第5章受压构件建筑结构.ppt

5.1概 述受压构件承受轴向压力为主的构件轴心受压构件理想的不存在 单向偏心受压-主要介绍偏心受压构件 双向偏心受压应用：钢筋混凝土柱、桁架受压腹杆和弦杆、剪力墙。5.1 概 述 一、材料 选用：宜高不宜低，C25，一般C30C401、混凝土 原因：受压构件承载力主要取决于混凝土强度 减小构件的截面尺寸、节约钢筋 选用：不宜高，通常HRB335、HRB4002、钢筋 或RRB400 原因：高强度钢筋应力得不到发挥。5.2 受压构件构造要求采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。截面。圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在l0/b30及及l0/h25。当柱截面的边长在当柱截面的边长在800mm以下时，一般以以下时，一般以50mm为模为模数，边长在数，边长在800mm以上时，以以上时，以100mm为模数。为模数。5.2 受压构件构造要求三、配筋 1、纵向钢筋（1）作用 协助混凝土承压；承受拉应力（M引起、偶然偏心矩、收缩、温度应力变化引起）防止混凝土脆性破坏。减小混凝土的徐变（2）构造 直径：412mm（宜采用较大直径）通常选用1632mm保证骨架刚度 布置：沿截面四边均匀布置，净距50mm，中距300mm，保护层30，d max。max：5%（一般 3%）配筋率率 全部：0.6%（当混凝土C60时，0.7%）min 受压一侧：0.2%5.2 受压构件构造要求防止纵筋受压时压屈；固定纵筋位置，并组成骨架；约束核心混凝土变形，提高混凝土的强 度和变形能力；承受剪力。5.2 受压构件构造要求直径 d/4，6mmmax 当3%时：8mm b，400mmmin 绑扎骨架中 15d，间距 焊接骨架中 20d 当3%时：10d，200mmmin ll内 受拉筋：5d，100mmmin 受压筋：10d，200mmmin 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求复杂截面的箍筋形式 5.2 受压构件构造要求5.3 5.3 轴心受压构件的承载力计算轴心受压构件的承载力计算在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝土通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝土质量的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。质量的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、桁架中的但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。普通钢箍柱螺旋钢箍柱普通钢箍柱：普通钢箍柱：箍筋的作用？箍筋的作用？纵筋的作用？纵筋的作用？螺旋钢箍柱：螺旋钢箍柱：箍筋的形状箍筋的形状为圆形，且间距较密，其为圆形，且间距较密，其作用？作用？5.3轴心受压构件承载力计算一、普通箍筋柱一、普通箍筋柱1、受力特点、受力特点 短柱（矩形截面短柱（矩形截面lo/h8；圆形；圆形lo/dx xb时时 sAs fyAsNM sssycuAAfbxfNa)2(0 xhbxfMcua)(0ssyahAf)2(01xhbxfNeca)(0ssyahAf受受拉拉破坏破坏(大偏心受压大偏心受压)受受压压破坏破坏(小偏心受压小偏心受压)矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式及适用条件5.4偏心受压构件正截面承载力计算三、对称配筋截面三、对称配筋截面实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。差不大，可采用对称配筋。采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。对于装配式构件，也采用对称配筋。对称配筋截面，即对称配筋截面，即As=As，fy=fy，a=a，其界限破坏状态，其界限破坏状态时的轴力为时的轴力为Nb=a a fcbx xbh0。)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysycaa因此，除考虑偏心距大小外，还要根据轴力大小（N Nb）的情况判别属于哪一种偏心受力情况。5.4偏心受压构件正截面承载力计算1、当、当 eieib.min=0.3h0，且，且N Nb时，为大偏心受压时，为大偏心受压 x=N/a a fcb)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysycaa)()5.0(00ahfxhbxfNeAAycssa若若x=N/a a fcbeib.min=0.3h0，但，但N Nb时，时，为小偏心受压为小偏心受压第五章 受压构件的截面承载力bcbcscbbhfahbhfNebhfNxaxbaaaxx00200)(需从新计算)()5.01(020ahfbhfNeAAycssxxa得5.4偏心受压构件正截面承载力计算5.5 受压构件的斜截面受剪承载力一、单向受剪承载力一、单向受剪承载力压力存在压力存在:延缓了斜裂缝的出现和开展延缓了斜裂缝的出现和开展 斜裂缝角度减小斜裂缝角度减小 混凝土剪压区高度增大混凝土剪压区高度增大问题问题:当压力超过一定数值当压力超过一定数值?5.5偏心受压构件斜截面承载力受剪承载力与轴压力的关系5.5偏心受压构件斜截面承载力偏心受压构件的偏心受压构件的受剪承载力计算公式受剪承载力计算公式NhsAfbhfVsvyvt07.00.10.175.100 为计算截面的剪跨比，对框架柱，为计算截面的剪跨比，对框架柱，=M/Vh0，当，当 3时，取时，取=3；对其他偏心受压构件，均布荷载时，取；对其他偏心受压构件，均布荷载时，取=1.5；对偏心受压构件，对偏心受压构件，=a/h0，当，当 3时，取时，取=3；a为集中荷载至支座或节点边缘的距离。为集中荷载至支座或节点边缘的距离。N为与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当为与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当N0.3fcA时，取时，取N=0.3fcA，A为构件截面面积。为构件截面面积。为防止配箍过多产生斜压为防止配箍过多产生斜压破坏，受剪截面应满足破坏，受剪截面应满足025.0bhfVccbNbhfVt07.00.175.10可不进行斜截面受剪承载可不进行斜截面受剪承载力计算，而仅需按构造要力计算，而仅需按构造要求配置箍筋。求配置箍筋。5.5偏心受压构件斜截面承载力