第二篇--鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件及偏心受拉構(gòu)件課件

1、第一節(jié) 受壓構(gòu)件的分類及構(gòu)造要求受壓構(gòu)件（柱）往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。 以承受軸向力為主的構(gòu)件屬于受壓構(gòu)件。如：?jiǎn)螐S柱、拱、屋架上弦桿，多、高層框架柱、剪力墻、筒體，煙囪，橋墩、樁。一、 截面形式及尺寸方形或矩形、圓形或多邊形軸心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件矩形、工字形方形柱的截面尺寸不宜小于250mm250mm，長(zhǎng)細(xì)比l0/b=30或l0/h=25。截面尺寸符合模數(shù)要求，800mm以下的取50mm的倍數(shù)，800mm以上的取100mm的倍數(shù)。二、 混凝土混凝土：采用較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，C25、C30、C35、C40。三、 縱筋偏壓配筋率：級(jí)受拉、受壓

2、0.25%（柱）、0.2%（墻）； 級(jí)受拉、受壓0.20%（柱）、0.15%（墻）軸壓配筋率：全部鋼筋配筋率0.4%軸心受壓構(gòu)件縱筋沿截面的四周均勻放置，鋼筋根數(shù)不得少于4根，直徑不小于12mm，常用1232mm。偏心受壓構(gòu)件縱筋放置在偏心截面的兩邊，截面高度600mm時(shí)，側(cè)面應(yīng)設(shè)置直徑1016mm的縱向構(gòu)造鋼筋，并設(shè)附加箍筋或拉筋?？v筋混凝土保護(hù)層厚度一級(jí)環(huán)境取25mm，凈距不小于50mm，縱筋中距不大于350mm?？v筋：采用、級(jí)鋼筋，不宜采用高強(qiáng)度鋼筋。四、箍筋箍筋應(yīng)做成封閉式，間距在綁扎骨架中不大于15d，在焊接骨架中不大于20d，且不大于400mm，也不大于構(gòu)件截面的短邊尺寸。箍筋直徑

3、不小于d/4，且不小于6mm?？v筋配筋率超過(guò)3%時(shí)，直徑不小于8mm，間距不大于10d，且不應(yīng)大于200mm。當(dāng)柱子截面短邊尺寸不大于400mm，縱向鋼筋多于4根時(shí)；或每邊多于3根縱筋時(shí)，應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。箍筋及附加箍筋 第二節(jié) 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，理想的軸心受壓構(gòu)件幾乎是不存在的（砼的非均質(zhì)性、縱筋的非對(duì)稱性、荷載位置的不準(zhǔn)確、施工誤差等）。以承受恒載為主的多層房屋的內(nèi)柱、桁架中的受壓腹桿等，主要承受軸向壓力，可近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。普通鋼箍柱普通箍筋柱螺旋鋼箍柱螺旋箍筋柱普通鋼箍柱：縱筋的作用提高柱的承載力，減小截面尺寸，改善破壞時(shí)構(gòu)件的延性，減小混凝土的徐變變形。箍筋的作

4、用與縱筋形成骨架，防止縱筋受力后外凸。 一、試驗(yàn)結(jié)果矩形截面軸心受壓短柱N變形條件：es =ec =e物理關(guān)系：平衡條件：矩形截面軸心受壓長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱在軸向力作用下，不僅發(fā)生壓縮變形，同時(shí)還發(fā)生縱向彎曲，產(chǎn)生橫向撓度。破壞時(shí)，凹側(cè)混凝土被壓碎，縱向鋼筋被壓彎而向外彎凸，凸側(cè)則由受壓突然變?yōu)槭芾霈F(xiàn)水平受拉裂縫。原因：鋼筋混凝土柱不可能是理想的軸心受壓構(gòu)件，軸向力多少存在一個(gè)初始偏心。長(zhǎng)柱的破壞荷載小于短柱，且柱子越細(xì)長(zhǎng)則小得越多。用穩(wěn)定系數(shù)表示長(zhǎng)柱承載力較短柱降低的程度。 =Nu長(zhǎng)/Nu短，影響因素：柱子的長(zhǎng)細(xì)比l0/b，混凝土強(qiáng)度等級(jí)和配筋率影響很小。 l0/b8需考慮縱向彎曲的影響，查表得j

5、=0.89。2.計(jì)算As 說(shuō)明截面尺寸選的過(guò)大，重新選擇b=250mm。l0/b=4550/250=18.28需考慮縱向彎曲的影響，查表得j=0.8。滿足要求，選用4 14，排列于柱子四周。箍筋選用f6200三、配有螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋的軸心受壓柱配有螺旋式和焊接環(huán)間接鋼筋截面 （a）螺旋式 （b）焊接環(huán)式 配有螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋的鋼筋混凝土柱的受壓破壞可認(rèn)為是由于橫向變形而發(fā)生的拉壞，間接鋼筋可以約束核心區(qū)混凝土的橫向變形，而使其處于三向受壓狀態(tài)，可以進(jìn)一步承受壓力至螺旋式間接鋼筋受拉屈服而破壞，因而間接鋼筋可以提高鋼筋混凝土柱的受壓承載力。 第三節(jié) 偏心受壓構(gòu)件的受力性能 構(gòu)件的

6、最終破壞是由于受壓區(qū)混凝土的壓碎所造成的。由于引起混凝土壓碎的原因不同，破壞形態(tài)可以分為大偏心受壓破壞和小偏心破壞兩類。 大偏心受壓構(gòu)件的破壞特征：受拉鋼筋首先達(dá)到屈服，然后是受壓鋼筋達(dá)到屈服，最后由于受壓混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞。因?yàn)槠茐氖菑氖芾瓍^(qū)可以的，故稱為“受拉破壞”。一、破壞特征大偏心受壓破壞形態(tài) 小偏心受壓構(gòu)件的破壞特征：破壞是由受壓混凝土壓碎引起的，離縱向力較近一側(cè)的鋼筋受壓屈服，而另一側(cè)的鋼筋無(wú)論受壓還是受拉，均達(dá)不到屈服強(qiáng)度，破壞無(wú)明顯預(yù)兆，混凝土強(qiáng)度越高，破壞越突然。由于破壞是從受壓區(qū)開始的，故這種破壞被稱為“受壓破壞”。小偏心受壓破壞形態(tài)二、縱向撓曲線的影響 鋼筋混凝土柱

7、在承受偏心受壓荷載后，會(huì)產(chǎn)生縱向彎曲變形，其側(cè)向撓度將引起附加彎矩（也稱二階彎矩）。偏心受壓柱的各種破壞短 柱：可以不考 慮縱向彎曲引起 的附加彎曲的影 響，M與N成線形 關(guān)系。構(gòu)件是由 于材料破壞引起的。中長(zhǎng)柱：M與N不成 線性關(guān)系，也屬于 材料破壞。細(xì)長(zhǎng)柱：構(gòu)件是失去 平衡而破壞，失穩(wěn) 破壞。三、彎矩和軸心壓力對(duì)偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的 影響 在受壓破壞和受拉破壞之間，存在一種界限破壞狀態(tài)，此時(shí)受拉鋼筋屈服和受壓混凝土壓碎同時(shí)發(fā)生。四、大、小偏心受壓的分界 大、小偏壓之間的根本區(qū)別是截面破壞時(shí)受拉鋼筋是否屈服。區(qū)分大小偏心破壞的界限狀態(tài)，與區(qū)分適筋梁和超筋梁的界限狀態(tài)完全相同。所以： 當(dāng) 時(shí)，構(gòu)件截面為小偏心受壓； 當(dāng) 時(shí)，構(gòu)件截面為大偏心受壓； 當(dāng) 時(shí)，