第6章-受压构件截面承载力(6-1)分解.ppt

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1、第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力 6-1 6-1受压构件的一般构造受压构件的一般构造 6-2 6-2轴心受压构件的正截面受压承载力计算轴心受压构件的正截面受压承载力计算 6-3 6-3偏心受压构件的正截面受压性能分析偏心受压构件的正截面受压性能分析 6-4 6-4矩形非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力矩形非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力 6-5 6-5矩形对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力矩形对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力 6-6 6-6形对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力形对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力 6-7 6-7偏心受压构件偏心受压构件N-

2、MN-M相关曲线相关曲线 6-8 6-8偏心受压构件斜截面承载力计算偏心受压构件斜截面承载力计算混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力知识知识要点要点受受压压构构件件截截面面承承载载力力偏心受压柱偏心受压柱正截面承载力正截面承载力偏心受压斜截偏心受压斜截面受剪承载力面受剪承载力受力性能受力性能截面尺寸、材料强度与纵筋、箍筋截面尺寸、材料强度与纵筋、箍筋计算公式及其计算公式及其适用条件与应用适用条件与应用破坏形态破坏形态区分大、小偏压破坏的界限区分大、小偏压破坏的界限附加偏心距与初始偏心距附加偏心距与初始偏心距普通箍筋柱普通箍筋柱螺旋箍筋柱螺旋箍

3、筋柱N-MN-M相关曲线及其应用相关曲线及其应用计算公式计算公式适用范围适用范围计算步骤计算步骤轴压力对受剪承载力影响轴压力对受剪承载力影响计算公式计算公式构造要求构造要求轴心受压柱轴心受压柱正截面承载力正截面承载力长、短柱破坏特点与计算公式长、短柱破坏特点与计算公式破坏特点与计算公式破坏特点与计算公式二阶效应及规范的考虑二阶效应及规范的考虑第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力6-1 6-1 受压构件的一般构造受压构件的一般构造1 1 概述概述受压构件受压构件：承受纵向压力为主的构件，常见有混凝土柱、剪：承受纵向压力为主的构件，常见有混凝土柱、剪力墙、桁架受压弦杆与腹杆、桥墩等

4、。力墙、桁架受压弦杆与腹杆、桥墩等。受压构件受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。倒塌。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力轴心受压构件轴心受压构件受受压构件构件单向偏心受向偏心受压构件构件偏心受压构件偏心受压构件双向偏心受压构件双向偏心受压构件工程工程应用：用：结构中构中间柱柱结构构边柱柱结构角柱构角柱第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力2 2 构造要求构造要求（1 1）材料

5、要求）材料要求p混凝土混凝土 受受压压构件承构件承载载力主要取决于混凝土的抗力主要取决于混凝土的抗压压强强度，宜采用度，宜采用较较高高强强度度等等级级的混凝土。一般的混凝土。一般结结构中，柱的混凝土构中，柱的混凝土强强度等度等级级常用常用C25C40，在高在高层层建筑中，建筑中，C50C60级级混凝土也混凝土也经经常使用。常使用。p钢筋钢筋 钢钢筋不宜采用高筋不宜采用高强强度度钢钢筋。筋。纵纵向向钢钢筋筋一般采用一般采用HRB400级级、HRB500级级钢钢筋；筋；箍筋箍筋一般一般HRB400级级、HRB335级级钢钢筋，也可以采筋，也可以采用用HPB300级钢级钢筋。筋。第第6 6章章 受压

6、构件截面承载力受压构件截面承载力（2 2）截面形式与尺寸）截面形式与尺寸圆环形圆环形双肢截面双肢截面p截面形式：截面形式：方形、矩形、方形、矩形、圆圆形、形、字形、多字形、多边边形等。形等。轴轴心受心受压压采用采用方形方形截面，截面，偏心偏心受受压压采用采用矩形矩形截面。截面。圆圆形截面形截面多用于多用于桥桥墩、墩、桩桩或大或大型公建中的柱；型公建中的柱；圆环圆环形形多用于离心多用于离心法制作的法制作的桩桩、柱或、柱或电线电线杆；杆；字形字形截面、双肢截面截面、双肢截面多用于装配式柱或多用于装配式柱或尺寸尺寸较较大的柱；大的柱；T形截面形截面多用于拱多用于拱结结构的拱肋。构的拱肋。第第6 6章

7、章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力p尺寸：尺寸：满满足最小高度、足最小高度、刚刚度要求。度要求。矩形与方形柱矩形与方形柱最小尺寸最小尺寸不宜小于不宜小于300mm，同，同时应满时应满足足 l0/b30 及及 l0/h25。柱截面。柱截面长长边长长边与短与短边边比不宜小于比不宜小于3.圆圆形截面形截面柱最小尺寸柱最小尺寸不宜小于不宜小于350mm。形截面柱形截面柱，翼翼缘缘厚度厚度不宜小于不宜小于120mm，腹板腹板厚度厚度不宜小于不宜小于100mm。柱截面尺寸宜柱截面尺寸宜符合模数符合模数要求，要求，800mm及以下及以下时时取取50mm的倍数；的倍数；800mm以上以上时时取取100m

8、m的倍数。的倍数。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力（3 3）纵向钢筋）纵向钢筋p配筋率配筋率注注：（：（1）全部全部纵纵筋的配筋率按筋的配筋率按=(As+As)/A计计算，一算，一侧纵侧纵筋的配筋率按筋的配筋率按=As/A计计算，算，A为为构件全截面面构件全截面面积积。（。（2）“一一侧纵侧纵向向钢钢筋筋”指沿受力方向两个指沿受力方向两个对边对边中一中一边边布置的布置的纵纵向向钢钢筋。筋。受力受力类类型型最小配筋率最小配筋率 受受压压构件构件全部全部纵纵向向钢钢筋筋500MPa0.50400MPa0.55300MPa、335MPa0.60一一侧纵侧纵向向钢钢筋筋0.20表表

9、6-1 6-1 纵向受力钢筋的最小配筋率纵向受力钢筋的最小配筋率min (%)规范规范 规定：纵向受力钢筋最小配筋率规定：纵向受力钢筋最小配筋率应应符合表符合表6-1要求；要求；全部全部纵纵向受力向受力钢钢筋的配筋率筋的配筋率不宜大于不宜大于5%，一般控制一般控制1%2%。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力p钢钢筋直径与配置根数筋直径与配置根数 纵纵向受力向受力钢钢筋筋直径直径d不宜小于不宜小于12mm，通常在，通常在12mm32mm范范围选围选用。用。选选配配钢钢筋筋时时宜宜根数少而粗根数少而粗，矩形截面矩形截面的的钢钢筋筋根数根数不不应应小于小于4根根；圆圆形截面形截面的

10、的钢钢筋筋根数根数不宜少于不宜少于8根根，不不应应小于小于6根根。p钢钢筋布置筋布置 受力受力纵纵筋原筋原则则上上应应沿构件受力方向沿构件受力方向设设置，周置，周边边均匀、均匀、对对称布置。称布置。当当h600mm时时，在，在柱柱侧侧面面应设应设置直径置直径1016mm的的纵纵向构造向构造钢钢筋筋，并，并相相应设应设置复合箍筋或拉筋。置复合箍筋或拉筋。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力p钢钢筋筋间间距距 纵纵向受力向受力钢钢筋的筋的净净距距不不应应小于小于50mm，且，且不宜大于不宜大于300mm。对对水平水平浇浇筑筑的的预预制柱，其制柱，其纵纵向向钢钢筋的最小筋的最小应应按

11、按梁的梁的规规定取定取值值。偏心受偏心受压压柱中，垂直于弯矩作用平面的柱中，垂直于弯矩作用平面的侧侧面上的面上的纵纵筋，以及筋，以及轴轴心心轴压轴压柱中各柱中各边边的的纵纵筋，筋，中距中距不不应应大于大于300mm。p钢钢筋筋连连接接接接头头形式形式 一般采用机械一般采用机械连连接接接接头头、焊焊接接接接头头和搭接接和搭接接头头，当，当钢钢筋直径筋直径d32mm时时，可采用，可采用绑绑扎搭接接扎搭接接头头，接，接头头位置位置应设应设在受力在受力较较小小处处。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力（4 4）箍筋）箍筋箍筋箍筋应应采用封采用封闭闭式，直径不式，直径不应应小于小于d/4

12、（d为纵为纵筋的最大直径），且筋的最大直径），且不小于不小于6mm。箍筋箍筋间间距距s不不应应大于大于400mm及构件截面的短及构件截面的短边边尺寸，且不尺寸，且不应应大于大于15d（d为纵为纵筋最小直径）。筋最小直径）。当当柱中全部纵筋的配筋率超过柱中全部纵筋的配筋率超过3%3%，箍筋直，箍筋直径径不宜小于不宜小于8mm8mm，箍筋间距，箍筋间距不应大于不应大于1010倍倍纵纵筋最小直径，也筋最小直径，也不应大于不应大于200mm200mm；箍筋末端；箍筋末端应应作成应应作成135135的弯钩，弯钩末端平直段长的弯钩，弯钩末端平直段长度度不应小于不应小于1010倍箍筋直径倍箍筋直径，或焊成封

13、闭式。，或焊成封闭式。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力柱截面短边大于柱截面短边大于400mm400mm，且各边纵筋配置根数多于，且各边纵筋配置根数多于3 3根时，或柱根时，或柱截面短边不大于截面短边不大于400mm400mm，但各边纵筋配置根数多于，但各边纵筋配置根数多于4 4根时，应设置根时，应设置复合箍筋。复合箍筋。每边每边4 4根根每边多于每边多于4 4根根每边每边3 3根根每边多于每边多于3 3根根第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋，而采用分对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋，而采用分离式箍筋。

14、离式箍筋。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力在在纵纵向受向受压钢压钢筋搭接筋搭接长长度范度范围围内的箍筋直径不内的箍筋直径不应应小于搭接小于搭接钢钢筋筋较较大直径的大直径的0.25倍，倍，间间距距不不应应小于小于10d，且，且不不应应大于大于200mm（d为为纵纵筋最小直径）。筋最小直径）。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力6-2 6-2 轴心受压构件正截面受压承载力计算轴心受压构件正截面受压承载力计算N由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不均匀性等原因，往往存在一定的均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。初始

15、偏心距。以恒载为主的等跨多层房屋内柱、桁架中的受压以恒载为主的等跨多层房屋内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压近似按轴心受压构件计算。构件计算。在实际结构中，在实际结构中，理想的轴心受压构件是不存在的理想的轴心受压构件是不存在的第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力l普通箍筋柱普通箍筋柱 l螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱 箍筋的作用：箍筋的作用：固定纵筋位置，与纵筋形成骨架，便于施工；固定纵筋位置，与纵筋形成骨架，便于施工；为纵筋提高侧向支撑，防止纵筋的压屈外凸；为纵筋提高侧向支撑，防止纵筋的压屈外凸；对核心混凝土形成约束，改善混凝土的变

16、形性对核心混凝土形成约束，改善混凝土的变形性能，提高抗压强度，增加构件的延性。能，提高抗压强度，增加构件的延性。纵筋的作用：纵筋的作用：协助混凝土受压，减小截面尺寸；协助混凝土受压，减小截面尺寸；当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力；当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力；改善混凝土变形性能，防止构件发生脆性破坏，改善混凝土变形性能，防止构件发生脆性破坏，减小混凝土收缩和徐变变形。减小混凝土收缩和徐变变形。普通箍筋柱普通箍筋柱螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力1 1 普通箍筋柱轴压承载力普通箍筋柱轴压承载力（1 1）长柱与短柱的区分）长柱与短柱的区分 根据柱的根

17、据柱的长细长细比（构件比（构件计计算算长长度度 l0 与其截面回与其截面回转转半径半径 i 的比的比值值）不同，）不同，轴轴心受心受压压柱分柱分为为短柱和短柱和长长柱两柱两类类。l0/b8（矩形截面，（矩形截面，b为为截面短截面短边边尺寸）尺寸）l0/d7（圆圆形截面，形截面，d为为直径）直径）短柱短柱柱柱的的长长细细比比较较大大时时，柱柱的的极极限限承承载载力力将将受受侧侧向向变变形形所所引引起起的的附附加加弯矩影响而降低。弯矩影响而降低。l0/i28（其他截面（其他截面,）第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力（2 2）轴压短柱受力特点与破坏形态）轴压短柱受力特点与破坏形态变

18、形条件：变形条件：物理关系：物理关系：平衡条件：平衡条件：N1 1）受力分析）受力分析第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力第第阶段阶段弹性阶段弹性阶段轴轴向向压压力力与与截截面面钢钢筋筋和和混混凝凝土土的的应应力基本上呈线性关系。力基本上呈线性关系。第第阶段阶段弹塑性阶段弹塑性阶段混混凝凝土土进进入入明明显显的的非非线线性性阶阶段段，钢钢筋筋的的压压应应力力比比混混凝凝土土的的压压应应力力增增加加得快，出现应力重分布。得快，出现应力重分布。第第阶段阶段破坏阶段破坏阶段钢钢筋筋首首先先屈屈服服，有有明明显显屈屈服服台台阶阶的的钢钢筋筋应应力力保保持持屈屈服服强强度度不不变变，混混

19、凝凝土土的的应应力力随随应应变变的的增增加加而而继继续续增增长长，并并开开始始出出现现纵纵向微裂缝。向微裂缝。2 2）破坏特点）破坏特点第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力当当 轴轴 压压 力力 接接 近近 极极 限限 荷荷 载载 时时（混混 凝凝 土土 接接 近近 峰峰 值值 压压 应应 变变0=0.00250.0035），柱柱四四周周纵纵向向裂裂缝缝非非常常明明显显，混混凝凝土土保保护护层层逐逐渐渐剥剥落落，箍箍筋筋间间的的纵纵筋筋压压屈屈，向向外外凸凸出出，最最终终构构件件因因混混凝凝土土压压碎碎而而破破坏坏（破坏形态如图）。（破坏形态如图）。第第6 6章章 受压构件截面

20、承载力受压构件截面承载力钢筋混凝土轴压破坏时：钢筋混凝土轴压破坏时：0=0.00250.0035素混凝土（素混凝土（C50以下以下）棱柱体单轴受压时）棱柱体单轴受压时：0=0.002 对对于于HRB400级级、HRB335级级、HPB300级级热热轧轧带带肋肋钢钢筋筋，此此应应力力值值已已大大于于其其抗抗压压强强度度设设计计值值，故故计计算算时时可可按按fy取取值值；对对于于HRB500级级钢钢筋，筋，fy=410N/mm2。当当纵纵筋筋采采用用高高强强钢钢筋筋时时，可可能能会会出出现现纵纵筋筋没没有有到到达达屈屈服服强强度度，只只能能达到达到0.002ES（N/mm2），而混凝土达到极限压应

21、变而破坏的情况。而混凝土达到极限压应变而破坏的情况。规规范范在在计计算算时时取取钢钢筋筋混混凝凝土土的的峰峰值值压压应应变变为为0.002，即即以以压压应应变变达达到到0.002为为控制条件，此控制条件，此时时混凝土达到抗混凝土达到抗压压强强度度fc，钢钢筋的筋的应应力力为为：第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力（3 3）轴压长柱受力特点与破坏形态）轴压长柱受力特点与破坏形态初始偏心距初始偏心距附加弯矩和附加弯矩和侧向向挠度度加大了原来的初始偏心距加大了原来的初始偏心距构件在构件在轴力与弯矩共同作用下破坏，承力与弯矩共同作用下破坏，承载力降低力降低破破坏坏特特点点：先先在在凹凹

22、侧侧出出现现纵纵向向裂裂缝缝，随随后后混混凝凝土土被被压压碎碎，纵纵筋筋被被压压屈屈向向外外凸凸出出；凸凸侧侧混混凝凝土土出出现现横横向向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力试试验验表表明明：长长柱柱的的承承载载力力低低于于其其他他条条件件相相同同的的短短柱柱承承载载力力，且且长长细细比比越越大大，承承载载力力越越低低越越多多。长长细细比比很很大大的的细细长长柱柱，还还会会发发生生失失稳稳破破坏现象。坏现象。规范规范采用稳定系数采用稳定系数来表示长柱承载力降低的程度，即：来表示长柱承载力降低的程度，即：式中：式

23、中：长柱和短柱的受压承载力。长柱和短柱的受压承载力。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力稳稳定系数定系数主要与主要与长细长细比有关：比有关：长细长细比越大，比越大，越小。越小。图图6-1 6-1 值的实验结果与规范取值值的实验结果与规范取值、+、分别代表我国分别代表我国19581958、19651965、19721972年实验数据；年实验数据；国外实验值国外实验值当当l0/b=834时时：=1.117-0.021l0/b当当l0/b=3550时时：=0.87-0.012l0/b第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力表表6-2 6-2 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系

24、数钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 规规范范根据根据试验结试验结果并考果并考虑过虑过去的使用去的使用经验给经验给出了出了的取的取值值：楼盖楼盖类类型型柱柱类别类别计计算算长长度度 现浇现浇楼盖楼盖底底层层柱柱1.0H其余各其余各层层柱柱1.25H 装配式楼盖装配式楼盖底底层层柱柱1.25H其余各其余各层层柱柱1.5H注：表中注：表中H对对底底层层柱柱为为从基从基础顶础顶面到一面到一层层楼盖楼盖顶顶面的高度或取一面的高度或取一层层层层高加高加室内地面下室内地面下500mm；对对其余各其余各层层柱柱为为上下两上下两层层楼盖楼盖顶顶面之面之间间的高度。的高度。表表6-4 6-4 柱的计算长度柱的计算

25、长度 l0 取值取值 表表6-3 6-3 构件计算长度构件计算长度 l0 取值取值 两端两端铰铰接接l0=1.0l 两端两端刚刚接接l0=0.5l 一端一端铰铰接，一端接，一端刚刚接接l0=0.7l 一端固定，一端自由一端固定，一端自由l0=2.0l第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力（4 4）普通箍筋柱轴压承载力计算方法）普通箍筋柱轴压承载力计算方法式中：式中：N轴轴向力向力设计值设计值；钢钢筋混凝土构件的筋混凝土构件的稳稳定系数，定系数，查查表；表；f y钢钢筋抗筋抗压压强强度度设计值设计值；A s全部全部纵纵向受向受压钢

26、压钢筋的截面面筋的截面面积积；f c混凝土混凝土轴轴心抗心抗压压强强度度设计值设计值；A 构构件件截截面面面面积积，当当纵纵向向配配筋筋率率大大于于3%时时，A改改为为Ac（Ac=A-A s）；0.9可靠度可靠度调调整系数。整系数。A sbhNfcf y A sf cA配筋率的限值条件：配筋率的限值条件：p全部纵筋的配筋率应不超过全部纵筋的配筋率应不超过5%5%p全部纵筋的配筋率应满足最小配筋率要求全部纵筋的配筋率应满足最小配筋率要求p单侧纵筋配筋率应满足最小配筋率要求单侧纵筋配筋率应满足最小配筋率要求第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力计算公式的应用：计算公式的应用：1 1）

27、截面设计：）截面设计：已知：已知：b h，fc，f y，l0，N，求求A s。第一步：由表第一步：由表查稳查稳定系数定系数第二步：由公式求第二步：由公式求A s第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力第四步：第四步：验验算配筋率算配筋率300级级或者或者335级级：400级级：500级级：第三步：第三步：选选配配钢钢筋筋单侧纵单侧纵筋配筋率不小于筋配筋率不小于0.2%已知：已知：fc，f y，l0，N，求求A、A s。第一步：第一步：在在经济经济配筋率（配筋率（=1.5%2.0%）范）范围围先先选选定定，取，取=1，将将A s写成写成A ，由公式求由公式求A，并初，并初选选截面尺寸

28、。截面尺寸。尺寸按模数取整。尺寸按模数取整。第二步：根据第二步：根据实际实际截面尺寸求截面尺寸求A s以下以下计计算算过过程与情况程与情况一致。一致。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力例例题题：某：某钢钢筋混凝土筋混凝土轴轴心受心受压压柱，柱，计计算算长长度度l0=4.9m,=4.9m,承受承受轴轴向向压压力力设计值设计值N=3600kNN=3600kN，混凝土，混凝土强强度等度等级级C40C40 （fc=19.1N/mm2），纵纵向受力向受力钢钢筋采用筋采用HRB500HRB500级级（fy=410N/mm2）。要求确定柱。要求确定柱截面尺寸及截面尺寸及纵纵筋截面面筋截面面

29、积积。解：解：假定假定=1.6%，并取，并取=1，则则：采用方形截面，则：采用方形截面，则：选截面尺寸选截面尺寸b h=400400mm400400mm。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力根据根据实际实际截面求截面求稳稳定系数定系数按按线线性差性差值值法得法得=0.946计计算算纵纵筋面筋面积积根据根据实际实际截面截面A s第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力验验算配筋率算配筋率单侧单侧配筋率：配筋率：选选配配8 22，A s=3041mm2满满足要求。足要求。4004003 225 22第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力2）截面校核：）截面

30、校核：已知：已知：b h，fc，f y，l0，A s，N，求，求Nu进进行校核。行校核。当当Nu N时时，安全。，安全。第一步：由表第一步：由表查稳查稳定系数定系数第三步：由公式求第三步：由公式求Nu，并比，并比较较校核。校核。第二步：第二步：验验算配筋率算配筋率第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力2 2 螺旋箍筋柱轴压承载力螺旋箍筋柱轴压承载力横向钢筋采用螺旋式或焊接环式钢筋：横向钢筋采用螺旋式或焊接环式钢筋：（1 1）受力特点与破坏特征）受力特点与破坏特征螺旋箍筋柱与普通箍筋柱螺旋箍筋柱与普通箍筋柱N-曲线的比较曲线的比较第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力

31、 荷荷载载较较小小时时，螺螺旋旋箍箍筋筋对对核核心混凝土的约束不明显。心混凝土的约束不明显。混凝土压应变达到无约束时的极限压应变时混凝土压应变达到无约束时的极限压应变时，螺旋箍筋外侧保护层螺旋箍筋外侧保护层混凝土剥落混凝土剥落，但，但柱子还能继续承受增加的轴向压力柱子还能继续承受增加的轴向压力；箍筋屈服时箍筋屈服时，对混，对混凝土的约束作用减弱，凝土的约束作用减弱，其抗压强度不再提高其抗压强度不再提高，构件破坏构件破坏。混凝土压应力超过混凝土压应力超过0.8fc时，时，混凝土内部微裂缝迅速发展，横混凝土内部微裂缝迅速发展，横向变形急剧增加，使得螺旋箍筋向变形急剧增加，使得螺旋箍筋中产生较大的环

32、向拉应力，从而中产生较大的环向拉应力，从而约束混凝土的横向变形，提高混约束混凝土的横向变形，提高混凝土的强度与变形性能。凝土的强度与变形性能。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力螺螺旋旋箍箍筋筋或或焊焊接接环环状状箍箍筋筋的的作作用用是是：使使核核心心混混凝凝土土处处于于三三向向受受压压状状态态，限限制制混混凝凝土土的的横横向向变变形形与与内内部部微微裂裂缝缝的的发发展展，从从而而提提高高柱柱子子的的抗抗压压强强度和变形能力度和变形能力（也称为（也称为“间接钢筋间接钢筋”）。）。11三三向向受受压压状状态态混混凝凝土土纵纵向向抗抗压压强度为：强度为：式式中中：2间间接接钢钢筋筋

33、屈屈服服时时，核核心心混凝土受到的径向混凝土受到的径向压压力；力；间间接接钢钢筋筋对对混混凝凝土土约约束束折折减减系系数数，C50及及以以下下取取1.0，C80取取0.85，其，其间间按按线线性差性差值值取。取。11Acor第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力水平向受力平衡：水平向受力平衡：则：则：达到极限状态时达到极限状态时轴压承载力：轴压承载力：（2 2）螺旋箍筋柱轴压承载力计算方法）螺旋箍筋柱轴压承载力计算方法第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力螺旋箍筋螺旋箍筋换算成换算成相当的纵筋面积相当的纵筋面积:Ass0第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面

34、承载力考虑可靠度调整系数考虑可靠度调整系数0.9后，后，规范规范规定了螺旋式或焊接式间接钢规定了螺旋式或焊接式间接钢筋柱的承载力计算公式为：筋柱的承载力计算公式为：式中：式中：A cor构件核心截面面构件核心截面面积积，取，取间间接接钢钢筋内表面范筋内表面范围围内混凝土截面面内混凝土截面面积积；A ss0螺旋式或螺旋式或焊焊接式接式间间接接钢钢筋的筋的换换算截面面算截面面积积（）；）；f y 间间接接钢钢筋抗拉筋抗拉强强度度设计值设计值；f y纵纵筋抗筋抗压压强强度度设计值设计值；A s全部全部纵纵向受向受压钢压钢筋的截面面筋的截面面积积；f c混凝土混凝土轴轴心抗心抗压压强强度度设计值设计值

35、；间间接接钢钢筋筋对对混混凝凝土土约约束束的的折折减减系系数数，C50及及以以下下强强度度等等级级取取1.0，C80混凝土混凝土时时取取0.85，其，其间间按按线线性插性插值值确定。确定。第第6 6章章 受压构件截面承载力受压构件截面承载力p按螺旋箍筋按螺旋箍筋计计算的承算的承载载力不力不应应小于按普通箍筋柱受小于按普通箍筋柱受压压承承载载力，并不力，并不应应大于按普通箍筋柱受大于按普通箍筋柱受压压承承载载力的力的50%；规规范范规规定，定，螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱限制条件：限制条件：p对长细对长细比比l0/d大于大于12的柱的柱 不考不考虑虑螺旋箍筋的螺旋箍筋的约约束作用；束作用；p换换算面算面积积Ass0不得小于全部不得小于全部纵纵筋筋A s面面积积的的25%；p箍筋的箍筋的间间距距S不不应应大于大于dcor/5，且不大于，且不大于80mm，也不，也不应应小于小于40mm。