混凝土結構設計原理之鋼筋混凝土受壓構件承載力計算

第六章

鋼筋混凝土受壓構件承載力計算6．1、概述一、基本概念1.受壓構件：承受軸向壓力為主的構件。2.分類：（1）軸心受壓構件：軸向力作用線通過構件截面的幾何中心（即重心）；(2）偏心受壓構件：軸向力作用線不通過構件截面的幾何中心；分為單向偏心和雙向偏心。二、工程應用1.軸心受壓構件：結構的中間柱（近似）；2.單向偏心受壓構件：結構的邊柱；3.雙向偏心受壓構件：結構的角柱；§6.5、受壓構件構造要求一、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生的彎矩正截面承載力計算確定所需縱筋直徑和根數?？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。構造要求見P165。6．2、軸心受力構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≤當柱子比較細長時，在構件在荷載作用下會產生側向撓曲，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?！敕€(wěn)定系數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：—鋼筋混凝土構件的穩(wěn)定系數（＜1，按表6.1查取）構件的計算長度與構件兩端支承情況有關。（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、偏心受壓構件正截面承載力計算離偏心壓力N較近一側縱筋受，用AS‘表示；離偏心壓力N較遠一側縱筋，用AS表示；一、偏心受壓構件破壞類型兩類：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AS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AS可能姻受拉歉或受細壓且植均未揉屈服扮。結論舍：（1陶）兩君者的聞根本早區(qū)別槐在于號：遠蟻側的時鋼筋宋是否膠受拉籌且屈歷服（2通）前譜者遠博側鋼剪筋受洞拉屈芬服，寶破壞呆前有淘預兆遞，屬歪“延復性破壞”廉；（3偶）后捧者遠抹側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兆是，屬用“脆拘性破牌壞”俯；（4抵）當胸遠側觸鋼筋食屈服私的同彩時，逼近側累混凝繩土壓庭碎，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件鈔判別標準不：遠離利軸向繡力一萬側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于或慕小于朗e0，計脅算時極應考則慮此置影響醫(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生名撓曲這變形練f（論側向夜撓度鵲），勇引起散附加縱彎矩抗Nf蒜（也猾稱二若階彎蠻矩）熱。當濫柱的壟長細竊比較所大時窯，側康向彎系曲變順形導聾致構棟件產樹生失芽穩(wěn)破叉壞，低計算騎中須毯考慮旦側向嗎撓度朋對構勁件承欲載力愿的影催響。巡壽→偏心寺距增雁大系但數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長看柱，脈ei→η拍ei短柱鏡、中扇長柱備、細懲長柱雀的判篇別標梁準P照14們8。四、矩形狐截面輸偏心昂受壓老構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、大偏基心受漫壓構折件截事面設示計步境驟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件（3鞭）為賢使鋼便筋總去用量仗最少旨，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）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、大偏撒心受揀壓構信件截驗面復喊核步辟驟已知螞: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時的標軸向姥力備；（2撒）.滿若滿慚足帽，為被大偏鉛壓構踏件。（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)當小燈偏心橡受壓鄙構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逝的受懸壓鋼然筋更凳不利活，應異按下規(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、小偏榴心受據壓截槐面設虹計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受壓旁構件讀進行專計算貫。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件耍進行辜計算亭。6-志4、偏心古受壓譽構件即斜截脹面承跳載力炸計算枕一般鎮(zhèn)情況添