当前位置:文档之家› 2.3钢筋混凝土受压构件

2.3钢筋混凝土受压构件

柱中纵向受力钢筋的净间距不应小于50mm;对水平浇筑的预制柱,其纵 向钢筋的最小净间距可按梁的有关规定取用;
在偏心受压柱中,垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴 心受压柱中各边的纵向受力钢筋,其中距不宜大于300mm
4、配筋率
受压构件纵向钢筋的最小配筋率应符合下表的规定。全部纵向 钢筋的配筋率不宜超过5%。受压钢筋的配筋率一般不超过3%, 通常在0.5 %~2%之间。
破坏性质:延性破坏
2.小偏心钢筋混凝土受压构件破坏过程(受压破坏) (点击播放视频)
受压破坏
破坏特征:临近破坏时,构件截面压应力较大一侧混凝土达
到极限压应变而被压碎。构件截面压应力较大一侧的纵向钢筋应
力也达到了屈服强度;而另一侧混凝土及纵向钢筋可能受拉,也 可能受压,但应力较小,均未达到屈服强度。
可按下式计算:
柱的计算长度;

1 1 0.002(l0 / b 8) 2
矩形截面的短边尺寸,圆形截面可取
(4.2.1)
式中
b ——
l 0——
3d b 2
( d为截面直径),对任意截面可取 b 12i (i为截面最小回转 半径)。 构件的计算长度l0与构件两端支承情况有关,对于一般的多层房屋 的框架柱,梁柱为刚接的框架各层柱段。现浇楼盖:底层柱l0 =1.0H ;其余各层柱段l0 =1.25H。装配式楼盖:底层柱l0 =1.25H;其余各 层柱段l0 =1.5H。
2.偏心受压构件承载力计算
1.偏心受压构件破坏特征 按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同,偏心受压
构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。
1.大偏心钢筋混凝土受压构件破坏过程(受拉破坏) (点击播放视频)
受拉破坏
破坏特征:受拉钢筋首先达到屈服强度,最后受压区混凝土达
到界限压应变而被压碎,构件破坏。此时,受压区钢筋也达到屈服 强度。
2、布置方式
轴心受压柱的纵向受力钢筋应沿截面四周均匀对称 布置; 偏心受压柱的纵向受力钢筋放置在弯矩作用方向的 两对边; 圆柱中纵向受力钢筋宜沿周边均匀布置。
3、构造要求
纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm,通常采用 12~32mm。一般宜采用根 数较少,直径较粗的钢筋,以保证骨架的刚度。
方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于4根,圆柱中不宜少于8根且 不应少于6根。
建筑结构
主讲:蒲 瑜
第二章 钢筋混凝土结构
第三节 钢筋混凝土受压构件
一、分类
二、材料的选用
混凝土 宜采用较高强度等级的混凝土,一般采 用C25 及以上等级的混凝土。 钢筋 不宜选用高强度钢筋,一般采用HRB400 和HRB335。
三、截面形式和尺寸
截面形状:正方形、矩形、圆形、环形。 截面尺寸:截面尺寸一般应符合l0/b≤30及 l0/h≤25(其中l0为柱的计算长度,h和b分别为截面 的高度和宽度)。
破坏性质:脆性破坏
3.受拉破坏与受压破坏的界限 界限破坏:在受拉钢筋达到受拉屈服强度时,受压区混凝土也达到 极限压应变而被压碎,构件破坏,这就是大小偏心受压破坏的界限。 判断条件:当§≤§b,属于大偏心受压构件; 当§>§b,属于小偏心受压构件;
矩形截面的短边尺寸。
1.轴心受压短柱的破坏特征 轴心受压短柱的破坏过程
(1)当轴向力较小时,构件的压缩变形主要为弹性变形,轴向力
在截面内产生的压应力由混凝土合钢筋共同承担。 (2)随着荷载的增大,构件变形迅速增大,此时混凝土塑性变形
增加,弹性模量降低,应力增加缓慢,而钢筋应力的增加则越来越
快。在临近破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,混凝土保护层开始剥 落,最后,箍筋之间的纵向钢筋压率 0.6 0.2
0.2%和45ft/fy%中的较大值
受压构件
全部纵向钢筋 一侧纵向钢筋
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受 拉钢筋
5、配筋方式
对称配筋:在柱的弯矩作用方向的两对边对称布 置相同的纵向受力钢筋。
非对称配筋:在柱的弯矩作用方向的两对边布置
不同的纵向受力钢筋。
顶层纵筋
2、构造要求
2、构造要求
对于截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋箍筋
截面注写示例
六、受压构件的受力及破坏特征
1.轴心受压构件的破坏特征 按照长细比 l0/b 的大小,轴心受压柱可分为 短柱和长柱两类。对方形和矩形柱,当 l0/b ≤ 8 时 属于短柱,否则为长柱。其中l0为柱的计算长度,b为
的。
2.轴心受压长柱的破坏特征 轴心受压长柱的破坏过程
(1)初始偏心距导致附加弯矩,附加弯
矩产生的水平挠度又加大了初始偏心距;较大 的初始偏心距将导致承截能力的降低。破坏时
首先在凹边出现纵向裂缝,接着混凝土被压碎,
纵向钢筋被压弯向外凸出,侧向挠度急速发展, 最终柱子失去平衡并将凸边混凝土拉裂而破坏。
裂而破坏。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。
当短柱破坏时,混凝土达到极 限压应变 =0.002,相应的纵向钢筋
应力值
=Es=2×105×0.002=400N/mm2。因此, 当纵筋为高强度钢筋时,构件破坏
时纵筋可能达不到屈服强度。显然,
在受压构件内配置高强度的钢筋不 能充分发挥其作用,这是不经济
对于方形和矩形截面,其尺寸不宜小于 250×250mm。为了便于模板尺寸模数化,柱截面边 长在800mm以下者,宜取50mm 的倍数;在800mm以 上者,取为100mm的倍数。
四、纵向钢筋
1、设置纵向受力钢筋的目的
协助混凝土承受压力;
承受可能的弯矩,以及混凝土收缩和温度变形引 起的拉应力;
防止构件突然的脆性破坏。
中间层纵筋
室外地坪
基础插筋
钢筋连接形式: •绑扎搭接 •焊接连接 •机械连接
绑扎搭接
焊接连接
机械连接
绑扎搭接长度
•抗震要求=LlE •非抗震要求=Ll 错开长度 •抗震要求=0.3Lle •非抗震要求=0.3Lll 错开长度=Max(35d,500)
错开长度=35d
钢筋搭接 及 错开长度
抗震要求=2.3Lle 非抗震要求=2.3ll
Max(35d,500)
35d
表示方法1
标高及截面尺寸
表示方法2
五、箍筋
1、作用
保证纵向钢筋的位置正确; 防止纵向钢筋压屈,从而提高柱的承载能力。
2、构造要求
1、柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式; 2、箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸, 且不应大于15d,d为纵向受力钢筋的最小直径; 3、箍筋直径不应小于d/4,且不应小于6mm,d为纵向钢 筋的最大直径; 4、当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋 直径不应小于8mm,间距不应大于给向受力钢筋最小直径的 10倍,且不应大于200mm;箍筋末端应做成135°弯钩且弯 钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍;箍筋也可焊 成封闭环式; 5、当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3 根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多 于4根时,应设置复合箍筋;
(2)长细比较大时,可能发生“失稳破坏
”。
由上述试验可知,在同等条件下,即截面相同,配筋相同,材料相 同的条件下,长柱承载力低于短柱承载力。在确定轴心受压构件承截力 计算公式时,规范采用构件的稳定系数 来表示长柱承截力降低的程度。 长细比l0/b越大, 值越小,当l0/b ≤ 8时, = 1。 稳定系数
相关主题