混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理之鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計算

第六章

鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計算6．1、概述一、基本概念1.受壓構(gòu)件：承受軸向壓力為主的構(gòu)件。2.分類：（1）軸心受壓構(gòu)件：軸向力作用線通過構(gòu)件截面的幾何中心（即重心）；(2）偏心受壓構(gòu)件：軸向力作用線不通過構(gòu)件截面的幾何中心；分為單向偏心和雙向偏心。二、工程應(yīng)用1.軸心受壓構(gòu)件：結(jié)構(gòu)的中間柱（近似）；2.單向偏心受壓構(gòu)件：結(jié)構(gòu)的邊柱；3.雙向偏心受壓構(gòu)件：結(jié)構(gòu)的角柱；§6.5、受壓構(gòu)件構(gòu)造要求一、截面形式截面形式：矩形、I形、圓形等；截面尺寸的確定：P165二、材料強度要求：（1）宜采用強度等級較高的混凝土，混凝土等級大于C25（2）不宜采用高強鋼筋；三、受壓構(gòu)件鋼筋1、縱筋作用：主要幫助混凝土抵抗壓力或由偏心壓力產(chǎn)生的彎矩正截面承載力計算確定所需縱筋直徑和根數(shù)?？v筋直徑一般大于12㎜2、箍筋作用：防止縱向受力鋼筋向外壓屈；與縱向受力鋼筋共同形成鋼筋骨架以便施工；抵抗剪力；斜截面承載力計算確定箍筋的直徑和間距。構(gòu)造要求見P165。6．2、軸心受力構(gòu)件承載力計算普通箍筋柱：縱筋+普通箍筋（矩形箍筋）；螺旋箍筋柱：縱筋+螺旋式箍筋；一、普通箍筋柱承載力計算

由平衡條件得：N≤當(dāng)柱子比較細(xì)長時，在構(gòu)件在荷載作用下會產(chǎn)生側(cè)向撓曲，形成附加彎矩，長柱同時受軸力、附加彎矩作用，其極限承載力低于相同截面、相同荷載作用的短柱的極限承載力。→引入穩(wěn)定系數(shù)φ來考慮長柱縱向彎曲使承載力降低的影響。普通箍筋柱正截面承載力計算公式：N≤0.9（）式中：—鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)（＜1，按表6.1查?。?gòu)件的計算長度與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān)。（圖6.4改錯）二、螺旋箍筋柱承載力計算（了解）在螺旋箍筋柱中，混凝土處于三向受壓狀態(tài)下，其抗壓強度提高，從而提高柱子的承載力及延性。計算公式：

N≤（6.5）式中第三項表示受螺旋箍筋的約束后，混凝土承載力提高部分。6．3、偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算離偏心壓力N較近一側(cè)縱筋受，用AS‘表示；離偏心壓力N較遠一側(cè)縱筋，用AS表示；一、偏心受壓構(gòu)件破壞類型兩類：大偏心受壓破壞；小偏心受壓破壞。1、大偏心受壓破壞（受拉破壞）特征：破壞從受拉區(qū)開始，鋼筋A(yù)S先屈服，然后受壓區(qū)混凝黑土被肢壓壞箭，且拍AS‘屈服臭。2、小偏神心受哪壓破罪壞（余受壓律破壞室）特征鞭：破神壞從草受壓咬區(qū)開象始，攔受壓姐區(qū)混浙凝土元先被節(jié)壓壞洞，而戰(zhàn)筋A(yù)S可能姻受拉歉或受細(xì)壓且植均未揉屈服扮。結(jié)論舍：（1陶）兩君者的聞根本早區(qū)別槐在于號：遠蟻側(cè)的時鋼筋宋是否膠受拉籌且屈歷服（2通）前譜者遠博側(cè)鋼剪筋受洞拉屈芬服，寶破壞呆前有淘預(yù)兆遞，屬歪“延復(fù)性破壞”廉；（3偶）后捧者遠抹側(cè)鋼奸筋不航能受植拉屈刃服，丹破壞悄時取糊決于呼混凝慣土的抗借壓強廢度，課破壞貢前無悅明顯義預(yù)兆是，屬用“脆拘性破牌壞”俯；（4抵）當(dāng)胸遠側(cè)觸鋼筋食屈服私的同彩時，逼近側(cè)累混凝繩土壓庭碎，憲此情瞎況屬于肯界限即破壞群。二、大小策偏心顧受壓焰構(gòu)件鈔判別標(biāo)準(zhǔn)不：遠離利軸向繡力一萬側(cè)受庭拉鋼楚筋是異否屈灰服。判別掌條件快：ξ≤信ξb時為推大偏當(dāng)心受消壓破遲壞；ξ撒＞ξb時為移小偏本心受桿壓破帥壞；三、偏心黑距1、軸向充壓力披的偏喪心距塌e0e0=房誠M觀/艙N2、附加知偏心近距ea考慮凱原因凳：荷幕載作由用位蹤蝶置的羽不準(zhǔn)仰確性頃、施超工偏愧差等挨原因臥，可走能使債實際苦偏心干距大導(dǎo)于或慕小于朗e0，計脅算時極應(yīng)考則慮此置影響醫(yī)。ea取值崖：《規(guī)符范》拋規(guī)定稀，ea取2粥0m盯m和龜偏心骨方向岸截面熱尺寸寸的1裝/3掩0兩齡者中型的較朱大值待。3、初始境偏心嫁距ei：計撇算時錫采用爹初始達偏心兄距有ei=哈e0+替ea4、偏心漠距增座大系委數(shù)考慮逝原因撇：鋼色筋混之凝土稍柱在革偏心仙軸力綁作用扭下將境產(chǎn)生名撓曲這變形練f（論側(cè)向夜撓度鵲），勇引起散附加縱彎矩抗Nf蒜（也猾稱二若階彎蠻矩）熱。當(dāng)濫柱的壟長細(xì)竊比較所大時窯，側(cè)康向彎系曲變順形導(dǎo)聾致構(gòu)棟件產(chǎn)樹生失芽穩(wěn)破叉壞，低計算騎中須毯考慮旦側(cè)向嗎撓度朋對構(gòu)勁件承欲載力愿的影催響。巡壽→偏心寺距增雁大系但數(shù)η丙：《疲規(guī)范猾》公索式（膀6.粉9）扶。計算阻時，世對于付中長賓柱和吊細(xì)長看柱，脈ei→η拍ei短柱鏡、中扇長柱備、細(xì)懲長柱雀的判篇別標(biāo)梁準(zhǔn)P照14們8。四、矩形狐截面輸偏心昂受壓老構(gòu)件昆正截怒面承餓載力抖計算采公式（一冶）大捕偏心價受壓繡構(gòu)件1、基本疊公式溜的建胖立基本將公式宮：（6籃.1稅2）（6片.1萍3）（6起.1艱4）公式睡適用關(guān)條件財：x≤h0（保磚證AS屈服時）肆（侍6.資15鳳）x≥析（保樹證AS‘屈服滅）難（6境.1儲6）當(dāng)計乘算中潑考慮我受壓沫鋼筋敏的作毯用，廚且x＜蠟2a/s時，惱即受帶壓鋼條筋不尤能屈蛋服時魂，則扎可偏辭安全橡地取x=2a/s，并對烈A‘s重心渠取矩憶，按配下式去計算怎承載寧力：（6宇.1迫7）（6邊.1此8）2、大偏基心受漫壓構(gòu)折件截事面設(shè)示計步境驟A、非對叼稱配盈筋（1趣）計遵算e0、ea、ei、η（2墨）判慘別：喝若η茶ei≥0恥.3甩h0，則框為大撕偏心啄受壓零構(gòu)件（3鞭）為賢使鋼便筋總?cè)ビ昧空套钌僦?，取敢x=泛ξbh0，代忌入公管式（6閥.1辯3）伍求AS’（4旅）判背斷是汁否滿對足：若不蹤蝶滿足蜻，則趁AS‘按最葉小配協(xié)筋率爛或配并筋構(gòu)事造要隔求配閥置，刪且按伸AS‘為已喪知的蛾情況賞計算連AS（X卷和AS為未駐知量蘆）。（5徹）將深x、武AS’代入漆式（交6.輝14農(nóng)）求券AS（6?。┡泄脭嗍遣駶M桃足：若不籠滿足惜，取禿AS=ASm插in=ρmi遭nbh（7伏）選螺擇鋼純筋并裕畫筋沒圖B、對稱由配筋（1覽）計海算e0、ea、ei、η（2惱）由室公式象（6道.1映2）子得慈，隆若滿溫足x先≤ξbh0，應(yīng)按刑大偏幣壓計霧算。（3滅）檢嚼驗是框否滿擦足x≥若滿涉足，等由式斑（6撇.1欲3）做計算兼AS，且臥AS=AS‘若不擠滿足猜，則觀由式埋（6鴉.1獻7）刊計算設(shè)AS，且館AS=AS‘（4井）判打斷是鵝否滿西足：若不騙滿足撫，說充明構(gòu)紡件截兔面尺古寸偏防大，球可重己新選技擇截竹面尺譜寸進格行設(shè)滲計。（5閑）選膠擇鋼壤筋并積畫配茶筋圖3、大偏撒心受揀壓構(gòu)信件截驗面復(fù)喊核步辟驟已知螞:盤、AS‘糧、AS，求臉截面嶼能承睬受的M羽或撇N。A、已知阿軸向識力，絡(luò)求M柔；步驟煉：（1紋）將比和已雄知的隆鋼筋擠截面培面積莫代入勉（6如-1瞇2）求得肥界限你破壞據(jù)時的標(biāo)軸向姥力備；（2撒）.滿若滿慚足帽，為被大偏鉛壓構(gòu)踏件。（3?。┯刹剩?得-1載2）熊式求欣X；（4委）由沿（6眉-1抵3）掏式求只e；（5透）由嗽式（痕6-佳14只））寨求出昌ei并求鋤；（6罰）所傲求彎槽矩為B、已知降偏心棋距初，求鵝軸向促力N千；（1火）先筑按大傘偏壓橡考慮殿，由率圖（疼6-點14斗）對扶N作騙用點昏取矩辮，求X；（2律）若辟，祥則為型大偏微壓，圾將X糧代入永式（詢6-羅12候）求N；(二妖)、小偏永心受靈壓構(gòu)末件1翅基本溉公式（6醬.2袍0)(6約.2須1)(6亦.2旗2)當(dāng)小燈偏心橡受壓鄙構(gòu)件尚全截橡面受寄壓時酬，若臘附加妖偏心課距ea與荷仗載偏奔心距幸e0方向織相反橫，即洋ea使e0減小誦，對匹距軸運向力寧較遠陰一側(cè)逝的受懸壓鋼然筋更凳不利活，應(yīng)異按下規(guī)式進統(tǒng)行驗幅算：(6肉.2榴4)(6婆.2薦5)公式谷適用撕條件懷：x＞h02、小偏榴心受據(jù)壓截槐面設(shè)虹計A、非對磚稱配湖筋（挨x銜、AS’、AS、σ鬼為窄未知蠻）（1送）按君式（石6.盜24棚）計嫌算AS，并誰驗算號AS≥ρmi催nbh俯，若道不滿足脆，取稍AS=ρmi家nbh（2舊）聯(lián)服立求盈解公律式（測6.變20絹）—驢（6胳.2落2）初計算奧X（灰結(jié)果邁見式6.策26宏）（3尤）將漿x代朱入式白（6瓣.2廟1）朽中求鋸解AS‘，并叛驗算咬AS‘≥ρmi傘nbh若不裳滿足找，取葬AS‘=ρmi睛n‘bh若x旋＞h世，則壘應(yīng)取豆x=梢h代齒入式牛（6價.2丸1）科求解獅AS‘（4息）選帽擇鋼駝筋并螺畫筋逝圖（5冠）對鎖垂直爭于彎溪矩平擱面按烘軸心標(biāo)受壓旁構(gòu)件讀進行專計算貫。B、對稱歐配筋日（x碌、蝕AS’=AS、σ菠為押未知卡）（1脅）聯(lián)蓄立求環(huán)解公捕式（京6.否20極）—妻(6叛.2辭2)裕，求身ξ（遙結(jié)果梢見式6.鐘31說）,宇x=磚ξbh0（2仙）把賤X代雖入式撐（6組.2跳1）儀計算剩AS’，且箱AS’=AS若x怪＞h莖，則早應(yīng)取帶x=不h代釋入式增（6歇.2獄1）發(fā)求解朵AS‘（3池）選城擇鋼矛筋并嗓畫筋列圖（4藥）對睡垂直妹于彎離矩平踐面按腔軸心劉受壓往構(gòu)件耍進行辜計算亭。6-志4、偏心古受壓譽構(gòu)件即斜截脹面承跳載力炸計算枕一般鎮(zhèn)情況添