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受压构件在构造中具有重要作用，一旦破坏将导致整个构造的损坏甚至倒塌。,轴心受压承载力是正截面受压承载力 的上限。,先争论轴心受压构件的承载力计算，然后重点争论单向偏心受压的正截面承载力计算。,第6章 受压构件的截面承载力,6.1 受压构件一般构造要求,一、截面型式及尺寸,方形或矩形、圆形或多边形,轴心受压构件,偏心受压构件,矩形、工字形,方形柱的截面尺寸不宜小于250mm250mm，长细比,l,0,/,b,=30或,l,0,/h,=25。截面尺寸符合模数要求，800mm以下的取50mm的倍数，800mm以上的取100mm的倍数。,二、材料要求,混凝土：承受较高强度等级的混凝土，C25、C30、C35、C40,纵筋：承受HRB400级、HRB335级、RRB400级，不宜承受高强度钢筋。,三、纵筋,受压构件全部纵筋配筋率不应小于0.6%，一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量，全部纵筋配筋率不宜超过5%；柱子中全部纵向钢筋的适宜配筋率为0.8%2.0%。,轴心受压构件纵筋沿截面的四周均匀放置，钢筋根数不得少于4根，直径不小于12mm，常用1632mm。,纵筋的作用,1帮助混凝土受压，减小截面面积；,2当柱偏心受压时，担当弯矩产生的拉力；,3减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。,纵筋的要求,偏心受压构件纵筋放置在偏心截面的两边，截面高度,大于,600mm时，侧面应设置直径1016mm的纵向构造钢筋，并设附加箍筋或拉筋。,箍筋的作用,1与纵筋形成骨架，便于施工；,2防止纵筋的压屈；,3对核心混凝土形成约束，提高混,凝土的抗压强度，增加构件的延 性。,四、箍筋,箍筋应做成封闭式，间距在绑扎骨架中不大于15d，在焊接骨架中不大于20d，且不大于400mm，也不大于构件截面的短边尺寸。,箍筋直径不小于d/4，且不小于6mm。纵筋配筋率超过3%时，直径不小于8mm，间距不大于10d，且不应大于200mm。,箍筋的要求,6.2 轴心受压构件正截面承载力,由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不均匀性等缘由，往往存在确定的初始偏心距,以恒载为主的等跨多层房屋内柱、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,在实际构造中，抱负的轴心受压构件是不存在的,一般箍筋柱,螺旋箍筋柱,普通箍筋柱,螺旋箍筋柱,一,轴压构件性能,Behavior of Axial Compressive Member,变形条件：,物理关系：,平衡条件：,0,0.001,0.002,100,200,300,400,500,20,40,60,80,100,s,c,s,s,e,s,c,f,y,=540MPa,f,y,=230MPa,依据构件长细比的不同，轴心受压构件可分为轴心受压短柱对于矩形截面 和轴心受压长柱。,试验争论分析,轴心受压短柱,轴力较小时，构件处于弹性阶段，钢,筋、混凝土应力线性增长；,轴力稍大时，混凝土消逝塑性变形，,应力增长较慢，钢筋应力增长较快；,接近极限轴力时，钢筋应力到达屈服,强度，应力不变，混凝土应力增长较快，,最终混凝土被压碎而破坏。,两次内力重分布,弹性阶段末钢筋屈服：局部混凝土应力转由钢筋承受,钢筋屈服构件破坏：钢筋应力不变，混凝土应力增长,长柱在轴向力作用下，不仅发生压缩变形，同时还发生纵向弯曲，产生横向挠度。破坏时，凹侧混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯而向外弯凸，凸侧则由受压突然变为受拉，消逝水平受拉裂缝。缘由：钢筋混凝土柱不行能是抱负的轴心受压构件，轴向力多少存在一个初始偏心。,长柱的破坏荷载小于短柱，且柱子越瘦长则小得越多。,用稳定系数,表示长柱承载力较短柱降低的程度。,=N,u,l,/,N,u,s,，,影响因素为柱子的长细比,l,0,/,b,，混凝土强度等级和配筋率影响很小。,l,0,/,b8,需考虑纵向弯曲的影响，查表得j=0.89。,2.计算As,说明截面尺寸选的过大，重新选择,b,=250mm。,l,0,/,b,=4550/250=18.28,需考虑纵向弯曲的影响，查表得,j,=0.8。,f,c,=0.89.6=7.68N/mm,2,满足要求，选用4 22，排列于柱子四周。箍筋选用f6250,由于施工较麻烦，它们仅用于轴心受压荷载很大而截面尺寸又受到限制的柱，或地震作用下的轴心受压柱。,三,螺旋箍筋轴压柱,正截面承载力,混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度,螺旋箍筋柱与一般箍筋柱力位移曲线的比较,到达极限状态时疼惜层已剥落，不考虑,螺旋箍筋对承载力的影响系数,a,，当,f,cu,k,50N/mm,2,时，取,a,=1.0；,当,f,cu,k,=80N/mm,2,时，取,a,=0.85，其间直线插值。,螺旋箍筋,换算成,相当的,纵筋面积,承受螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。但配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未到达极限承载力之前疼惜层剥落，从而影响正常使用。,标准规定：,1按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按一般箍筋柱受压承载力的50%；,2对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺,旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。因此，对长细比l0/d大于12的柱,不考虑螺旋箍筋的约束作用；,3螺旋箍筋的约束效果与其截面面积Ass1和间距S有关，为保证约束效,果，螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋A”s面积的25%；,4螺旋箍筋的间距S不应大于dcor/5，且不大于80mm，同时为便利施工，S也不应小于40mm。,螺旋箍筋柱,限制条件,6.3 偏心受压构件正截面承载力计算,偏压构件破坏特征,受拉破坏,tensile failure,受压破坏,compressive failure,偏心受压构件的破坏形态与,偏心距,e,0,和,纵筋配筋率,有关,M较大，N较小,偏心距,e,0,较大,一,大偏心破坏的特征,截面受拉侧混凝土较早消逝裂缝，受拉钢筋的应力随荷载增加进展较快，首先到达屈服；,此后裂缝快速开展，受压区高度减小；,最终，受压侧钢筋A”s 受压屈服，压区混凝土压碎而到达破坏。,这种破坏具有明显预兆，变形力气较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相像，属于塑性破坏，承载力主要取决于受拉侧钢筋。,形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率适宜，通常称为大偏心受压。,大偏心,受拉,破坏特点,当相对偏心距,e,0,/,h,0,较小,或虽然相对偏心距,e,0,/,h,0,较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时,二,小偏心破坏的特征,截面受压一侧混凝土和钢筋的受力较大，而另一侧钢筋的应力较小，可能受拉也可能受压；,截面最终是由于受压区混凝土首先压碎而到达破坏，受拉侧钢筋未到达屈服；,承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压区高度较大，破坏突然，属于脆性破坏。,当偏心距较小或受拉钢筋配置过多时易发生小偏压破坏，因偏心距较小，故通常称为小偏心受压。,小偏心,受压,破坏特点,大、小偏心破坏的共同点是,受压钢筋均可以屈服,
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