第七章+受压构件.ppt

第七章 受压构件 第一节 受压构件的构造要求 受压构件分为轴心受压构件和偏心受压构件。轴心受压构件：轴向力作用在构件截面的形心上。偏心受压构件：轴向力不作用在构件截面的形心上（有弯矩和轴力共同作用的构件）。 一、材料强度等级 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。钢筋：纵向受力钢筋通常采用HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋，不宜采用高强钢筋。 二、截面形式和尺寸 1、截面形式 轴心受压构件一般截面形式可以是正方形、矩形和圆形和多边形；偏心受压构件一般采用矩形截面。当柱截面高度大于或等于800mm时，为了减轻自重可以改用工字型截面。 2.尺寸和长细比 对多层厂房柱的截面高度h≥l0/25，b≥l0/30。 对于工字型截面柱翼缘厚度不宜小于120mm，腹板厚度不小于100mm。 现浇柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm。当截面高度不大于800mm时，截面以50mm的倍数增减；当截面高度大于800mm时以100mm的整倍数增加。 3、纵向钢筋 （1）作用 1）最主要、最直接的作用是和混凝土结合在一起，共同受力并赋予混凝土柱更高的承载能力； 2）承受由初始偏心引起的附加弯矩，和某些难以预料的偶然弯矩所产生的拉力； 3）和箍筋形成封闭的钢筋骨架，约束柱核心部分的混凝土，提高柱的延性； 4）降低混凝土的徐变，承受混凝土收缩和温度变化产生的应力。 （ 2）布置 轴心受压柱中的纵向钢筋应在截面周边均匀对称布置；为了施工方便和增加柱中钢筋骨架的抗变形能力，尽可能选用直径较粗的钢筋。柱中纵向钢筋的最小直径为12mm。矩形柱每个柱角至少有一根纵筋，圆形柱或圆环形柱不宜少于8根，不应少于6根，且宜沿周边均匀布置。当偏心受压柱的截面高度h≥600mm时，在柱侧面上应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合箍筋拉筋。 （3）间距 柱内纵筋的间距不应小于50mm，最大间距不宜大于300mm； （4）配筋率 柱中全部纵筋的最大配筋率不宜超过5%，规范规定：一侧受压钢筋的最小配筋率 0.2﹪,全部纵向钢筋的最小配筋0.6﹪。 4、箍筋 （1）作用 箍筋可以和纵向钢筋拉结形成封闭的钢筋骨架，确保受力钢筋在构件中的位置； 依靠它与纵向受力钢筋的拉结作用形成的套箍作用，约束柱截面核心部分混凝土，大大减少了柱内混凝土的侧向自由产生变形； 与纵筋一起形成受力和变形性能很好的钢筋骨架，改善构件的脆性破坏性质； 防止由于纵筋在长度方向约束间距大发生的伴随混凝土侧向较大变形向外受压凸出，从而保证纵筋和混凝土共同受力直到构件破坏。 从受力角度看它可以间接提高柱的抗压承载力；抵抗柱在横向力的作用产生的主拉应力引起的斜截面受剪破坏。 （2）布置 为了提高箍筋对柱内混凝土和钢筋的约束作用，箍筋应做成封闭式，两端在交口处弯折成135°弯钩，且弯钩末端平直段长度不应小于10d，d为纵向受力钢筋的最小直径。当柱截面短边尺寸b＞400mm，且各边纵向钢筋多于3根时，或当柱截面短边尺寸b≤400mm，但柱内各边所配的纵向钢筋多于4根时，应设置复合箍筋. （3）间距 柱内箍筋的间距不应大于400mm及构件尺寸的短边尺寸，同时也不应大于15d，d为纵向钢筋最小直径；在纵向受拉钢筋搭接区域内箍筋间距不大于5d且不大于100mm； 在纵向受压钢筋搭接区域内箍筋间距不大于10 d，为纵向钢筋最小直径d，且不大于200mm。 （4）直径 箍筋直径 ≥d/4，且不小于6mm， d为柱内纵向钢筋的最大直径。当柱中所配的全部纵向钢筋的配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm。 （5）其它 第二节 轴心受压构件承载力计算 当钢筋混凝土构件只承受作用在它截面形心上的轴向压力时，就称之为轴心受压构件。根据箍筋配置形式不同，轴心受压构件分为配置普通箍筋和螺旋箍筋的构件两类。 一、配置普通箍筋的轴心受压构件 （一）短柱（长细比 ≤8） 在荷载作用下，轴向力在截面产生的压力由混凝土和钢筋共同承担。随着荷载的增加应变也迅速增加，柱表面出现纵向裂缝，混凝土保护层剥落，核心区混凝土横向应变快速增加，箍筋间的纵向钢筋外凸。构件由于混凝土被压碎宣告破坏。破坏时一般是纵筋先达到屈服强度，此时荷载仍可继续