷载通过斜裂缝上部的砼拱体传至支座，纵筋相当于拉杆，纵筋与砼拱体的共同工作完全取决于支座处的锚固。破坏时纵向钢筋的拉应力往往低于屈服强度。

3、有腹筋梁的受力及破坏分析

5.1.2、影响斜截面受力性能的主要因素

1、剪跨比和跨高比

2、腹筋的数量

3、混凝土强度等级

4、纵筋配筋率

5、其他因素

1、剪跨比和跨高比

剪跨比λ为集中荷载到临近

支座的距离a 与梁截面有效高

度h 0的比值，即λ＝a / h 0 。

某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M 与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M / （Vh 0）。

剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值!!