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1、0 0 绪论绪论 1 1 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则 2 2 建筑结构材料建筑结构材料 3 3 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 4 4 钢筋混凝土纵向受力构件钢筋混凝土纵向受力构件 5 5 钢筋混凝土受扭构件钢筋混凝土受扭构件 6 6 预应力混凝土构件预应力混凝土构件 7 7 钢筋混凝土楼屋盖钢筋混凝土楼屋盖 浙江建设职业技术学院 建筑工程系 结构教研室 2007版 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure 搽 罚 歹 轩 益 续 妈 拎 衍 撤 离 搽 剥 犁 屎 企 覆 踌 搅 嘶 淑 飘 恐 射 窥 皿 送 拦 唐 矮
2、忙 鹤 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.0 概述 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 根据受力的方向是指向截面，还是离开截面， 可分为纵向受压构件和纵向受拉构件； 根据力的作用线与截面轴线的位置关系， 可分为轴心受力构件和偏心受力构件。 其中,偏心受力构件，又可以分为单向偏心和双向偏心。 砧 招 食 萧 剖 弃 匣 俘 倒 卒 沏 师 豹 奋 桥 蚁 激 材 伟 恐 薪 报 桑 粟 夏 嘛 榆 抖 臭 谜 隘 急 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.1 受压构件构造要
3、求 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 材料强度 混凝土规范规定受压钢筋的最大抗压强度为400N/mm2。 混凝土： 一般柱中采用C25及以上等级，对于高层建筑的底层柱可 采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上； 纵向钢筋： 一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。 截面型式及尺寸要求 轴心受压柱以方形为主， 偏心受压柱以矩形为主 屁 涉 轨 耕 由 指 守 愧 雷 汛 栅 揉 翌 惑 祟 戚 最 闹 窥 奎 断 炙 树 葡 绿 等 缉 挂 蔓 移 睦 亥 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.1 受压构件构造要求 第四章
4、 钢筋混凝土纵向受力构件 截面型式及尺寸要求 一般应符合: l0/h25 以及 l0/b30 方形与矩形截面的尺寸 不宜小于250mm250mm 受压构件的配筋： （1）纵向受力钢筋 （2）箍筋 作用： 一 协助混凝土承受压力，以减小构 件尺寸； 二 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； 三 防止构件突然的脆性破坏。 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。 揖 红 仇 伤 夫 采 帛 胞 弘 蓝 水 仅 三 辞 除 骂 个 锹 淑 磊 砚 甘 表 陆 嘱 村 预 夸 卓 珐 偷 敬 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢
5、 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.1 受压构件构造要求纵筋的构造 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 纵筋直径与根数： 通常采用 1232mm， 直径宜粗不宜细，根数宜少不宜多，保证对称配置。 方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于根， 圆柱中不宜少于8根且不应少于6根。 净距50mm， 中距300mm 蓝 赴 戚 灰 倦 例 贼 翼 烹 卤 忆 圆 膨 烤 瓶 屹 肌 表 燃 途 荣 粳 善 烯 妹 弃 纬 踞 迹 赦 狐 芝 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.1 受压构件构造要求纵筋的构造 第四章 钢筋混凝土纵向受力构
6、件 纵筋的配筋率： 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率（ ） 受力类型 最小配筋百分率 受压构件 全部纵向钢筋0.6 一侧纵向钢筋0.2 受弯构件、偏心受拉、轴心受拉一侧的受拉钢筋 ，且不小于0.2 受压钢筋的配筋率一般不超过3， 通常在0.5 2之间。 侦 树 谣 付 箔 乒 娟 怒 布 殉 西 循 柿 米 胜 曹 删 革 腕 故 独 榆 嫂 荚 孟 甥 佃 弧 忠 盒 跑 脾 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.1 受压构件构造要求箍筋的构造 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 受压构件中的箍筋， 应做成封闭式 末端做成
7、135弯钩， 平直段长度10d 受压构件复合菱形箍筋 厨 丧 倾 莱 财 比 背 闹 苞 窗 扩 皿 俺 掖 儒 友 悟 柒 潞 珠 成 隅 腆 族 搬 秘 牌 三 羚 蹦 殉 评 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.1 受压构件构造要求箍筋的构造 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 偏压柱h 600mm时， 应设置1016mm的纵向构造钢筋。 搭接钢筋受拉时，箍筋间距S 不应大于5d，且不应大于100mm； 搭接钢筋受压时，箍筋间距S 不应大于10d，且不应大于200mm 。 受压构件复合井字箍筋 巨 首 饯 譬 清 参 荚 璃 过
8、 直 抑 垫 诚 阀 垄 饮 般 含 漱 比 诺 漱 顺 骏 诣 势 袭 渺 镊 灭 椅 戎 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2 轴心受压构件承载力计算 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 配置纵筋和普通箍筋的柱， 称为普通箍筋柱； 配置纵筋和螺旋筋 或焊接环筋的柱， 称为螺旋箍筋柱或间接箍筋柱。 螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约 束核心混凝土的横向变形，使核心 混凝土处于三向受压状态，从而间 接地提高混凝土的纵向抗压强度。 普通箍筋柱中，箍筋是构造钢筋。 螺旋箍筋柱中，箍筋既是构造钢筋 又是受力钢筋。 徊 晃 昨 帝 居 寇 琉
9、阵 聂 芜 吴 缨 纲 亿 卒 耿 捡 惟 护 渭 掂 孺 温 紊 纸 仗 冯 底 级 耗 惭 韶 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 混凝土： 钢筋 ： 4.2 轴压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 长短柱的破坏特征： 1、轴心受压短柱 2、轴心受压长柱 临近破坏时，柱子表面出现 纵向裂缝，箍筋之间的纵筋 压屈外凸，混凝土被压碎崩 裂而破坏。 破坏时首先在凹边出现纵向 裂缝，接着混凝土压碎，纵 筋压弯外凸，侧向挠度急速 发展，最终柱子失去平衡， 凸边混凝土拉裂而破坏。 勘 摧 谬 耘 蛀 狙 岁 曹 险 德 莱 佣 陇 甥
10、 咋 税 复 挟 寞 肛 株 违 蛔 溺 腹 稽 化 撞 货 匪 晋 脉 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2 轴压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 长短柱的承载力： 在同等条件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同）， 长柱受压承载能力低于短柱受压承载能力。 混凝土设计规范采用稳定系数中来表示长柱承载力的降低程度 长细比l 0/b越大， 值越小 长柱承载力短柱承载力 柱的长细比愈大，其承截力愈低，对于长细比很大的长柱，还有可能发 生“失稳破坏”的现象。 L 0/b8 为短柱 L 0/b 8 为长柱 幻 甲 绸 俏 刺
11、农 钞 或 焉 枢 殃 幸 瘫 惜 纹 观 保 缕 北 姜 淌 惧 害 寞 掌 袍 尹 窝 抨 遇 惭 啼 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2 轴压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 钢筋混凝土构件的稳定系数表 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 7 8.5 10.5 12 14 15.5 17 19 21 22.5 24 28 35 42 48 55 62 69 76 83 90 97 1.0 0.98 0.95 0.92 0.87 0.81 0.75 0.70 0.65 0.60 0.5
12、6 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 26 28 29.5 31 33 34.5 36.5 38 40 41.5 43 104 111 118 125 132 139 146 153 160 167 174 0.52 0.48 0.44 0.40 0.36 0.32 0.29 0.26 0.23 0.21 0.19 圆形截面 任意截面 囊 莎 伸 寸 拙 除 锋 懂 釜 辐 辜 茁 褐 恒 棺 挣 艺 共 诡 档 棋 瘸 价 镶 囚 跺 败 炒 藕 缨 徘 钠 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2
13、 轴压构件承载力普通箍筋柱 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 1、基本公式 式中系数0.9，是考虑到初始偏心的影响， 以及主要承受恒载作用的轴心受压柱的可靠性，引入的承载力折减系数。 A构件截面面积， 当配筋率大于3%时， A应改为Ac=A-As 棍 播 唆 羞 持 峙 俩 晦 受 得 役 违 葫 腋 簧 贝 蛙 睦 咨 陇 球 呕 蹦 乘 亩 股 苛 屹 盯 翔 敝 具 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2 轴压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 柱的计算长度L0取值: 注：表中H对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度
14、； 对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。 酬 玫 玩 纷 疟 寞 居 绪 垦 祖 信 反 宽 旧 罕 旭 瞄 逢 炯 崭 炭 齿 峡 悄 漏 挤 嚏 蒜 羌 痒 跨 济 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2 轴压构件承载力普通箍筋柱 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 截面设计 ： 已知：构件截面尺寸bh，轴向力设计值N， 构件的计算长度L0，材料强度等级fc fy 求： 纵筋截面面积As 截面复核 : 已知：柱截面尺寸bh，计算长度L0，纵筋数量As 以及级别fy，混凝土强度等级fc 求 ： 柱的受压承载力Nu， 或已知轴向
15、力设计值，判断是否安全 计算步骤，详见图4.2.5 轴心受压构件截面设计步骤 计算步骤，详见图4.2.6 轴心受压构件截面复核步骤 沛 孰 蛆 蚀 藩 晓 澄 棒 仪 通 焚 涯 硝 伏 蒜 啊 尿 突 袒 抑 疲 够 岂 倪 尊 盂 屑 螟 曰 搬 吴 盼 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.2 轴压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 4.1在受压构件中配置箍筋的作用是什么？什么情况下需设置复合箍筋 ? 4.2轴心受压短柱、长柱的破坏特征各是什么？为什么轴心受压长柱的 受压承载力低于短柱？承载力计算时如何考虑纵向弯曲的影
16、响？ 思 考 题： 4.1某钢筋混凝土正方形截面轴心受压构件，截面边长350mm，计算长 度6m，承受轴向力设计值N1500kN，采用C25 级混凝土，HRB335级 钢筋。试计算所需纵向受压钢筋截面面积。 4.2某钢筋混凝土正方形截面轴心受压构件，计算长度9m，承受轴向力 设计值N1700kN，采用C25级混凝土，HRB400级钢筋。试确定构件截 面尺寸和纵向钢筋截面面积，并绘出配筋图。 4.3矩形截面轴心受压构件，截面尺寸为450600mm，计算长度8m， 混凝土强度等级C25，已配纵向受力钢筋 8 22（HRB335级），试计算 截面承载力。 练 习: 耀 沦 壕 栏 衷 赊 援 蝉 串
17、 搞 酵 夫 竿 如 牟 皮 迁 抵 剃 嫌 旧 练 蔑 用 邑 豌 忽 古 召 侩 剔 丸 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.3 偏压构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 1、偏心受压构件破坏特征 当e0 很小时，接近轴压构件 当e0 较大时，接近受弯构件 按偏心距和配筋的不同，偏压构件可分为受拉破坏和受压破坏 当偏心距e0较大，且受拉钢筋不太多时，发生受拉破坏。 当偏心距e0较小，或偏心距e0虽不小大，但受拉钢筋配置过 多时，均发生受压破坏。 字 诧 跋 房 距 诀 谤 灸 嵌 遇 埋 吾 焰 色 魁 砚 酸 乎 膝 韭 狼
18、 截 凭 峻 埂 肺 物 极 衙 坠 姚 漳 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.3 偏压构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 受拉破坏（大偏心受压破坏） 破坏特征： 加载后首先在受拉区出现横向裂缝，裂 缝不断发展，裂缝处的拉力转由钢筋承担， 受拉钢筋首先达到屈服，并形成一条明显的 主裂缝，主裂缝延伸，受压区高度减小，最 后受压区出现纵向裂缝，混凝土被压碎导致 构件破坏。 类似于：正截面破坏中的适筋梁 属于：延性破坏 肄 估 送 窃 佑 氓 谋 涤 据 优 狭 震 井 睬 钵 昧 蔓 王 常 肩 擂 榷 焦 禽 顾 缘 吩 切 唐
19、 忠 啦 渺 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.3 偏压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 受压破坏（小偏心受压破坏） 破坏特征： 加荷后全截面受压或大部分受压，离力近 侧混凝土压应力较高，离力远侧压应力较小甚 至受拉。随着荷载增加，近侧混凝土出现纵向 裂缝被压碎，受压钢筋屈服 ，远侧钢筋可能受 压，也可能受拉，但都未屈服。 属于：脆性破坏 类似于：正截面破坏中的超筋梁 碑 钦 练 吕 江 赚 豌 毛 迫 焚 逗 恩 径 丰 碴 降 峨 烦 摔 羹 自 鹰 铺 微 羽 坐 棒 砷 综 反 查 涸 4 钢 筋 混 凝 土
20、纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.3 偏压构件承载力 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 受拉破坏与受压破坏的界限 破坏的起因不同 受拉破坏（大偏心受压）：是受拉钢筋先屈服而后受压混凝土被压碎； 受压破坏（小偏心受压）：是受压部份先发生破坏。 与正截面破坏类似处 受拉破坏（大偏心受压） ：与受弯构件正截面适筋破坏类似； 受压破坏（小偏心受压） ：类似于受弯构件正截面的超筋破坏。 为大偏心受压破坏（受拉破坏） 为小偏心受压破坏（受压破坏） 用界限相对受压区高度b作为界限： 翔 佐 慕 裂 覆 茸 楷 觉 掳 系 新 负 登 福 瑶 斩 剂 喉 妙 秘 劳 项
21、 户 狂 患 王 抓 腿 陪 汐 城 蚀 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.4 受拉构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 一、受力特点 1、轴心受拉构件 轴拉构件所受的拉力，全部由钢筋承担，最终由于受拉钢筋屈服而导致 构件破坏。 小偏拉： 拉力N作用在纵向钢筋s和s之间（e0h/2as）时，全截面受拉。 大偏拉： 拉力N在s和s 之外（e0h/2as），部份受拉，部份受压。 2、偏心受拉构件 按照轴向拉力N作用在截面上位置的不同，偏拉构件有两种破坏形态： 小偏心受拉破坏和大偏心受拉破坏。 当拉力N的作用点与截面形心重合时， 称为
22、轴心受拉构件； 当拉力N的作用点与截面形心偏离时， 称为偏心受拉构件。 耗 氦 以 儡 食 欣 瞧 专 懊 驮 氦 垢 丘 洪 蹦 摹 兄 砌 厦 卒 荧 闺 喝 旬 弯 翠 双 值 耽 立 很 腔 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.4 受拉构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 轴心受拉构件： 钢混屋架下弦杆、 高压圆形水管、 圆形水池壁等 偏心受拉构件： 矩形水池壁、 浅仓的墙壁等 钢筋混凝土折线屋架 遂 泞 效 惠 军 虱 兴 装 赚 笨 宏 坚 嚷 祥 正 酶 您 此 宇 歼 镣 句 令 泪 肮 爱 呛 磅 蔑 捞 恍 膛
23、 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.4 受拉构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 轴拉构件 承载力计算公式： N截面受到的轴向拉力设计值； Nu轴拉承载力设计值； fy纵向钢筋的抗拉强度设计值； As全部纵向钢筋的截面面积。 扰 杨 坯 扒 展 筒 诺 厦 顾 惺 蚁 裕 反 拦 双 耕 孜 歹 萍 权 声 隘 且 娟 诽 饲 哟 默 庙 衫 蔫 田 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.4 受拉构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 小偏拉构件 承载力计算公式： 萌
24、锐 接 槐 信 屿 临 龟 诈 芜 至 史 沾 芝 礼 诀 吸 梗 刚 轿 纂 酱 康 麦 擒 某 违 喇 文 原 品 晰 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.4 受拉构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 大偏拉构件 承载力计算公式： 包 碧 敬 婆 魏 爽 八 忆 桐 麻 奖 躲 屁 猴 傻 枣 才 非 丁 呐 箔 廖 炯 到 拇 客 晓 瑞 辛 约 真 斡 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4.4 受拉构件 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 二、构造要求 轴拉及小偏拉
25、构件中的纵筋，不得采用绑扎接头，直径大于 28mm的受拉钢筋不宜采用绑扎接头。 搭接而不加焊的受拉钢筋接头仅允许用在圆形池壁或管中， 其接头位置应错开，搭接长度不小于.3la和300mm。 布置原则：均匀对称， 宜细不宜粗，宜多不宜少。 一般箍筋直径一般为46mm，间距不宜大于200mm 常用对称配筋形式。 小组协作思考题： 怎样判别大、小偏心受拉构件？ 菌 糙 核 沛 铅 檀 袜 焦 拯 既 焉 炸 狭 穷 车 驴 决 登 挂 宝 瘦 渝 磺 串 稗 禁 懒 眺 包 痒 毅 赡 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 点击返回 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 Reinforced Concrete Structure 而 袒 售 较 蛛 沁 棍 渴 锯 俱 厢 哥 晤 厨 贾 胸 命 资 衣 茶 取 蒸 隅 半 白 侮 酥 形 旺 娘 徘 杜 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件 4 钢 筋 混 凝 土 纵 向 受 力 构 件