【正文】 ◆ 當(dāng)柱中全部縱筋的配筋率超過 3%， 箍筋直徑不宜小于 8mm，且箍筋末端應(yīng)應(yīng)作成 135176。 ◆ 縱向鋼筋的保護(hù)層厚度要求見表 83，且不小于鋼筋直徑 d。同時(shí)考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)中存在偶然附加彎矩的作用（垂直于彎矩作用平面），以及收縮和溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力，規(guī)定了受壓鋼筋的最小配筋率。 77 受壓構(gòu)件的延性 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 78 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 受壓構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求 受壓構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求 材料強(qiáng)度 ： 混凝土 ：受壓構(gòu)件的承載力主要取決于混凝土強(qiáng)度，一般應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土。 受壓構(gòu)件的延性 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 延性系數(shù) ductility factor ◆ 曲率 延性系數(shù) m =? u /? y ◆ 位移 延性系數(shù) m =D u /D y 曲率延性系數(shù) 75 試驗(yàn)和分析均表明，對(duì)于一般配箍情況， 影響延性的主要因素是相對(duì)受壓區(qū)高度 ? 。 71 受壓構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 受剪承載力與軸壓力的關(guān)系72 對(duì)矩形截面， 《 規(guī)范 》 偏心受壓構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算公式 NhsAfbhfV svyvt 00 ???? ? ?為計(jì)算截面的剪跨比，對(duì) 框架柱 ， ?=Hn/h0， Hn為柱凈高；當(dāng)?1時(shí)，取 ?=1；當(dāng) ?3時(shí)，取 ?=3； 對(duì) 偏心受壓構(gòu)件 ， ?= a /h0，當(dāng) ?，取 ?=；當(dāng) ?3時(shí)，取?=3； a為集中荷載至支座或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離。圖示為矩形截面雙向偏心受壓構(gòu)件正截面軸力和兩個(gè)方向受彎承載力相關(guān)曲面。 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 矩形截面正截面承載力計(jì)算 f y A s ? 39。 fy = fy39。yAse39。、材料強(qiáng)度 (fc、 fy， f y39。s的具體運(yùn)算是很麻煩的。 ?????????????????)()(0 0 m ax00ahfhhbhfeNbhffAycyts第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 矩形截面正截面承載力計(jì)算 49 確定 As后，就只有 ? 和 A39。 此時(shí)通常為全截面受壓，由圖示截面應(yīng)力分布，對(duì) A‘s取矩，可得： f39。 sN? ei AfAfbxfNN sysyc1u ?????? ?)()( ahAf2xhbxfeN 0sy0c1 ???????? ?47 小偏心受壓（受壓破壞） 若 ?ei ， 則按小偏心受壓計(jì)算 AAfbxfNN sssyc1u ?? ???????????????bys f ysy ff ???? ? ?sAs f39。 先由第二式求解 x， 若 x ?bh0，且 x2a39。s）最小 ? 可取 x=?bh0得 )().(ahf501bhfNeA0ybb20c1s ??????? ???★ 若 A39。yA 39。 ? 在正截面壓彎承載力計(jì)算中，偏心距取計(jì)算偏心距e0=M/N與附加偏心距 ea 之和，稱為 初始偏心距 ei (initial eccentricity) ai eee ?? 0附加偏心距 40 偏心距增大系數(shù) ◆ 由于側(cè)向撓曲變形，軸向力將產(chǎn)生二階效應(yīng) ，引起附加彎矩。 ◆ f 與 ei 相比已不能忽略。長(zhǎng)細(xì)比很大時(shí)，構(gòu)件的破壞不是由于材料引起的，而是由于構(gòu)件縱向彎曲失去平衡引起的，稱為“ 失穩(wěn)破壞 ” 。 當(dāng)軸力為零時(shí)，為受純彎承載力 M0（ C點(diǎn)）。s分別取最小配筋率時(shí)，可得 e0b/h0的最小值。 ? = ? b時(shí)為界限情況 ，取 x=?bh0代入大偏心受壓的計(jì)算公式，并取 a=a‘，可得界限破壞時(shí)的軸力 Nb和彎矩 Mb： )])(()([. ahAfAfhhhbf50MAfAfhbfN0sysy0b0bc1bsysy0bc1b??????????????????sysy0bc100sysy0bbc10bb0b0AfAfhbfhahAfAfhhbf50hNMhe?????????????????? ]/))(()([.第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 偏心受壓構(gòu)件正截面受力性能 f y A s f39。sNM受拉破壞 受壓破壞 24 界限破壞 ◆ 界限破壞特征 ： 在受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土被壓碎。 ⑵或雖然相對(duì)偏心距 e0/h0較大，但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時(shí)。 ◆ 這種破壞具有明顯預(yù)兆，變形能力較大。 作業(yè)： P180 6 62 20 偏心受壓 （ 壓彎 ） 構(gòu)件正截面受力性能 =M = N e0NAs sANe0As sA壓彎構(gòu)件 偏心受壓構(gòu)件 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 偏心受壓構(gòu)件正截面受力性能 As sA ?h 0a a 39。 15 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 混凝土圓柱體三向受壓狀態(tài)的縱向抗壓強(qiáng)度 21 4 ?? ?? cf16 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 ?2 fyAs s1 fyAss1?2sdcors( a) ( b )( c )12 2 ssyc o r Afsd ??c orssydsAf?? 122?c o rssyc dsAff??? 118?達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)（保護(hù)層已剝落，不考慮） syc o ru AfAN ???? 1?c o rc o rssysyc o rc AdsAfAfAf ??????? 1821 4 ?? ?? cf17 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 ?2 fyAs s1 fyAss1?2sdcors( a) ( b )( c )01 ssssc o r AsAd ???sAdA ssc o rss10??02 ssysyc o rcu AfAfAfN ?????syc o ru AfAN ???? 1?c o rc o rssysyc o rc AdsAfAfAf ??????? 18達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)（保護(hù)層已剝落，不考慮） 21 4 ?? ?? cf18 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 ?2 fyAs s1 fyAss1?2sdcors( a) ( b )( c )01 ssssc o r AsAd ???sAdA ssc o rss10??02 ssysyc o rcu AfAfAfN ?????)( 0ssysyc o rcu AfAfAfNN ??????? 螺旋箍筋對(duì)承載力的影響系數(shù) ?，當(dāng) fcu,k≤50N/mm2時(shí)，取 ? = ；當(dāng) fcu,k=80N/mm2時(shí)，取 ? =，其間直線插值。壓應(yīng)力的增長(zhǎng)幅度隨配筋率的減小而增大。 砼徐變將使構(gòu)件中鋼筋和砼的應(yīng)力發(fā)生變化。1 (a) 軸心受壓 (b) 單向偏心受壓 (c) 雙向偏心受壓第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 ? 以承受軸向壓力為主的構(gòu)件屬于受壓構(gòu)件。隨時(shí)間的增長(zhǎng)，徐變?cè)龃螅摻畹膲簯?yīng)力 ?s,t不斷增大，砼中的壓應(yīng)力 ?c,t則不斷減小。如果不給配筋率規(guī)定一個(gè)下限，鋼筋中的壓應(yīng)力就可能在持續(xù)使用荷載下增長(zhǎng)到屈服應(yīng)力水準(zhǔn)。 19 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算 采用螺旋箍筋可有效提高柱的軸心受壓承載力。b 當(dāng) e0=0時(shí)， 軸心受壓 構(gòu)件 當(dāng) N=0 時(shí)， 受彎構(gòu)件 偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于 軸心受壓 構(gòu)件和受彎構(gòu)件 。 ◆ 破壞特征 ： 遠(yuǎn)離縱向力 N一側(cè)的縱筋先屈服，然后受壓區(qū)最外纖維應(yīng)變達(dá)極限壓應(yīng)變被壓碎，此時(shí)靠近 N一側(cè)的鋼筋達(dá)抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 ◆ 第二種情況在設(shè)計(jì)應(yīng)予避免 ，因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓 。 即 受拉鋼筋屈服 與 受壓區(qū)混凝土邊緣極限壓應(yīng)變 ecu同時(shí)達(dá)到。 y A 39。 ◆ 受拉鋼筋 As按構(gòu)件全截面面積計(jì)算的最小配筋率為 /fy。 34 ⑶ 截面受彎承載力 Mu與作用的軸壓力 N大小有關(guān)。當(dāng)柱長(zhǎng)細(xì)比在一定范圍內(nèi)時(shí)，雖然在承受偏心受壓荷載后，偏心距由 ei增加到 ei+f，使柱的承載能力比同樣截面的短柱減小 ,但就其破壞本質(zhì)來(lái)講，跟短柱破壞相同，屬于 “ 材料破壞 ” 即為截面材料強(qiáng)度耗盡的破壞。 ◆ f 隨軸力增大而增大，柱跨中彎矩 M = N ( ei + f ) 的增長(zhǎng)速度大于軸力 N的增長(zhǎng)速度。 對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的構(gòu)件，二階效應(yīng)引起附加彎矩不能忽略。sN? eie?????????bys f ysy ff ???? ?44 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 矩形截面正截面承載力計(jì)算 二、不對(duì)稱配筋截面設(shè)計(jì) 大偏心受壓（受拉破壞） 已知：截面尺寸 (b h)、材料強(qiáng)度 ( fc、 fy， fy39。s? 則取 A39。則可將代入第一式得 ysyc1s fNAfbxfA??????若 x ?bh0？ ★ 若 As若小于 ?minbh？ 應(yīng)取 As=?minbh。yA 39。yA 39。s兩個(gè)未知數(shù)，故可得唯一解。 迭代計(jì)算方法 用相對(duì)受壓區(qū)高度 ? ， )()2( 0011ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycu???????????????????????)()( 0201 ahAfbhfeN syc ???????? ???在小偏壓范圍 ? =?b~， 第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力 矩形截面正截面承載力計(jì)算 0a x( ) x0 10 對(duì)于 Ⅱ 級(jí)鋼筋和C50混凝土， ?s在~，近似取 ?s=?(?) 變