第5章-受压构件的截面承载力教学提纲.ppt

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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第5章-受压构件的截面承载力,5.1,受压构件一般构造要求,第,5,章受压构件的截面承载力,5.1.3,纵筋,轴心受压构件，偏心受压构件全部纵筋的配筋率不应小于,:,按钢筋级别分三档,0.5%(500Mpa),0.55(400Mpa),0.6%(300,335Mpa),，,C60,以上混凝土增加,0.1%,；,（,8.5.1,条）,同时，一侧钢筋的配筋率不应小于,0.2,。,轴心受压,构件的纵向受力钢筋的配置形式如左图所示。,更正：左图应,b400,5.1,受压构件一般构造要求,第,5,章受压构件的截面承载力,偏心受压,构件的纵向受力钢筋的配置形式如左图所示。,5.1,受压构件一般构造要求,第,5,章受压构件的截面承载力,5.1.4,箍筋,柱中的箍筋应做成,封闭式,；,箍筋间距,：,在绑扎骨架中不应大于,15,d,，,在焊接骨架中则不应大于,20,d,（,d,为纵筋最小直径），且不应大于,400mm,，也不大于构件横截面的短边尺寸。,箍筋直径,：,不应小于,d,4,（,d,为纵筋最大直径），且不应小于,6,mm,。当纵筋配筋率超过,3,时，箍筋直径不应小于,8,mm,，其间距不应大于,10,d,（,d,为纵筋最小直径），且不应大于,200,mm,。,5.1,受压构件一般构造要求,第,5,章受压构件的截面承载力,对于截面形状复杂的构件，不可采用具有内折角的箍筋，避免产生向外的拉力，致使折角处的混凝土破损，如上图所示。,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力计算,在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。,通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝土质量的不均匀性等原因，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,：,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,？,第,5,章受压构件的截面承载力,纵筋的作用：,协助混凝土受压,受压钢筋最小配筋率：,0.6%,（单侧,0.2%,）,承担弯矩作用,减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。,实验表明，收缩和徐变能把柱截面中的压力由混凝土向钢筋转移，从而使钢筋压应力不断增长。压应力的增长幅度随配筋率的减小而增大。如果不给配筋率规定一个下限，钢筋中的压应力就可能在持续使用荷载下增长到屈服应力水准。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,5.2.1,轴心受压普通钢箍柱的正截面承载力计算,受力分析和破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,短柱的破坏形态,长柱的破坏形态,轴心受压,短,柱,轴心受压,长,柱,稳定系数,稳定系数,j,主要与柱的长细比,l,0,/,b,有关,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,承载力计算公式,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,可靠度调整系数,0.9,是考虑初始偏心的影响，以及主要承受恒载作用的轴心受压柱的可靠性。,承载力计算简图,5.2.2,轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,达到极限状态时（保护层已剥落，不考虑）,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,螺旋箍筋对承载力的影响系数,a,，当,f,cu,k,50N/mm,2,时，取,a,=1.0,；当,f,cu,k,=80N/mm,2,时，取,a,=0.85,，其间直线插值。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,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,50%,。,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,0,/,d,大于,12,的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。,螺旋箍筋的约束效果与其截面面积,A,ss1,和间距,s,有关，为保证有一定约束效果，,规范,规定：,螺旋箍筋的换算面积,A,ss0,不得小于全部纵筋,A,s,面积的,25%,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,5,章受压构件的截面承载力,5.2,轴心受压构件正截面受压承载力,压弯构件偏心受压构件,偏心距,e,0,=0,时，轴心受压构件,当,e,0,时，即,N,=0,时，受弯构件,偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于,轴心受压,构件和,受弯构件,。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,5.3.1,偏心受压短柱的破坏特征,偏心受压构件的破坏形态与,偏心距,e,0,和,纵向钢筋配筋率,有关,受拉破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,M,较大，,N,较小,偏心距,e,0,较大,A,s,配筋合适,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,偏心受压构件的破坏形态与,偏心距,e,0,和,纵向钢筋配筋率,有关,受拉破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，,A,s,的应力随荷载增加发展较快，,首先达到屈服,强度。,此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小。,最后受压侧钢筋,A,s,受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。,这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似，,承载力主要取决于受拉侧钢筋,。,形成这种破坏的条件是：,偏心距,e,0,较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适,，通常称为,大偏心受压,。,5.3.1,偏心受压短柱的破坏特征,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,受拉破坏时的截面应力和受拉破坏形态,（,a,）截面应力（,b,）受拉破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,受压破坏,产生受压破坏的条件有两种情况：,当相对偏心距,e,0,/,h,0,较小，截面全部受压或大部分受压,第,5,章受压构件的截面承载力,或虽然相对偏心距,e,0,/,h,0,较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时,A,s,太多,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大。,而受拉侧钢筋应力较小。,当相对偏心距,e,0,/,h,0,很小时，受拉侧还可能出现“反向破坏”情况。,截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。,承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压区高度较大，远侧钢筋可能受拉也可能受压，破坏具有脆性性质。,第二种情况在设计应予避免,，因此受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为,小偏心受压,。,受压破坏,产生受压破坏的条件有两种情况：,当相对偏心距,e,0,/,h,0,较小。,或虽然相对偏心距,e,0,/,h,0,较大，,但受拉侧纵向钢筋配置较多时。,A,s,太多,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,受压破坏时的截面应力和受压破坏形态,（,a,）、（,b,）截面应力（,c,）受压破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,第,5,章受压构件的截面承载力,5.3,偏心受压构件正截面受压破坏形态,5.3.2,长柱的正截面受压破坏,“失稳破坏”,是指由于构件的长细比很大，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,（进行了修订）,5.4.1,偏心受压构件纵向弯曲引起的二阶弯矩,构件两端作用有相等的端弯矩情况,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,两个端弯矩不相等但符号相同的情况,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,两端弯矩不相等而符号相反的情况,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,5.4.2,结构有侧移时偏心受压构件的二阶弯矩,偏心受压构件是整体结构的一部分，例如框架结构中的柱子。上述二阶弯矩分布的规律，仅适用于没有水平侧移或水平侧移可忽略不计的结构中的偏心受压构件，即指偏心受压构件的两端没有发生相对位移的情况。当结构有侧移且同一楼层所有柱的侧移相等时，由于结构的侧向位移使偏心受压构件的挠曲线发生了变化，其二阶弯矩分布规律也发生了变化。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,5.4.3,偏心距增大系数,混凝土设计规范,规定，对于长细比,l,0,/,i,较大的偏心受压构件，有：,对于如左图所示的偏心受压构件的,m,值的推导，如下所示：,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,由上面的二式可得：,根据平截面假定，有：,截面破坏时的曲率,f,b,为：,对于小偏心受压构件，,混凝土设计规范,规定采用如下修正系数来简化计算,第,5,章受压构件的截面承载力,5.4,偏心受压长柱的二阶弯矩,综上所述，可得,取,h,=1.1,h,0,，得,混凝土结构设计规范,规定，上式不仅适用于矩形、圆形和环形，也适用于,T,形和,I,形截面偏心受压构件,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,5.5.1,区分大、小偏心受压破坏形态的界限,正截面承载力计算的基本假定也同样适用于偏心受压构件正截面受压承载力的计算。,当,x,x,b,时属大偏心受压破坏形态，,x,x,b,时属小偏心受压破坏形态。,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,5.5.2,矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算,矩形截面,大,偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式,计算公式,适用条件,x,x,b,x,2,a,s,矩形截面,小,偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式,第,5,章受压构件的截面承载力,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,或,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,其中,s,s,为钢筋,A,s,的应力值，可近似取,其中,修订后,第,5,章受压构件的截面承载力,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,5.5.1,截面设计,大偏心受压构件的计算,已知：截面尺寸,(,b,h,),、材料强度,(,f,c,、,f,y,，,f,y,),、构件长细比,(,l,0,/,h,),以及,轴力,N,和,弯矩,M,设计值，,若,h,e,i,e,ib.min,=0.3,h,0,，,一般可先按大偏心受压情况计算,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算,A,s,和,A,s,均未知时,两个基本方程中有三个未知数，,A,s,、,A,s,和,x,，,故无唯一解,。,与双筋梁类似，为使总配筋面积（,A,s,+,A,s,）最小,?,可取,x,=,x,b,h,0,得,若,A,s,0.002,bh,?,则取,A,s,=0.002,bh,，然后按,A,s,为已知情况计算。,若,A,s,r,min,bh,?,应取,A,s,=,r,min,bh,。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,As,为已知时,当,A,s,已知时，两个基本方程有二个未知数,A,s,和,x,，,有唯一解,。,先由第二式求解,x,，,若,x,2,a,，则可将代入第一式得,若,x,x,b,h,0,？,若,A,s,小于,r,min,bh,？,应取,A,s,=,r,min,bh,。,第,5,章受压构件的截面承载力,则应按,A,s,为未知情况重新计算确定,A,s,则可偏于安全的近似取,x,=2,a,，按下式确定,A,s,若,x,2,a,？,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,As,为已知时,当,A,s,已知时，两个基本方程有二个未知数,A,s,和,x,，,有唯一解,。,先由第二式求解,x,，,若,x,2,a,，则可将代入第一式得,若,x,x,b,h,0,？,若,A,s,若小于,r,min,bh,？,应取,A,s,=,r,min,bh,。,第,5,章受压构件的截面承载力,则应按,A,s,为未知情况重新计算确定,A,s,则可偏于安全的近似取,x,=2,a,，按下式确定,A,s,若,x,2,a,？,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,As,为已知时,当,A,s,已知时，两个基本方程有二个未知数,A,s,和,x,，,有唯一解,。,先由第二式求解,x,，,若,x,2,a,，则可将代入第一式得,若,x,x,b,h,0,？,若,A,s,若小于,r,min,bh,？,应取,A,s,=,r,min,bh,。,若,A,s,若小于,r,min,bh,？,应取,A,s,=,r,min,bh,。,第,5,章受压构件的截面承载力,则应按,A,s,为未知情况重新计算确定,A,s,则可偏于安全的近似取,x,=2,a,，按下式确定,A,s,若,x,2,a,？,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,小偏心受压构件的计算,h,e,i,e,ib.min,=0.3,h,0,两个基本方程中有三个未知数，,A,s,、,A,s,和,x,，故无唯一解。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.6,不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,小偏心受压,相对受压区高度,当,x,b,x,x,x,cy,，取,s,s,=-f,y,，,x,x,cy,。,若,x,N,b,，为小偏心受压，,由,(a),式求,x,以及偏心距增大系数,h,，代入,(b),式求,e,0,，弯矩设计值为,M,=,N e,0,。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,给定轴力作用的偏心距,e,0,，求轴力设计值,N,若,h,e,i,e,0b,，,为大偏心受压,未知数为,x,和,N,两个，联立求解得,x,和,N,。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,若,h,e,i,e,0b,，,为小偏心受压,联立求解得,x,和,N,尚应考虑,A,s,一侧混凝土可能出现反向破坏的情况,e,=0.5,h,-,a,-,(,e,0,-,e,a,),，,h,0,=,h,-,a,另一方面，当构件在垂直于弯矩作用平面内的长细比,l,0,/,b,较大时，,尚应根据,l,0,/,b,确定的稳定系数,j,，按轴心受压情况验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力,上面求得的,N,比较后，取较小值,。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.5,矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式,5.7,对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。,采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。,对称配筋截面，即,A,s,=,A,s,，,f,y,=,f,y,，,a,=,a,，其界限破坏状态时的轴力为,N,b,=,a,f,c,b,x,b,h,0,。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.7,对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,因此，除要考虑偏心距大小外，还要根据轴力大小（,N,N,b,）的情况判别属于哪一种偏心受力情况。,5.7.1,截面设计,当,h,e,i,e,ib.min,=0.3,h,0,，且,N,N,b,时，为大偏心受压,x,=,N,/,a,f,c,b,若,x,=,N,/,a,f,c,b,e,ib.min,=0.3,h,0,，但,N,N,b,时，,为小偏心受压,由第一式解得,代入第二式得,这是一个,x,的三次方程，设计中计算很麻烦。为简化计算，如前所说，可近似取,a,s,=,x,(1-0.5,x,),在小偏压范围的平均值，,代入上式,第,5,章受压构件的截面承载力,5.7,对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,由前述迭代法可知，上式配筋实为第二次迭代的近似值，与精确解的误差已很小，满足一般设计精度要求。,对称配筋截面复核的计算与非对称配筋情况相同。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.7,对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,第,5,章受压构件的截面承载力,5.8,对称配筋,I,形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,5.8,对称配筋,I,形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,5.8.1,大偏心受压,计算公式,当时，受压区为,T,形截面。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.8,对称配筋,I,形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,当时，受压区为,T,形截面。,适用条件,第,5,章受压构件的截面承载力,5.8,对称配筋,I,形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,计算方法,将,I,形截面假想宽度是的矩形截面。,分三种情况：,当时，,必须验算,当时，,当时，取,第,5,章受压构件的截面承载力,5.8,对称配筋,I,形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,5.8.2,小偏心受压,计算公式,情况很少发生，只考虑的情况。,当时，,第,5,章受压构件的截面承载力,5.8,对称配筋,I,形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法,对于小偏心受压构件：,适用条件：,计算方法,对称配筋的,I,形截面计算方法与不对称配筋的矩形截计算方法基本相同，一般可采用,迭代法,和,近似公式计算法,两种方法。,5.9,正截面承载力,N,u,-,M,u,的相关曲线及其应用,对于给定的截面、材料强度和配筋，达到正截面承载力极限状态时，其,压力和弯矩是相互关联的,，可用一条,N,u,-,M,u,相关曲线表示。,根据正截面承载力的计算假定，可以直接采用以下方法求得,N,u,-,M,u,相关曲线：,取受压边缘混凝土压应变等于,e,cu,；,取受拉侧边缘应变；,根据截面应变分布，以及混凝土和钢筋的应力,-,应变关系，确定混凝土的应力分布以及受拉钢筋和受压钢筋的应力；,由平衡条件计算截面的压力,N,u,和弯矩,M,u,；,调整,受拉侧边缘应变，重复和,第,5,章受压构件的截面承载力,5.9,正截面承载力,N,u,M,u,的相关曲线及其应用,理论计算结果,等效矩形计算结果,第,5,章受压构件的截面承载力,5.9,正截面承载力,N,u,M,u,的相关曲线及其应用,N,u,-,M,u,相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下一些特点：,相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。,如一组内力（,N,，,M,）在曲线内侧说明截面未达到极限状态，是安全的；,如（,N,，,M,）在曲线外侧，则表明截面承载力不足。,第,5,章受压构件的截面承载力,当弯矩为零时，轴向承载力达到最大，即为轴心受压承载力,N,0,（,A,点）。,当轴力为零时，为受弯承载力,M,0,（,C,点）。,5.9,正截面承载力,N,u,M,u,的相关曲线及其应用,截面受弯承载力,M,u,与作用的轴压力,N,大小有关。,当轴压力较小时，,M,u,随,N,的增加而增加（,CB,段）；,当轴压力较大时，,M,u,随,N,的增加而减小（,AB,段）。,第,5,章受压构件的截面承载力,截面受弯承载力在,B,点达,(,N,b,，,M,b,),到最大，该点近似为界限破坏。,CB,段（,N,N,b,）为受拉破坏；,AB,段（,N,N,b,）为受压破坏。,5.9,正截面承载力,N,u,M,u,的相关曲线及其应用,对于对称配筋截面，如果截面形状和尺寸相同，砼强度等级和钢筋级别也相同，但配筋率不同，达到界限破坏时的轴力,N,b,是一致的。,第,5,章受压构件的截面承载力,如截面尺寸和材料强度保持不变，,N,u,-,M,u,相关曲线随配筋率的增加而向外侧增大。,5.9,正截面承载力,N,u,M,u,的相关曲线及其应用,第,5,章受压构件的截面承载力,5.10,双向偏心受压构件的正截面承载力计算,5.10,双向偏心受压构件的正截面承载力计算,5.10.1,基本计算公式,同时承受轴向压力,N,和两个主轴方向弯矩,M,x,、,M,y,的双向偏心受压构件，同样可根据正截面承载力计算的基本假定，进行正截面承载力计算。对于具有两个相互垂直轴线的截面，可将截面沿两个主轴方向划分为若干个条带，则其正截面承载力计算的一般公式为,，,第,5,章受压构件的截面承载力,5.10,双向偏心受压构件的正截面承载力计算,采用上述一般公式计算正截面承载力，需借助于计算机迭代求解，比较复杂。图示为矩形截面双向偏心受压构件正截面轴力和两个方向受弯承载力相关曲面。该曲面上的任一点代表一个达到极限状态的内力组合（,N,、,M,x,、,M,y,），曲面以内的点为安全。对于给定的轴力，承载力在（,M,x,、,M,y,）平面上的投影接近一条椭圆曲线。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.10,双向偏心受压构件的正截面承载力计算,5.10.2,简化计算方法,在工程设计中，对于截面具有两个相互垂直对称轴的双向偏心受压构件，,规范,采用弹性容许应力方法推导的近似公式，计算其正截面受压承载力。,设材料在弹性阶段的容许压应力为,s,，则按材料力学公式，截面在轴心受压、单向偏心受压和双向偏心受压的承载力可分别表示为，,经计算和试验证实，在,N,0.1,N,u0,情况下，上式也可以适用于钢筋混凝土的双向偏心受压截面承载力的计算。但上式不能直接用于截面设计，需通过截面复核方法，经多次试算才能确定截面的配筋。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.10,双向偏心受压构件的正截面承载力计算,5.11,偏心受压构件斜截面受剪承载力计算,5.11,偏心受压构件斜截面受剪承载力计算,5.11.1,轴向压力对构件斜截面受剪承载力的影响,压力的存在,延缓了斜裂缝的出现和开展,斜裂缝角度减小,混凝土剪压区高度增大,第,5,章受压构件的截面承载力,但当压力超过一定数值,?,第,5,章受压构件的截面承载力,由桁架,-,拱模型理论，轴向压力主要由拱作用直接传递，拱作用增大，其,竖向分力,为拱作用分担的抗剪能力。,当轴向压力太大，将导致拱机构的过早压坏。,5.11,偏心受压构件斜截面受剪承载力计算,第,5,章受压构件的截面承载力,5.11,偏心受压构件斜截面受剪承载力计算,对矩形，,T,形和,I,形截面，,规范,偏心受压构件的受剪承载力计算公式,l,为计算截面的剪跨比，对,框架柱,，,l,=,M,/V,h,0,，当,l,3,时，取,l,=3,；对其他偏心受压构件，均布荷载时，取,l,=1.5,；,对,偏心受压构件,，,l,=,a,/,h,0,，当,l,3,时，取,l,=3,；,a,为集中荷载至支座或节点边缘的距离。,N,为与剪力设计值相应的轴向压力设计值,，当,N,0.3,f,c,A,时，取,N,=0.3,f,c,A,，,A,为构件截面面积。,为防止配箍过多产生斜压破坏，受剪截面应满足,可不进行斜截面受剪承载力计算，而仅需按构造要求配置箍筋。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.11,偏心受压构件斜截面受剪承载力计算,第,5,章受压构件的截面承载力,5.12,受压构件一般构造要求,5.12,受压构件一般构造要求,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,C25C40,，在高层建筑中，,C50C60,级混凝土也经常使用。,钢筋,：,通常采用,级和,级钢筋，不宜过高。,截面形状和尺寸,：,采用矩形截面，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。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.12,受压构件一般构造要求,纵向钢筋,：,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。,规范,规定，轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于,0.5%,；,当混凝土强度等级大于,C50,时不应小于,0.6%,；,一侧受压钢筋的配筋率不应小于,0.2%,，,受拉钢筋最小配筋率的要求同受弯构件。,另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量，,全部纵筋配筋率不宜超过,5%,。,全部纵向钢筋的配筋率按,r,=(,A,s,+,A,s,)/,A,计算，一侧受压钢筋的配筋率按,r,=,A,s,/,A,计算，其中,A,为构件全截面面积。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.12,受压构件一般构造要求,配筋构造：,柱中纵向受力钢筋的的直径,d,不宜小于,12mm,，且选配钢筋时宜根数少而粗，但对矩形截面根数不得少于,4,根，圆形截面根数不宜少于,8,根，且应沿周边均匀布置。,纵向钢筋的保护层厚度要求见表,8-3,，且不小于钢筋直径,d,。,当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于,50mm,。,对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。,截面各边纵筋的中距不应大于,300mm,。当,h,600mm,时，在柱侧面应设置直径,1016mm,的纵向构造钢筋，并相应设置附加箍筋或拉筋。,第,5,章受压构件的截面承载力,5.12,受压构件一般构造要求,第,5,章受压构件的截面承载力,5.12,受压构件一般构造要求,箍筋,：,受压构件中箍筋应采用封闭式，其直径不应小于,d,/4,，且不小于,6mm,，此处,d,为纵筋的最大直径。,箍筋间距对绑扎钢筋骨架，箍筋间距不应大于,15,d,；对焊接钢筋骨架不应大于,20,d,（,d,为纵筋的最小直径）且不应大于,400mm,，也不应大于截面短边尺寸,当柱中全部纵筋的配筋率超过,3%,，箍筋直径不宜小于,8mm,，且箍筋末端应作成,135,的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于,10,倍箍筋直径，或焊成封闭式；箍筋间距不应大于,10,倍纵筋最小直径，也不应大于,200mm,。,当柱截面短边大于,400mm,，且各边纵筋配置根数超过,3,根时，或当柱截面短边不大于,400mm,，但各边纵筋配置根数超过,4,根时，应设置复合箍筋。,对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋，以避免箍筋受拉时产生向外的拉力，使折角处混凝土破损。,精品课件,！,精品课件,！,第,5,章受压构件的截面承载力,5.12,受压构件一般构造要求,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,

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