軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算-配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件

軸心受壓構(gòu)件-螺旋箍筋柱正截面承載力計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理正截面承載力計(jì)算螺旋箍筋柱正截面承載力的計(jì)算式并應(yīng)滿足

★★螺旋筋僅能間接地提高強(qiáng)度，對(duì)柱的穩(wěn)定性問(wèn)題毫無(wú)幫助，因此長(zhǎng)柱和中長(zhǎng)柱應(yīng)按普通箍筋柱計(jì)算，不考慮螺旋筋作用。正截面承載力計(jì)算(1)螺旋筋不能提高強(qiáng)度過(guò)多，否則會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層剝落，即滿足：公式適用條件：軸心受壓構(gòu)件螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算（建筑規(guī)范）螺旋箍筋柱能約束核心混凝土在縱向受壓時(shí)產(chǎn)生的橫向變形，核心截面混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而提高了混凝土抗壓強(qiáng)度和變形能力。核心混凝土由于受到螺旋箍筋的約束仍能繼續(xù)受壓，其抗壓強(qiáng)度將超過(guò)軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c，承載力增加，荷載又開(kāi)始上升。螺旋箍筋中的拉應(yīng)力也不斷增加，直至達(dá)到抗拉強(qiáng)度，出現(xiàn)第二個(gè)峰值。此時(shí)箍筋不能繼續(xù)約束混凝土的側(cè)向變形，最后混凝土被壓碎。混凝土圓柱體三向受壓狀態(tài)的縱向抗壓強(qiáng)度被約束后混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度——核心混凝土受到的徑向壓應(yīng)力值構(gòu)件的核心截面面積——為系數(shù)。dcor代入代入推得fclf’yA’s由可得：得到推得螺旋箍筋換算成相當(dāng)?shù)目v筋面積箍筋的換算截面面積當(dāng)fcu,k≤50N/mm2時(shí)，取a=1.0；當(dāng)fcu,k=80N/mm2時(shí)，取a=0.85，其間直線插值。推得采用螺旋箍筋可有效提高柱的軸心受壓承載力?！羧缏菪拷钆渲眠^(guò)多，極限承載力提高過(guò)大，則會(huì)在遠(yuǎn)未達(dá)到極限承載力之前保護(hù)層產(chǎn)生剝落，從而影響正常使用?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：●按螺旋箍筋計(jì)算的承載力不應(yīng)大于1.5×普通箍筋柱受壓承載力?！魧?duì)長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部受壓，螺旋箍筋的約束作用得不到有效發(fā)揮?！兑?guī)范》規(guī)定：●對(duì)長(zhǎng)細(xì)比l0/d大于12的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用?！袈菪拷畹募s束效果與其截面面積Ass1和間距s有關(guān)，為保證有一定約束效果，《規(guī)范》規(guī)定：●

螺旋箍筋的換算面積Ass0不得小于全部縱筋A(yù)'s

面積的25%●螺旋箍筋的間距s不應(yīng)大于dcor/5，且不大于80mm，同時(shí)為方便施工，s也不應(yīng)小于40mm?！羧绻绰菪拷钪?jì)算的受壓承載力小于按普通箍筋柱計(jì)算的受壓承載力時(shí)，則應(yīng)按普通箍筋柱受壓承載力的公式計(jì)算。軸心受壓構(gòu)件-螺旋箍筋受力特點(diǎn)和破壞特征結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理受力特點(diǎn)和破壞特征

(1)受力分析

螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍筋能約束混凝土在軸向壓力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向變形，對(duì)混凝土產(chǎn)生間接的被動(dòng)側(cè)向壓力，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力。箍筋則產(chǎn)生環(huán)向拉力。當(dāng)箍筋外部的混凝土被壓壞并剝落后，箍筋以內(nèi)即核心部分的混凝土仍能繼續(xù)承受荷載，當(dāng)箍筋達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度而失去約束砼側(cè)向變形的能力時(shí)，核心砼才會(huì)被壓碎而導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件破壞。受力特點(diǎn)和破壞特征軸心受壓柱的軸力——應(yīng)變曲線螺旋箍筋柱具有很好的延性，在承載力不降低情況下，其變形能力比普通箍筋柱提高很多。受力特點(diǎn)和破壞特征

(2)破壞特征

1）螺旋筋或焊接環(huán)筋在約束核心混凝土的橫向變形時(shí)產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)它達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度時(shí)，就不再能有效地約束混凝土的橫向變形，構(gòu)件破壞。2）螺旋筋或焊接環(huán)筋外的混凝土保護(hù)層在螺旋筋或焊接環(huán)筋受到較大拉應(yīng)力時(shí)就開(kāi)裂，故在計(jì)算時(shí)不考慮此部分混凝土。

螺旋箍筋柱破壞情況受力特點(diǎn)和破壞特征2.適用條件和強(qiáng)度提高原理

(1)適用條件：①；②尺寸受到限制。

注意：螺旋箍筋柱不如普遍箍筋柱經(jīng)濟(jì)，一般不宜采用。

螺旋箍筋柱受力計(jì)算圖式

根據(jù)圖7-8所示螺旋箍筋柱截面受力圖式，由平衡條件可得到式中：

——核心混凝土面積；受力特點(diǎn)和破壞特征(2)強(qiáng)度提高原理螺旋箍筋對(duì)其核心混凝土的約束作用，使混凝土抗壓強(qiáng)度提高，根據(jù)圓柱體三向受壓試驗(yàn)結(jié)果，約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度近似表達(dá)式：式中

fcc——處于三向壓應(yīng)力作用下核心混凝土的抗壓強(qiáng)度；fc

——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；σ2——為作用于核心混凝土的徑向壓應(yīng)力值。

受力特點(diǎn)和破壞特征