【正文】 /00l0l0l0l0l（ 2）正截面受壓承載力計(jì)算 為了使軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算與偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算具有相近的可靠度， 《 規(guī)范 》 在軸心受壓構(gòu)件承載力公式中引進(jìn)了 ， 給出如下的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式： ?)( sycu AfAfNN ????? ?式中： Nu— 軸向壓力承載力設(shè)計(jì)值； N— 軸向壓力設(shè)計(jì)值； — 鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)； fc— 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； A— 構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于 3%時(shí)， A 應(yīng)改為 Ac=A－ As/； fy′ — 縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； （ 3）基本公式的應(yīng)用 在實(shí)際工程中遇到的軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)問題分為截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核兩大類。 在設(shè)計(jì)截面時(shí)可以先選定材料強(qiáng)度等級(jí)，并根據(jù)軸向壓力的大小以及房屋總體高度和建筑設(shè)計(jì)的要求確定構(gòu)件截面的形狀、尺寸、柱子的計(jì)算高度，然后利用表（ ）確定穩(wěn)定系數(shù)，再由公式（ ）求出所需的縱向鋼筋數(shù)量。箍筋則按構(gòu)造要求配置。如正方形、圓形或多邊形截面，則應(yīng)按其中較大的確定。 2) 截面復(fù)核。若 ，截面安全；反之則不安全 。 安全等級(jí)為二級(jí) ， 軸向力設(shè)計(jì)值 ,從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度 ， 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25,鋼筋采用 HRB400。 KNN 1 6 4 0?mH ?【 解 】 （ 1） 初步確定截面形式和尺寸 軸心受壓構(gòu)件可采用方形截面，并擬截面尺寸 。此時(shí)可考慮采用配有螺旋式（或焊接環(huán)式）箍筋柱，以提高構(gòu)件的承載能力。但在地震區(qū)，配置螺旋式（或焊接環(huán)式）箍筋是提高軸心受力 構(gòu)件延性的有力措施。 這種螺旋或焊接環(huán)式箍筋稱為 間接鋼筋 ，它不僅提高了柱的縱向承載力，更重要的是在承載力不降低的情況下，能使柱的變形能力（延性）大大增加，特別適用于抗震地區(qū)。 rcc ff ?41 ??r? 根據(jù)縱向內(nèi)外力平衡條件，受壓縱筋破壞時(shí)達(dá)到其屈服強(qiáng)度，螺旋式（或焊接環(huán)式）箍筋所約束的核心混凝土截面面積的強(qiáng)度達(dá) ，則 《 規(guī)范 》 給出的螺旋箍筋（或焊接環(huán)式）柱軸心受壓正截面承載力的計(jì)算公式為： 式中： —— 間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù)：當(dāng)混凝 土強(qiáng)度等級(jí)不超過 C50時(shí)，取 ，當(dāng)混凝土 強(qiáng)度等級(jí)為 C80時(shí)，取 ，其間按線性內(nèi) 插法確定； 1cf)2( // sys s oyc o rcu AfAfAfNN ???? ?? —— 間接鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； —— 構(gòu)件的核心截面面積：間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi) 的混凝土面積； —— 間接鋼筋換算截面面積， ； —— 構(gòu)件的核芯截面直徑：間接鋼筋內(nèi)表面的距離； —— 單根間接鋼筋的截面面積； —— 間接鋼筋沿構(gòu)件軸線方向的間距。 2） 當(dāng)遇到下列任意一種情況時(shí)，不考慮間接鋼筋的影響。 ②當(dāng)按公式（ ）算得的構(gòu)件承載力小于按公式（ ）算得的承載力時(shí)，因式（ ）中只考慮混凝土的核心截面面積，當(dāng)外圍混凝土較厚時(shí)，核芯面積相對(duì)較小，就會(huì)出現(xiàn)上述情況。 另外，為了便于施工，間接鋼筋間距不宜小于 40㎜ ，也不應(yīng)大于 80㎜ 及 。 KNN 4710?mH ?【 解 】 （ 1） 查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 C30混凝土 HRB335鋼筋 HPB235鋼筋 （ 2） 先按配有普通箍筋柱計(jì)算 取計(jì)算長(zhǎng)度 查表 51得 圓形柱混凝土截面面積為 2/ mmNf c ?2/ /300 mmNf y ?2/ /210 mmNf y ?mmHl 4 8 0 04 8 0 ???? 8 0 00 ??dl ??2221 6 6 1 0 64 mmdA ???? ? 由式（ 51）得 配筋率太高，因 ，若混凝土強(qiáng)度等級(jí)不再提高，則可加配螺旋鋼筋，以提高柱承載力。 ? ?? ?2 1 02 8 7 23 0 3 1 9 5 104 7 1 03//??????????ySyc o rcs s ofAfAfNA? mm? / ??? ss s o AA 假定螺旋箍筋直徑為 12mm，則 取 ，滿足 且 的要求。 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 偏心受壓構(gòu)件在工程中應(yīng)用的非常廣泛，常用的多層框架柱、單層鋼架柱、單層排架柱；大量的實(shí)體剪力墻以及聯(lián)肢剪力墻中的相當(dāng)一部分墻肢；屋架和托架的上弦桿和某些受壓腹桿；以及水塔、煙囪的筒壁等。 當(dāng) N=0時(shí)，為受彎構(gòu)件；當(dāng) M=0時(shí)，為軸心受力構(gòu)件。 偏心受壓構(gòu)件的受力特點(diǎn)和破壞特征與軸向壓力的偏心距和縱向鋼筋的配筋率有關(guān) 。 （ 1）受拉破壞 —— 大偏心受壓破壞 當(dāng)構(gòu)件偏心距較大且受拉鋼筋配置不多時(shí)，其相對(duì)受壓區(qū)高度較小。 構(gòu)件的破壞特征是：首先由受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度而引其變形及垂直裂縫不斷發(fā)展， 最后因受壓區(qū)混凝土達(dá)極限壓 應(yīng)變被壓碎而破壞。 破壞有明顯預(yù)兆， 屬塑性破壞， 亦稱受拉破壞。 構(gòu)件的破壞特征是：構(gòu)件破壞是由受壓區(qū)混凝土壓碎引起的，近力一側(cè)受壓縱筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，而遠(yuǎn)力側(cè)縱筋應(yīng)力，無論是受拉；或是受壓一般均未達(dá)到屈服強(qiáng)度，混凝土可能受壓或受拉。破壞前變形沒有急劇增 長(zhǎng)，無預(yù)兆，屬脆性破壞，其 承載力主要取決于壓區(qū)混凝土 及壓區(qū)鋼筋，亦稱 受壓破壞。 發(fā)生界限破壞時(shí)，構(gòu)件受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，同時(shí)受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變；受拉一側(cè)有較明顯的主裂縫，受壓一側(cè)也有縱向裂縫，混凝土壓碎區(qū)的長(zhǎng)度介于大、小偏壓破壞之間。 從大小偏心受壓破壞特征可以看出，兩者之間根本區(qū)別在于破壞時(shí)受拉鋼筋能否達(dá)到屈服。因此，兩種偏心受壓破壞形態(tài)的界限與受彎構(gòu)件適筋與超筋破壞的界限也必然相同。其值與受彎構(gòu)件相同。 所以 是一個(gè)用來判別屬于哪一種破壞類型界限的特定指標(biāo)。并把截面彎矩中的 稱為 初始彎矩或一階彎矩 （不考慮 細(xì)長(zhǎng)效應(yīng)構(gòu)件截面中的彎矩），將 或 稱為 附加彎矩或二階彎矩 。 1）短柱 偏心受壓短柱中，偏心荷載作 用產(chǎn)生的側(cè)向附加撓度，與初始偏 心距相比很小，一般可以忽略不計(jì)， 作用截面上的軸向力與彎矩基本是 成比例增大的，破壞時(shí) 屬于材料破 壞。 0l 0l2）長(zhǎng)柱 長(zhǎng)柱受偏心荷載作用側(cè)向撓度大，與初始偏心距相比已不能忽視，彎矩隨軸力的增長(zhǎng)呈明顯的非線性增長(zhǎng)，因此 必須考慮二階彎矩影響 。 但長(zhǎng)柱的破壞仍屬于材料破壞。 由于此時(shí)的失穩(wěn)破壞與材料破壞有了本質(zhì)的區(qū)別，一般盡量不采用細(xì)長(zhǎng)柱。即偏心受壓構(gòu)件控制截面的實(shí)際彎矩應(yīng)為 《 規(guī)范 》 給出了偏心距增大系數(shù)的計(jì)算公式 0liiiii eNeefeNfeNM ?????? )(21200140011 ??? ??????????hlhe i式中： —— 構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度； h—— 截面高度，其中，對(duì)環(huán)形截面，取外直 徑 d；對(duì)圓形截面，取直徑 d； h0—— 截面有效高度； A—— 構(gòu)件的截面面積；對(duì) T形、 I形截面，均取 A=bh+2(bf/b)hf/； —— 偏心受壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù)， 當(dāng) ＞ ，取 =； —— 構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)， ，當(dāng) /h＜ 15時(shí)，取 =。 因當(dāng)構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比 / ≤5 或 / ≤ 或 / ≤5 時(shí)，為短柱，構(gòu)件截面中由二階效應(yīng)引起的附加彎矩平均不會(huì)超過截面一階彎矩的 5%，可以不考慮二