轴心受压构件承载力计算

箍筋阻止砼的横向变形，使砼 处于三向受力状态，轴向力增 大到一定数值，砼保护层开始 剥落，随着轴向力增大，螺旋 箍筋应力也增大，最后达到屈 服强度，失去核心砼的约束作 用，使砼压碎而破坏。
图6-2螺旋箍筋柱轴心受压构件破坏情况
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§6.2 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件 二、适用条件和强度提高原理
箍筋则产生环向拉力。当箍筋外部的混凝土被压坏并剥
落后，箍筋以内即核心部分的混凝土仍能继续承受荷载，当
箍筋达到抗拉屈服强度而失去约束砼侧向变形的能力时，核
心砼才会被压碎而导致整个构件破坏，其破坏形态如图6－2 所示。
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§6.2 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件
2、破坏特征 当承受轴向压力时，螺旋
30，35…,不宜小于250mm。 3．纵向钢筋
直径：12～32cm ，根为≥4 ，纵筋之间净距≥5cm， 净保护层：≥2.5cm
最小配筋率:全截面0.5,一则0.2,附表1-9
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
4.箍筋 ●箍筋直径：应不小于纵向钢筋直径的1/4,且不小于8mm; ●箍筋间距：不应大于纵向钢筋直径的15倍，且不大于构
当 > 0.03时
Ac=A－As
φ—轴心受压构件稳定系数,附表1-10
普通箍筋柱的正截面承载力计算分截面设计和强 度复核两种情况。
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1）截面设计 已知截面尺寸，计算长度l0，混凝土轴心抗压强度和
钢筋抗压强度设计值，轴向压力组合设计值，求纵向钢筋 所需面积。
As' f1s'd(0r0.9NdfcdA)
1．适用条件：① l/d7~1；2(短柱 ) ②尺寸受到限制。
注意：螺旋箍筋柱不如普遍箍筋柱经济，一般不宜采用。
2．强度提高原理 螺旋箍筋对其核心混凝土的约束作用，使混凝土抗压强
复合箍筋的布设
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1600KN
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§6.2 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件
一、受力分析及破坏特征 1、受力分析 螺旋箍筋或焊接圆环箍筋能约束混凝土在轴向压力作用
下所产生的侧向变形，对混凝土产生间接的被动侧向压力， 从而提高混凝土的抗压强度和变形能力。
两端固定
规范规定取值 0.5l
一端固定，一端自由 2.0l
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
四、 正截面承载力计算
《公路桥规》规定配有纵向受力钢筋和普通箍筋
的轴心受压构件正截面承载力计算式为
≤ 0Nd
Ac ––– 截面面积：
N u 0 .9fcA d fs 'A d s '
2）截面复核 已知截面尺寸，计算长度l0，全部纵向钢筋的截面面 积，混凝土轴心抗压强度和钢筋抗压强度设计值，轴向力 组合设计值，求截面承载力。
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
五、构造要求
1.混凝土 一般多采用C25～C40级混凝土。 2．截面尺寸 ① lo /b②30 2③5 尺2寸c5模m数化： 25，
件截面的较小尺寸（圆形截面用0.8倍直径），并不大于 400mm;在纵向钢筋截面积超过混凝土计算截面积的3%时， 箍筋的间距应不大于纵向钢筋直径的10倍，且不大200mm。
●复合箍筋:沿箍筋设置的纵向钢筋离角筋间距大于 150mm或15倍箍筋直径（取较大者）范围，则应设置复合 箍筋。
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
三、纵向稳定系数
1.定义：考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低 的计算系数。
2.计算： =pl/ps
pl l20E2 I(欧拉公式）也即 稳长 破柱 坏失 时的临界承载力
ps fcAfsAs(短柱压坏时的轴心力）
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
二、破坏形态
1.影响因素： （1）徐变：
●使钢筋应力突然增大，砼应力减小（应力重分布） ●突然卸载砼会产生拉应力。 （2）长细比：(l0/b) 2．普通箍筋柱的破坏特征 （1）短柱破坏——材料破坏。
破坏特征:纵向裂缝、纵筋鼓起、砼崩裂。
承载能力
第六章 轴心受压构件承载力计算
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本章主要内容
1．配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件的破坏形态、 承载力计算； 2．配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的破坏形态、 承载力计算； 3．稳定系数的概念及其影响因素； 4．核心混凝土强度分析及强度计算； 5．普通箍筋柱、螺旋箍筋柱的配筋特点和构造要求。
3凝. 土影强响度因等素级:长fc、d细2钢比1fEs'筋dc、强' 柱 度1的2 等初级始及挠配度筋、率竖对向其力影的响偏较心小有。关，混
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短柱：＝1.0
长柱： … l0/i (或l0/b) 查表
I i=
A
l0 ––– 构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。
两端铰
1.0l
一端固定，一端铰支 0.7l 实际结构按
纵向钢筋
纵向钢筋
箍筋
螺旋箍筋
图6-1 两种钢筋混凝土轴心受压构件 a)普通箍筋柱 b)螺旋箍筋柱
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纵向钢筋作用: 帮助混凝土承担压力防止混凝土 出现突然的脆性破坏，并承受由 于荷载的偏心而引起的弯矩
箍 筋 作 用:
与纵筋组成空间骨架，减少纵筋 的计算长度因而避免纵筋过早的 压屈而降低柱的承载力
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
一、钢筋混凝土柱的分类 普通箍筋柱：配有纵筋和箍筋的柱 ,(图6-1a)。 螺旋箍筋柱：配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱,(图6-1b)。
其中：纵筋帮助受压、承担弯距、防止脆性破坏。 螺旋筋提高构件的强度和延性。
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§6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件
PSfcAfs'dAs' |
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（2）长柱破坏——失稳破坏 破坏特征：凹侧砼先被压碎，
砼表面有纵向裂缝；凸侧则由受压突然 转为受拉，出现横向裂缝；破坏前，横 向挠度增加很快，破坏来得比较突然， 导致失稳破坏。承载能力要小于同截面、 配筋、材料的短柱。
承载能力
Pl PS|