矩形钢管混凝土轴压短柱极限承载力的计算
合集下载
轴心受压矩形钢管混凝土短柱承载力研究
ｗｉｈ ｃ ｎ ｒ ｔ－ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｕ ａ ｔ ｅ ｕ ｅ （ ｔ ｏ ｃ ｅ ｅ ｆｌ ｄ ｒ ｃ ａ ｇ ｌ ｒｓ ｅ ｌｔ ｂ ＣＥＣＳ １ ： ０ ４ ． ｌ ９ ２ ０ ） ５
Ｋｅ ｒ ｓ：ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｆｌｅ ｔ ｅ ｕｂｅ ｘｉｌｙ ｌ ａ ｄ ｃ ｕ ｎ；ｂｅ ｒｎｇ ｃ ｐａ ｉｙ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｒ ｔ － ｉｌ ｄ ｓ ｅ ｌｔ ；ａ ａ ｌ ｏ ｄｅ ｏｌ ｍ ａ ｉ ａ ｃｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｅｘ ｒｍ ｅｎ ｓｗ ｅ ｅ ｃ ｒ ｉ ｄ ｏｕ ｎ ８ ｓ ｏｒ ｅ ｔ ｎ ｓｒ ｃ ： ｐｅ ｉ ｔ ｒ ａ ｒｅ ｔｏ ｈ ｔｒ ｃ ａ ｇｕｌｒ ｃ ｎｃ ｅ ｅ ｆｌｅ ｔ ｅ ｏｌ ｎｓｗ ｈｉｈ ａ ｏ ｒ ｔ － ｉｌ ｄ ｓ ｅ ｌｃ ｕｍ ｃ
维普资讯
第 ９ 第 ６ 卷 期
建
筑
材
料
学
报
Ｖ０ ． ，Ｎｏ ６ １９ ．
Ｄｅ ．， ０ ６ ｃ ２ ０
２０ 年 １ ０６ ２月
Ｊ ＯＵＲＮＡ ＵＩ Ｄ Ｎ Ｌ ＯＦＢ Ｌ Ｉ Ｇ ＭＡＴ Ｒ ＡＬ Ｅ Ｉ Ｓ
文 章 编 号 ：０ ７ ６ ９ ２ ０ ） ６ ０ １ — ０ １ ０ —９ ２ （ ０ ６ ０ － ７ ６ ４
关 键 词 ：钢 管 混 凝 土 ；轴 压 柱 ；承 载 力
中图分 类号 ： ＴＵ３ ８ ９
文献 标识 码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｉ ｐａ ｉｙ ｏ ｈｏ ｔＲｅ ｔ ｎｇ ｌ ｒ Ｃｏ ｒ ｔ － ｌｅ ｓ ａ ｃ ｎ Ｂｅ ｒｎｇ Ｃａ ｃ ｔ ｆＳ ｒ ｃ ａ ｕ ａ ｎｃ ｅ ｅ Ｆｉｌ ｄ Ｓ ｅ ｌＣｏ ｕ ｎ ｕ ｅ ｉ ｌｙ Ｃｏ ｐ ｅ ｓｖ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｌ ｍ ｎｄ ｒ Ａｘ ａ ｌ ｍ ｒ ｓ ｉ ｅ Ｌｏ ｄ ｎ
方钢管钢骨混凝土轴压短柱极限承载力计算
ｍｏ ｅ ， ｅ ｆ ｉ ｌｍｅ ｔｍｅｈ ｄ ｗａ ｓ ｄ ｔ ａｃ ｌｔ ｅ ｌ ａ ｉ ｇ ｓ ａｎ ｃ ｒ ｅ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｒ ｇ ｅ ｄ ｗｅ ｌ ｄ ｌ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｔ ｏ ｓｕ ｅ ｏ ｃ ｌｕ ａｅ ｔ ｏ ｄ ｎ — ｔ ｉ ｕ ｖ ｓ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｗｅ ｅ ａ ｒ ｅ ｌ ｈ ｉ ｅ ｈ ｒ ｓ ｗｉ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ａ ａ Ｔ ｒ ｕ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａ ｅ ｅ ｕ ｔ， ｒ ｌ ｒａ ｉ ｌ — ａ ｈ ｒ ｔ ｔ ｘ ｅ ｈｈ ｉ ｎ ａ ｔ ． ｈ ｏ ｇ ｅ ｓ ｉ ｎ ａ ａｙ ｉ ｏ ａ ｃ ｌｔｄ ｒ ｓ ｌ ａ ｆ ｍｕ ａ ｆ ｘ ａ ｌ ｌ ｄ ｓ ｏ ｔ ｄ ｒ ｈ ｓ ｏ ｏ ｙ ｏ
Ｕｌ ｍ ａｅｂ ａ ｉ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ａ ｃ ｌｔｏ ｎ ａ ｉ ｌ —ｏ ｄ ｄ ｓ ｏ ｔ ｏ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ａ ａ ｉ ｃ ｌｕ ａｉ ｎ ｏ ｘ ａ ｌ ｌ ａ ｅ ｈ ｒ ｌ ｍｎ ｆ ｉ ｎ ｙ ｙ ｃ ｓ ｏ
ｓ ｕ ｒ ｔ ｅ ｕ ｌｅ ｔ ｔｅ —ｅｎｆ ｒ ｅ ｏ ｃ ｅ ｅ ｑ ａ ｅｓｅ ｌ ｂｅｆ ｉｄｗｉｈ ｓｅ ｌｒ ｉ ｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｔ ｉ
２Ｓ ｈ ｏ ｆ ｉｉＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｓ ｅ ｙ ｎ ｉｎ ｈ ｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ａ ｇ１０ ６ ， ｉａ ．ｃ ｏ ｌ ｖｌ ｎ ｉｅｒ ， ｈ ｎ ａ ｇＪａ ｚ ｕＵ ｉｅ ｓ Ｓ ｅ ｙ ｎ １ １ ８ Ｃｈｎ ） ｏＣ ｎ ｙ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｓｓ ｄ ｖ ｓｉ ａ ｅ ｅｍ ｅ ｏ ｏ ａ ｃ ｌｔ ｇ ｔ ｅｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ｎ ａ ｉｌ － ａ ｅ ｏ ｔ ｉ ｔ ｙ ｉ ｅ ｔ ｔ ｄｔ ｔ ｄ ｆ ｒ ｌｕ ａｉ ｌ ｍａ ｅｂ ａ ｉ ａ ａ ｉ ｏ ｘ ａ ｌ ｌ ｄ ｄ ｓ ｒ ｕ ｎ ｇ ｈ ｈ ｃ ｎ ｈ ｉ ｎ ｙ ｙ ｏ ｈ
钢管混凝土柱抗剪承载力计算
足。
关 键 词 ： 管 混 凝 土 ； 作 原 理 ； 究进 展 ； 钢 工 研 剪切
１概述 袁 ｌＶ 。 的计算结果 钢管混凝土柱 的抗剪强度 由钢管和核 心 混凝土所提供 ， 它不 同于普通钢筋混凝土柱的 脆性 剪切破坏 ， 而是钢管约束混凝土受剪 ， 使强 度和塑性性能都有所提高 ，钢管混凝土构件在 受力过程中 ，钢管和核心混凝土之间存在着相 互作用以及应力重分布 ， 核心混凝土的横向 当 变形 大于钢管的横 向变形时，混凝土对外 钢管 有径 向应力状态，而钢管对核心混凝土有 约束 作用 ，这样使钢管和核心混凝土呈三维应力状 态，尤其是混凝土 ，它的工作性质起 了质 的变 化， 由脆性材料转化成塑性材料 。 ２影 响钢 管混凝土柱抗 剪承载力 的主要 因素 ２１ ．套箍指标对抗剪承载能力 的影响 钢管和混凝土在受力过程 中的相互作 用 ， 是 这类 结 构 具 有 一系 列 特殊 力学 性 能 的 根 本原 因 。 由于 这 种相 互 作 用 构成 了钢 管 混 凝 土 力学 性能的复杂性，如何正确 合理地估算这种相互 当剪跨比 很小时 ，钢管混凝土的破坏 为 Ｖ ＝卜— ＋（，５ ．５ ） ］￣ ＋０１ Ｎ ０６ —０４ Ａ ０Ａ ．８ 作用， 是准确 了解这类组合结构工作性 能的关 Ａ十 ０ （） ７ 在支座处被剪断 ， 属于剪切型破坏 ， 载到支座 荷 键所在 。通过对以往研 究者们大量的理论和试 之问的混凝土可以看成一个短柱一样被压坏 ， 结语 验研究成果的分析和总结发现 ，钢管和混凝土 这 时抗剪强度很高。故剪跨 比是影响集中荷载 在剪跨比一定 的情况下，钢管混凝土构件 之间的相互作用 ，主要表现在钢管对其核心混 作 用 下 钢 管混 凝 土抗 剪 强度 的 主要 因 素 之 一 。 的抗剪承 载力 随轴压 比增大 而增大 。当轴压 凝土的约束作用 ， 混凝土材料本身性质得到 使 由表 ２可 以得 到 ：钢管 混 凝 土 柱 的抗 剪 承 载 力 比＜ ． ，抗剪承载力随着轴压 比的增加而明 Ｏ２时 改善 ， 即强度得 以提高 ， 塑性和韧性性 能大为改 随着剪跨 比的增大而下 降。而这种剪切破坏是 显增加 ， 当轴压比达到 ０ 时 ， ． 钢管混凝土构件 ４ 善。 此外 ， 由于混凝土的存在可以延缓或 阻止钢 因为钢管和混凝土到达极限强度时发 生的 ， 的抗剪承载力增加不显著 。钢管混凝土构件在 由 管不能发生内凹的局部屈 曲； 在这种情况下 ， 不 于钢管对其核心混凝土套箍约束作用 ，使核心 剪力作用下 的破坏形态 ，视剪跨 与钢管直径比 仅钢管和混凝土材料本身的性质对钢管混凝土 混凝土处于三向受压状态 ， 延缓其纵向微裂缝 值的大小 ， 可能为弯 曲型破坏或剪切型破坏 。 前 性能的影响很大 ，且二者几何特性和物理特性 的发生和发展 ，从而使核心混凝土具有更高的 者发生于剪跨 比大的场合 ， 后者发生于剪跨 比 参数如何“ 匹配” 也将对 钢管混凝土构件力学 ， 抗压强度和压缩变形能力 ，故这种套箍效 应对 小 的场合 ，本次试验的钢管混凝土构件 的破坏 性能起着非常重要的影响。这种做法是非常合 钢管混凝土的剪切强度的影响也很大。当剪跨 皆为剪切型破坏 。提出了钢管混凝土柱 的抗剪 理 的且 已被多个试验所验证并被 国家现行规范 比和 轴 压 比一 定 时 ，抗 剪 承 载 力 随 套箍 指 标 值 承载力计算公式 ；并给出的抗剪承载力计算公 所采用。 的增大而增大 ， 两者大体为线性关系 ， 但剪跨 比 式 的基础上 ， 考虑了剪跨 比和轴压比对抗剪承 钢管混凝 土轴压短柱 的极限承载 能力按 和 轴 压 比不 同时 ， 载力 的 增 长 率不 同 。 承 载 力 的影 响 ，推 导 出 实用 的 钢 管混 凝 土 抗 剪 承 下列公计算 ： ＡＣ ３ 抗剪承载力计算公式 载力简化计算公式。 套箍指标参数 Ａ‘ （） １ 钢管混凝土的截面几何特性和材料强度特 参 考 文献 当０ １ ， ＝ ＜ 时 Ⅳ０ （＋２ ） １ ０ （） ２ 性影响其抗剪承载力， 而套箍指标 、 剪跨 比和轴 ｆ ｌ １蔡绍 怀． 代铜 管混凝 土 结构 北 京 ： 民交 现 人 当 ０ 时 ， ＝ＬＡＯ＋ ＋ ＞１ ￣ （） ３ ２ ０ ，－ ９ ． 压比也是影响的主要因素。轴力对抗剪承载力 通 出版社 ，０ ３ １１ ０ 剪跨等于零时的“ 纯剪”将 是钢管 混凝土 ， 的影 响， 是线性的， 故可用线性方程来表示这种 ［ ｃｎ ｉｅ Ｐ Ａ ｉ ｌ ｌａｅ ｏｃｅｅ—ｆｌｄ ２ Ｓｈ ｅｄｒＳ ． ｘａ ｙ ｏｄ ｄｃｎ ｒｔ ｉ ｅ １ ｌ ｌ 受剪承载力的上限 Ｖ ∽： 变化规律 ： ｓｅｌｔｂ ＳｒｔＥ ｇ９ ８ １４１） ５３． ｔｅ ｕ ｅ ｔ ． ｎ １９ ， ２（ ：１ － ８ ｕ ０ １２ － Ｖ… ＝ ｏ ＋Ａ厶 （） ４ Ｖ＝（ Ｋ ＋ ） Ａ ＋０ １ Ｎ ．８ （） ｆ 蔡绍怀， ５ ３ １ 焦占栓． 钢管混凝土短柱的基本性能和 ｖ 。 的计算结果见表 ｌ 。 式 中的待定 系数 Ｋ 、 ｃ为取决 于剪 跨 比 强度计算【 建筑结构学 ， ８， ４（： －９ ｓＫ Ｊ Ｊ ． 报 １ ４ ３ ５ ）３２ ． ９ ６１ 由表中的数据分析可知 ： 不考虑轴 向力 Ｎ 的需 由试验确定的经验系数 。 对不同的剪跨 比， Ｉ］ Ｈｈ Ｊ Ｏ１ ＧＯＵＲＬＥ ＢＣ． Ｐｅ ｅ ｔｔ ｎ ｆ ４ ＪＡＰ ７ ， Ｙ ｒｓｎａｉ ｏ ｏ 和剪跨 比人对 抗剪承 载力 的影响 ，在 ０值为 均 能 根据 试 验 结 果 通 过多 元 线性 回 归求 出它 们 ｃ ｎ ｒｔ ｆ ｉｄ ｔｂ ｓ ｔ ｆ ｍ ｌｔ ｎⅡ ｏ ｒ ａ ｏ ｏ ｅｅｅ ｉｅ －ｕ ｅ， ｏ ｕ ａ ｏ ｌＪｕ ｎ ｆ －ｌ ｒ ｉ ｌ ０３ ３Ｏ之间时 ，受剪 承载力 ｖ ，将介于 Ｏ ３ ．～ ． 。 ．～ ２ 的 Ｋ 和 Ｋ， ｓ ｃ根据统计得 出 ｈ ０５的系数 Ｋ 和 Ｓｒｃ ｒｌ ｎ ｉｅｒ ｇ２０ ， ２ （： ３ ７ ＜． ｓ ｔ ｔ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ．０ ６ １ ３ ）７ ６＿ ｕｕ ｎ ６ ４ ０３ Ｎ 之间， ．６ 。 随着 ０值的增大 ， 钢管混凝土 的抗 Ｋ ｃ的公 式 ： 【 曲卫波淤侯朝胜， ５ Ｊ 钢管混凝土的应用 福 建建 剪承载能力也在增大 。 筑 ． ０ ．：３ ４． ２ ０２３３ —３ ： ！ ！ ２２剪跨 比和轴压 比对抗剪承载力的影 响 ． ＋ Ｏ２ ．５ 【 刘兵， ６ 】 付功义， 陈务军， 虞晓文． 圆形钢 管混凝土 在相 同轴压 比和剪跨 比情况下 ， 试验值 ｖ Ｋ 一０６ —０４ Ａ 、５ ． ５ （ ） 梁 柱 节 点 局 部 抗 拉 强度 的 研 究『１ 尔滨 工 业 ６ Ｊ． 哈 与 ， 的比 随套箍系数 ０的增大而增大 。 值 数 钢 管 混凝 土的 抗 剪 承载 力公 式 如 下： 大学学报 ，０ ３ ５增刊） ８ — ８ ． ２０ ， （ ３ ： ０ １４ １ 据 见表 ２
关 键 词 ： 管 混 凝 土 ； 作 原 理 ； 究进 展 ； 钢 工 研 剪切
１概述 袁 ｌＶ 。 的计算结果 钢管混凝土柱 的抗剪强度 由钢管和核 心 混凝土所提供 ， 它不 同于普通钢筋混凝土柱的 脆性 剪切破坏 ， 而是钢管约束混凝土受剪 ， 使强 度和塑性性能都有所提高 ，钢管混凝土构件在 受力过程中 ，钢管和核心混凝土之间存在着相 互作用以及应力重分布 ， 核心混凝土的横向 当 变形 大于钢管的横 向变形时，混凝土对外 钢管 有径 向应力状态，而钢管对核心混凝土有 约束 作用 ，这样使钢管和核心混凝土呈三维应力状 态，尤其是混凝土 ，它的工作性质起 了质 的变 化， 由脆性材料转化成塑性材料 。 ２影 响钢 管混凝土柱抗 剪承载力 的主要 因素 ２１ ．套箍指标对抗剪承载能力 的影响 钢管和混凝土在受力过程 中的相互作 用 ， 是 这类 结 构 具 有 一系 列 特殊 力学 性 能 的 根 本原 因 。 由于 这 种相 互 作 用 构成 了钢 管 混 凝 土 力学 性能的复杂性，如何正确 合理地估算这种相互 当剪跨比 很小时 ，钢管混凝土的破坏 为 Ｖ ＝卜— ＋（，５ ．５ ） ］￣ ＋０１ Ｎ ０６ —０４ Ａ ０Ａ ．８ 作用， 是准确 了解这类组合结构工作性 能的关 Ａ十 ０ （） ７ 在支座处被剪断 ， 属于剪切型破坏 ， 载到支座 荷 键所在 。通过对以往研 究者们大量的理论和试 之问的混凝土可以看成一个短柱一样被压坏 ， 结语 验研究成果的分析和总结发现 ，钢管和混凝土 这 时抗剪强度很高。故剪跨 比是影响集中荷载 在剪跨比一定 的情况下，钢管混凝土构件 之间的相互作用 ，主要表现在钢管对其核心混 作 用 下 钢 管混 凝 土抗 剪 强度 的 主要 因 素 之 一 。 的抗剪承 载力 随轴压 比增大 而增大 。当轴压 凝土的约束作用 ， 混凝土材料本身性质得到 使 由表 ２可 以得 到 ：钢管 混 凝 土 柱 的抗 剪 承 载 力 比＜ ． ，抗剪承载力随着轴压 比的增加而明 Ｏ２时 改善 ， 即强度得 以提高 ， 塑性和韧性性 能大为改 随着剪跨 比的增大而下 降。而这种剪切破坏是 显增加 ， 当轴压比达到 ０ 时 ， ． 钢管混凝土构件 ４ 善。 此外 ， 由于混凝土的存在可以延缓或 阻止钢 因为钢管和混凝土到达极限强度时发 生的 ， 的抗剪承载力增加不显著 。钢管混凝土构件在 由 管不能发生内凹的局部屈 曲； 在这种情况下 ， 不 于钢管对其核心混凝土套箍约束作用 ，使核心 剪力作用下 的破坏形态 ，视剪跨 与钢管直径比 仅钢管和混凝土材料本身的性质对钢管混凝土 混凝土处于三向受压状态 ， 延缓其纵向微裂缝 值的大小 ， 可能为弯 曲型破坏或剪切型破坏 。 前 性能的影响很大 ，且二者几何特性和物理特性 的发生和发展 ，从而使核心混凝土具有更高的 者发生于剪跨 比大的场合 ， 后者发生于剪跨 比 参数如何“ 匹配” 也将对 钢管混凝土构件力学 ， 抗压强度和压缩变形能力 ，故这种套箍效 应对 小 的场合 ，本次试验的钢管混凝土构件 的破坏 性能起着非常重要的影响。这种做法是非常合 钢管混凝土的剪切强度的影响也很大。当剪跨 皆为剪切型破坏 。提出了钢管混凝土柱 的抗剪 理 的且 已被多个试验所验证并被 国家现行规范 比和 轴 压 比一 定 时 ，抗 剪 承 载 力 随 套箍 指 标 值 承载力计算公式 ；并给出的抗剪承载力计算公 所采用。 的增大而增大 ， 两者大体为线性关系 ， 但剪跨 比 式 的基础上 ， 考虑了剪跨 比和轴压比对抗剪承 钢管混凝 土轴压短柱 的极限承载 能力按 和 轴 压 比不 同时 ， 载力 的 增 长 率不 同 。 承 载 力 的影 响 ，推 导 出 实用 的 钢 管混 凝 土 抗 剪 承 下列公计算 ： ＡＣ ３ 抗剪承载力计算公式 载力简化计算公式。 套箍指标参数 Ａ‘ （） １ 钢管混凝土的截面几何特性和材料强度特 参 考 文献 当０ １ ， ＝ ＜ 时 Ⅳ０ （＋２ ） １ ０ （） ２ 性影响其抗剪承载力， 而套箍指标 、 剪跨 比和轴 ｆ ｌ １蔡绍 怀． 代铜 管混凝 土 结构 北 京 ： 民交 现 人 当 ０ 时 ， ＝ＬＡＯ＋ ＋ ＞１ ￣ （） ３ ２ ０ ，－ ９ ． 压比也是影响的主要因素。轴力对抗剪承载力 通 出版社 ，０ ３ １１ ０ 剪跨等于零时的“ 纯剪”将 是钢管 混凝土 ， 的影 响， 是线性的， 故可用线性方程来表示这种 ［ ｃｎ ｉｅ Ｐ Ａ ｉ ｌ ｌａｅ ｏｃｅｅ—ｆｌｄ ２ Ｓｈ ｅｄｒＳ ． ｘａ ｙ ｏｄ ｄｃｎ ｒｔ ｉ ｅ １ ｌ ｌ 受剪承载力的上限 Ｖ ∽： 变化规律 ： ｓｅｌｔｂ ＳｒｔＥ ｇ９ ８ １４１） ５３． ｔｅ ｕ ｅ ｔ ． ｎ １９ ， ２（ ：１ － ８ ｕ ０ １２ － Ｖ… ＝ ｏ ＋Ａ厶 （） ４ Ｖ＝（ Ｋ ＋ ） Ａ ＋０ １ Ｎ ．８ （） ｆ 蔡绍怀， ５ ３ １ 焦占栓． 钢管混凝土短柱的基本性能和 ｖ 。 的计算结果见表 ｌ 。 式 中的待定 系数 Ｋ 、 ｃ为取决 于剪 跨 比 强度计算【 建筑结构学 ， ８， ４（： －９ ｓＫ Ｊ Ｊ ． 报 １ ４ ３ ５ ）３２ ． ９ ６１ 由表中的数据分析可知 ： 不考虑轴 向力 Ｎ 的需 由试验确定的经验系数 。 对不同的剪跨 比， Ｉ］ Ｈｈ Ｊ Ｏ１ ＧＯＵＲＬＥ ＢＣ． Ｐｅ ｅ ｔｔ ｎ ｆ ４ ＪＡＰ ７ ， Ｙ ｒｓｎａｉ ｏ ｏ 和剪跨 比人对 抗剪承 载力 的影响 ，在 ０值为 均 能 根据 试 验 结 果 通 过多 元 线性 回 归求 出它 们 ｃ ｎ ｒｔ ｆ ｉｄ ｔｂ ｓ ｔ ｆ ｍ ｌｔ ｎⅡ ｏ ｒ ａ ｏ ｏ ｅｅｅ ｉｅ －ｕ ｅ， ｏ ｕ ａ ｏ ｌＪｕ ｎ ｆ －ｌ ｒ ｉ ｌ ０３ ３Ｏ之间时 ，受剪 承载力 ｖ ，将介于 Ｏ ３ ．～ ． 。 ．～ ２ 的 Ｋ 和 Ｋ， ｓ ｃ根据统计得 出 ｈ ０５的系数 Ｋ 和 Ｓｒｃ ｒｌ ｎ ｉｅｒ ｇ２０ ， ２ （： ３ ７ ＜． ｓ ｔ ｔ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ．０ ６ １ ３ ）７ ６＿ ｕｕ ｎ ６ ４ ０３ Ｎ 之间， ．６ 。 随着 ０值的增大 ， 钢管混凝土 的抗 Ｋ ｃ的公 式 ： 【 曲卫波淤侯朝胜， ５ Ｊ 钢管混凝土的应用 福 建建 剪承载能力也在增大 。 筑 ． ０ ．：３ ４． ２ ０２３３ —３ ： ！ ！ ２２剪跨 比和轴压 比对抗剪承载力的影 响 ． ＋ Ｏ２ ．５ 【 刘兵， ６ 】 付功义， 陈务军， 虞晓文． 圆形钢 管混凝土 在相 同轴压 比和剪跨 比情况下 ， 试验值 ｖ Ｋ 一０６ —０４ Ａ 、５ ． ５ （ ） 梁 柱 节 点 局 部 抗 拉 强度 的 研 究『１ 尔滨 工 业 ６ Ｊ． 哈 与 ， 的比 随套箍系数 ０的增大而增大 。 值 数 钢 管 混凝 土的 抗 剪 承载 力公 式 如 下： 大学学报 ，０ ３ ５增刊） ８ — ８ ． ２０ ， （ ３ ： ０ １４ １ 据 见表 ２
第十章_钢筋混凝土受压构件承载力计算
（一） 大小偏压分类 1. 大偏心受压破坏（受拉破坏）
当偏心距较大且受拉区钢筋配置得不太多时，在荷载 作用下，柱截面靠近纵向力一侧受压，另一侧受拉。随着 荷载的增加，首先在受拉边产生横向裂缝。随着荷载不断 增加，受拉区的裂缝不断发展和加宽，受拉区的纵向钢筋 首先屈服，裂缝开展比较明显，受压区不断减小，受压边 缘混凝土达到极限压应变εcu而被压碎，构件宣告破坏。 特征：这种破坏始于受拉钢筋先达到屈服强度，最后 由混凝土（受压区）被压碎而引起的，受压钢筋受压屈服， 属于塑性破坏。图10.10为大偏心受压破坏。
（四）箍筋
（6） 柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加 密，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。当 搭接钢筋受压时，箍筋间距不应大于10d，且不应大 于200mm；当搭接钢筋受拉时，箍筋间距不应大于5d， 且不应大于100mm，d为纵向钢筋的最小直径。当受 压钢筋直径d＞25mm时，尚应在搭接接头两个端面外 100mm范围内各设置两个箍筋。 （7）对截面形状复杂的柱，不允许采用有内折角 的箍筋，因内折角箍筋受力后有拉直趋势，其合力将 使内折角处混凝土崩裂。应采用图10.2所示的叠套箍 筋形式。
（三） 纵向钢筋
纵向受力钢筋应根据计算确定，同时应符合下列规定： 1. 直径、间距、混凝土保护层 纵向钢筋直径不宜小于12mm，优先选择较大直径的钢筋。 纵向钢筋中距不宜大于300mm，净距不应小于50mm。 混凝土保护层最小厚度根据环境类别按附表10采用，对一类 环境为30mm。 2. 钢筋布置 轴心受压构件的纵向钢筋沿截面周边均匀对称布置；偏 心受压构件的受力钢筋按计算要求设置在弯矩作用方向的两 对边，且当截面高度h≥600mm时，在侧面应设置直径10～ 16mm、间距不大于300mm的构造钢筋。
极限平衡法分析钢骨-钢管混凝土短柱承载力的简化方法
维普资讯
第 ３卷
第 ５期
铁道科学与工 程学报
Ｊ ＯＵＲＮ ｌ ＡＹ ＳＣｌＮＣＥ ＡＮＤ ＡＬ ＯＦ ＲＡｌＷ Ｅ ＥＮＧｌ ＮＥＥ ＮＧ Ｒｌ
Ｖｏ． Ｎｏ． Ｉ ３ ５ Ｏｃ ．２ ０ ｔ ０６
２０ ０６年 １ Ｏ月
相约束 ， 从而产生双重套箍效应。双重套箍效应是 钢骨 一 钢管混凝 土柱具有一系列优越力学性能的 根本原因。文献 ［ ］ ６ 的实验研究表 明， 对于钢骨 一 钢管混凝土组合轴压短柱， 其破坏是钢管和钢骨在 复合应力作用下屈服 以及核心混凝土在三 向压应 力作用下被压坏所致 ， 属于材料破坏。其中钢骨的 主要作用是有效 地延缓或阻止｝ 凝土中剪切斜裂 昆 缝 的产生和发展 ， 从而使钢管对核心混凝土的约束 套箍效应得 以充分发挥。另一方面 ， 借助混凝土的
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｓ ｅ ｓ ｓ ｔ ｆ ｏ ｏ ｉ ｏｕ ｎ ｈ ｒ ｓ ｅ ｕ ｕ ａ ｏｕ ｌ ｄ ｗ ｔ ｔｅ — ｒｉ ｆｒｅ ｏ ｃ ｔ ｓｒ ｃ ： ｈ ｔ ｓ ｔ ｅ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃ ｌ ｍｎ ａ ｄ ａｓ ｏｔ ｔ ｌｔｂ ｌｒｃ ｌｍｎ ｆ ｌ ｉ ｓ ｌ ｅ ｎｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｅ ｒ ａ ａ ｅ ｅ ｉ ｅ ｈ ｅ ｅ
土提供侧向约束 ， 而核心混凝土和其内置钢骨也互
支撑作用 ， 钢管壁及 内置钢骨的几何稳定性得以增 强， 局部屈曲现象得 以延缓或避免 ， 充分发挥钢材 的强度 。简而言之 ， 钢骨 一钢管混凝土组合柱综合 考虑了钢骨混凝 土柱和钢管混凝土柱的优点 ， 使钢
收 稿 日期 ；０ —０ —２ ２￣１ ６ ０
ＨＥ — ｉ Ｙｉｂｎ，Ｚ ＨＡＮＧ ｅ ｃ ｅ ｇ，ＸＩ ｌｎ， Ｔｉ－ ｈ ｎ ＡＯ Ａ－ｉ ＨＵＡＮＧ ｎ Ｐｉ
第 ３卷
第 ５期
铁道科学与工 程学报
Ｊ ＯＵＲＮ ｌ ＡＹ ＳＣｌＮＣＥ ＡＮＤ ＡＬ ＯＦ ＲＡｌＷ Ｅ ＥＮＧｌ ＮＥＥ ＮＧ Ｒｌ
Ｖｏ． Ｎｏ． Ｉ ３ ５ Ｏｃ ．２ ０ ｔ ０６
２０ ０６年 １ Ｏ月
相约束 ， 从而产生双重套箍效应。双重套箍效应是 钢骨 一 钢管混凝 土柱具有一系列优越力学性能的 根本原因。文献 ［ ］ ６ 的实验研究表 明， 对于钢骨 一 钢管混凝土组合轴压短柱， 其破坏是钢管和钢骨在 复合应力作用下屈服 以及核心混凝土在三 向压应 力作用下被压坏所致 ， 属于材料破坏。其中钢骨的 主要作用是有效 地延缓或阻止｝ 凝土中剪切斜裂 昆 缝 的产生和发展 ， 从而使钢管对核心混凝土的约束 套箍效应得 以充分发挥。另一方面 ， 借助混凝土的
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｓ ｅ ｓ ｓ ｔ ｆ ｏ ｏ ｉ ｏｕ ｎ ｈ ｒ ｓ ｅ ｕ ｕ ａ ｏｕ ｌ ｄ ｗ ｔ ｔｅ — ｒｉ ｆｒｅ ｏ ｃ ｔ ｓｒ ｃ ： ｈ ｔ ｓ ｔ ｅ ｏ ｃ ｍｐ ｓｔ ｃ ｌ ｍｎ ａ ｄ ａｓ ｏｔ ｔ ｌｔｂ ｌｒｃ ｌｍｎ ｆ ｌ ｉ ｓ ｌ ｅ ｎｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｅ ｒ ａ ａ ｅ ｅ ｉ ｅ ｈ ｅ ｅ
土提供侧向约束 ， 而核心混凝土和其内置钢骨也互
支撑作用 ， 钢管壁及 内置钢骨的几何稳定性得以增 强， 局部屈曲现象得 以延缓或避免 ， 充分发挥钢材 的强度 。简而言之 ， 钢骨 一钢管混凝土组合柱综合 考虑了钢骨混凝 土柱和钢管混凝土柱的优点 ， 使钢
收 稿 日期 ；０ —０ —２ ２￣１ ６ ０
ＨＥ — ｉ Ｙｉｂｎ，Ｚ ＨＡＮＧ ｅ ｃ ｅ ｇ，ＸＩ ｌｎ， Ｔｉ－ ｈ ｎ ＡＯ Ａ－ｉ ＨＵＡＮＧ ｎ Ｐｉ
[学习]钢管混凝土构件计算
![[学习]钢管混凝土构件计算](https://img.taocdn.com/s3/m/6f104e43c5da50e2524d7fa6.png)
（11-26） I1、A1— 一根横腹杆的惯性矩和截面面积；
b—两肢钢管混凝土柱的中心距
2、双（四）肢缀条柱（有斜腹杆）
见图11-4，双（四）肢缀条柱的x、y两轴均为虚轴，且两 方向对称。
•3、三肢缀条柱自学
按上述公式求出换算长细比λoy或λox后，查表求出稳定设 计安全系数值，即可按公式（11-35）计算轴压格构柱的 稳定承载力：
（11-4）
式中：fsc——组合抗压强度设计值，按表10-2（或表10-5、 表10-9）取用，系数B、C按公式（10-2）计算 。对于空 心钢管混凝土柱按下式计算：
（11-5）
ζo——套箍系数，ζo=αf/fc； α——含钢率，按下式计算：
（11-6）
Asc——构件截面总面积，由下式确定：
t——钢管壁厚； fc——混凝土抗压强度设计值
§11-3 偏心受力构件的强度和稳定计算
偏心受力构件包括压弯和拉弯构件。钢管混凝土拱圈在绝 大多数情况下是属于压弯构件
一、偏压（即压弯）构件的强度和稳定问题 1、偏压构件的破坏特征 偏压构件的破坏与构件的长细比有关。对于长细比λsc≤20
的短柱，一般将发生强度破坏。图11-8给出了轴向力和构 件最大纤维应变的关系曲线。
式中：N、M——计算截面的最大轴向力和弯矩，用于钢管
混凝土拱桥计算时，应按公路桥规取用计算内力即Nj、Mj 并应同时考虑Njmax→ Mj和Mjmax→Nj两种布载工况；
Asc、Wsc——构件的截面面积和截面抵抗矩；
NE——欧拉临界力， 10-7、表Es1c—0-1—0）截确面定的；组合弹性模量，可查表10-3（或表
曲线上oa段为弹性工作； 过了a点，截面受压区不断发展塑性，钢管和受压区混凝
土之间产生了非均紧箍力，工作呈弹塑性。
b—两肢钢管混凝土柱的中心距
2、双（四）肢缀条柱（有斜腹杆）
见图11-4，双（四）肢缀条柱的x、y两轴均为虚轴，且两 方向对称。
•3、三肢缀条柱自学
按上述公式求出换算长细比λoy或λox后，查表求出稳定设 计安全系数值，即可按公式（11-35）计算轴压格构柱的 稳定承载力：
（11-4）
式中：fsc——组合抗压强度设计值，按表10-2（或表10-5、 表10-9）取用，系数B、C按公式（10-2）计算 。对于空 心钢管混凝土柱按下式计算：
（11-5）
ζo——套箍系数，ζo=αf/fc； α——含钢率，按下式计算：
（11-6）
Asc——构件截面总面积，由下式确定：
t——钢管壁厚； fc——混凝土抗压强度设计值
§11-3 偏心受力构件的强度和稳定计算
偏心受力构件包括压弯和拉弯构件。钢管混凝土拱圈在绝 大多数情况下是属于压弯构件
一、偏压（即压弯）构件的强度和稳定问题 1、偏压构件的破坏特征 偏压构件的破坏与构件的长细比有关。对于长细比λsc≤20
的短柱，一般将发生强度破坏。图11-8给出了轴向力和构 件最大纤维应变的关系曲线。
式中：N、M——计算截面的最大轴向力和弯矩，用于钢管
混凝土拱桥计算时，应按公路桥规取用计算内力即Nj、Mj 并应同时考虑Njmax→ Mj和Mjmax→Nj两种布载工况；
Asc、Wsc——构件的截面面积和截面抵抗矩；
NE——欧拉临界力， 10-7、表Es1c—0-1—0）截确面定的；组合弹性模量，可查表10-3（或表
曲线上oa段为弹性工作； 过了a点，截面受压区不断发展塑性，钢管和受压区混凝
土之间产生了非均紧箍力，工作呈弹塑性。
第8章 混凝土柱承载力计算原理
ei > 0.3h0—先按照大偏压
（ 1 ）大偏心受压构件的截面计算
情况1：已知N , M , fc , fy , fy’ , b , h 配筋As , A's
3.用偏心距增大系数考虑纵向弯曲的影响
柱：在压力作用下 产生纵向弯曲
短柱 长柱
––– 材料破坏
细长柱 ––– 失稳破坏
• 轴压构件中： φ = N长 N短
• 偏压构件中：
偏心距增大系数
N A
N0 N0ei N1 N1ei
N2 N2ei
短柱(材料破坏)
B
长柱(材料破坏)
N1f C
细长柱(失稳破坏)
S
Ass1
f y Ass1
r
dcor
f y Ass1
根据力的平衡条件，得：
Nu fAcor fy' As' fc 4r Acor fy' As'
代入得：
Nu
fc Acor
f
' y
As'
2
fy Asso
N
Nu
0.9(
fc Acor
f
' y
As'
2
8.1.4 箍 筋
箍筋：直径 6mm 或 d/4
当柱中全部纵向钢筋的配筋率超过3%时， 箍筋直径不宜小于8mm
当搭接钢筋为受拉时，其箍筋间距不应大于5d， 且不应大于100mm；当搭接钢筋为受压时， 纵筋搭接范围 S 10d 或 200mm 。
8.2轴心受压构件正截面受压承载力
钢筋混凝土轴心受压柱，按照箍筋配置方式和 作用的不同分为两类： ①配有纵向钢筋和普通箍筋的柱； ②配有纵向钢筋和螺旋形箍筋的柱。
（ 1 ）大偏心受压构件的截面计算
情况1：已知N , M , fc , fy , fy’ , b , h 配筋As , A's
3.用偏心距增大系数考虑纵向弯曲的影响
柱：在压力作用下 产生纵向弯曲
短柱 长柱
––– 材料破坏
细长柱 ––– 失稳破坏
• 轴压构件中： φ = N长 N短
• 偏压构件中：
偏心距增大系数
N A
N0 N0ei N1 N1ei
N2 N2ei
短柱(材料破坏)
B
长柱(材料破坏)
N1f C
细长柱(失稳破坏)
S
Ass1
f y Ass1
r
dcor
f y Ass1
根据力的平衡条件，得：
Nu fAcor fy' As' fc 4r Acor fy' As'
代入得：
Nu
fc Acor
f
' y
As'
2
fy Asso
N
Nu
0.9(
fc Acor
f
' y
As'
2
8.1.4 箍 筋
箍筋：直径 6mm 或 d/4
当柱中全部纵向钢筋的配筋率超过3%时， 箍筋直径不宜小于8mm
当搭接钢筋为受拉时，其箍筋间距不应大于5d， 且不应大于100mm；当搭接钢筋为受压时， 纵筋搭接范围 S 10d 或 200mm 。
8.2轴心受压构件正截面受压承载力
钢筋混凝土轴心受压柱，按照箍筋配置方式和 作用的不同分为两类： ①配有纵向钢筋和普通箍筋的柱； ②配有纵向钢筋和螺旋形箍筋的柱。
配有圆钢管的钢骨混凝土轴压短柱的极限承载力计算(Ⅰ)
Ｕｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ・ ｉｌ ｆ ｌ ｅ ｄ
ｓ ｔ ｅ ｅｌ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ｕ ｎ ｄｅ ｒ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｕｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ａ ｘ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｒ ｅ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ — ｆ ｉ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ， ｔ ｈ ｅ Ｈｅ ｎ ｃ ｋ ｙ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｗ ａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ， ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ｗ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｕ ｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｉ ｒ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ Ｄｒ ｕ ｃ ｋ ｅ ｒ — Ｐ ｒ ａ ｇ ｅ ｒ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｃ ｉｔ ｒ ｅ ｉｏ ｒ ｎ ｗａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ． Ｃｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｖ ｅ ｓｅ ｒ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｍ ｕ ｒ ｌ ａ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｒ ｅ ｉ ｆｏ ｎ ｒ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ． Ｃｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ｌ ａ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｗ ａ ｙ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｇ ｏ ｏ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｎ ｅ ｗ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ｔ ｏ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｕ ｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｔ ｅ ｓ ｈ ｏ ｔ ｒ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ｏｒ ｆ ｗ ｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉ ｆ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｘｉ ａ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ — ｉ ｆ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ ； ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍｎ ｓ ； ｘｉ ａ ｌ ａ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ； ｕ ｌ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｉ ｒ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ
钢筋混凝土构件受压构件承载力计算
轴心受压、偏心受压和受弯构件截面极限应力状态
’
构件截面应力随偏心距变化
矩形截面偏心受压
偏
心 受
计算基本假定
重心轴
压 平截面假定
构
计算中和轴
件 不考虑混凝土的抗拉作用
正
实际中和轴
截 混凝土和钢筋的应力应变关系
面
承 受压区混凝土采用等效矩形应力图形。 载
力 x 2 a 时，受压钢筋达到抗压设计强度。
偏
心
受
N与M线性关系
压
N与M曲线关系
构
dN/dM=0
件
纵
向
弯
曲
的
影
响
短柱、长柱和细长柱 e0相同、长细比不同时Nu的变化
长细比增加，附加弯矩增大， 长柱承载力Nu降低。(同轴压)
偏
偏心距增大系数法是一个传统的方法，使
心
用方便，在大多数情况下具有足够的精度，至
受 压
今被各国规范所采用。
构
式（5-11）是由两端铰支、计算长度为l0 、
x) 2
f cbx f y As
KV
Vu
0.7 ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
fy Asb sins
1.正截面承载力(N、M)
单
KN
Nu
fcbx
f
' y
As
s
As
向 偏
KNe
Nue
fcbx h0
x 2
f
' y
As'
算
推导
适筋、超筋、界限破坏时的截面平均应变图
06钢筋混凝土轴心受压构件承载能力极限状态计算
fcd2f1E'scd'
Ic l02A
r IAc, lr0 fcd2f1E'scd'
1
2
钢筋混凝土结构设计原理
3、轴压构件的破坏形态分析
3.2 普通箍筋长柱
钢筋混凝土结构设计原理
3、轴压构件的破坏形态分析
3.2 普通箍筋长柱
长细比：矩形截面： l 0 b 圆形截面： l 0 2 r 任意截面： l 0 i
防止构件的突然脆性破坏，提高构件延性。 普通箍筋的作用：
防止纵筋局部压屈； 与纵筋形成钢筋骨架，便于施工。 螺旋箍筋的作用： 使截面中间部分（核心）砼成为约束砼，有效限制核心砼的 横向变形，提高构件承载力和延性。
钢筋柱设计与复核
N
基本假定
基本图式
kfsdAso/Acor fcd
f ’sdA’s f ’sdA’s
基本公式
0 N d N u 0 . 9 f c A c d k o s A s f 0 r d f ' s A ' s d
考虑0.9的轴压构件安全系数； 间接钢筋影响系数k＝2.0(C50及以下)， k＝2.0～1.7(C50～C80)
4
fsAs01
2
fsAs01
Aco r
dcor2
4
，核心混凝土面积
As0
As01dcor,螺旋箍筋换算截面积
s
NufcAcork'fs2As0f'sA's
钢筋混凝土结构设计原理
4、轴压构件承载力设计与复核
Nu
4.2 螺旋箍筋柱设计与复核
基本假定
砼截面压应力均布
破坏时，砼、纵向钢筋和箍筋应力均达 到材料极限抗压强度