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1、第六章第六章 受压构件的截面承载力受压构件的截面承载力第六章第六章 受压构件受压构件第一节第一节 概概 述述第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件一一 、轴心受压构件、轴心受压构件第六章第六章 受压构件受压构件二二 、一般构造、一般构造第六章第六章 受压构件受压构件 1. 1.纵筋作用纵筋作用第六章第六章 受压构件受压构件2. 2.箍筋作用箍筋作用柱受压时，混凝土产生纵向压缩变形的柱受压时，混凝土产生纵向压缩变形的 同时，产生横向变形，纵筋外凸。箍筋同时，产生横向变形，纵筋外凸。箍筋 的作用可约束混凝土横向变形。的作用可约束混凝土横向变形。第六章第六章 受压构件受压构件3
2、. 3.矩形截面轴心受压矩形截面轴心受压短柱短柱bhAsA第一阶段：加载至钢筋屈服第二阶段：钢筋屈服至混凝土压碎oNcl钢筋 屈服混凝土 压碎第六章第六章 受压构件受压构件 变形条件：s = c= 物理关系： c = E c cs y s = f y 否则， sE s s平衡条件：N = cAc+ sAs 当0=0.002时 ，混凝土压碎，柱达到最大承载力第六章第六章 受压构件受压构件 s=0=0.002，则 sE s s= 400N/mm2级、级已屈服第六章第六章 受压构件受压构件长细比= l0 /b (矩形截面)第二节第二节 轴心受压构件正截面承载力计算轴心受压构件正截面承载力计算第六章第
3、六章 受压构件受压构件非矩形截面 ：回转半径 ： 稳定系数和长细比关系见表6-1第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件二、柱计算长度二、柱计算长度与两端支撑情况有关与两端支撑情况有关第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件 轴心受压构件承载力计算公式 ：第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件AcorAss0第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件例 (GB5001
4、0)已知某公共建筑底层 门厅内现浇钢筋混凝土圆柱，承受轴 心压力设计值N=5200kN。该柱的截 面尺寸d=550mm。柱的计算长度 l0=5.2m。混凝土强度等级为C30（ fc=14.3N/mm2），柱中纵筋用 HRB335级，箍筋用HPB235级。求 该柱的配筋。第六章第六章 受压构件受压构件882222104040第六章第六章 受压构件受压构件 第三节第三节 偏心受压构件破坏形态偏心受压构件破坏形态第六章第六章 受压构件受压构件受压破坏（小偏心受压破坏）受压破坏（小偏心受压破坏）受拉破坏（大偏心受压破坏受拉破坏（大偏心受压破坏 ）界限破坏界限破坏接近轴压接近轴压接近受弯接近受弯e0很小
5、 As适中 e0较小e0较大 As较多 e0较大 As适中第六章第六章 受压构件受压构件受拉破坏受拉破坏第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件首先受拉区产生横向裂缝，最后压区边缘混凝 土达到极限压应变，出现纵向裂缝而被压碎， 受压钢筋达到受压屈服强度第六章第六章 受压构件受压构件延性破坏类型延性破坏类型第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件受压破坏受压破坏第六章第六章 受压构件受压构件uu 破坏从破坏从靠近靠近N N一侧压区边缘混凝土达到极限一侧压区边缘混凝土达到极限 压应变开始压应变开始 uu 同时，同时，靠近靠近N N一侧受压钢筋达到受压屈服强度
6、一侧受压钢筋达到受压屈服强度 uu 远离远离N N一侧钢筋可能受压也可能受拉，但一侧钢筋可能受压也可能受拉，但达不到达不到 屈服强度屈服强度 脆性破坏类型脆性破坏类型uu 只有当偏心距很小，只有当偏心距很小，N N较大，较大，远离远离N N一侧钢筋可一侧钢筋可 能能受压受压屈服屈服第六章第六章 受压构件受压构件 第四节第四节 大小偏心受压破坏界限大小偏心受压破坏界限第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件x= x= x xn n = = x xn n / h/ h0 0x / hx / h0 0= = x xn n
7、 / h/ h0 0若若 = = 则则x xn n / h/ h0 01 1即即x xn n = h= h0 0第六章第六章 受压构件受压构件试验资料表明，试验资料表明， 与与 接近直线关系接近直线关系第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第五节第五节 偏心受压柱偏心受压柱 N-MN-M关系关系可用可用 N-MN-M关联曲线表示关联曲线表示第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压
8、构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六节第六节 附加偏心距、偏附加偏心距、偏 心距增大系数心距增大系数第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件称为纵向弯曲称为纵向弯曲二阶弯矩二阶弯矩第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件N Nusus、N Numum、N Nulul：表示短柱、中柱和长柱轴力表示短柱、中柱和长柱轴力第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件失稳破坏材料破坏材料破坏第六章第
9、六章 受压构件受压构件失稳破坏材料破坏材料破坏第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件截面曲率修正系数截面曲率修正系数 1 1长细比对截面曲率影响系数长细比对截面曲率影响系数 2 2第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件 e ei i 0.3 h 0.3 h0 0时，为大偏心受压；时，为大偏心受压； e ei i 0.3 h 0.3 h0 0时，为小偏心受压时，为小偏心受压 第六章第六章 受压构件受压构件总适用条件总适用条件（不论（不论大、小偏心）：）：2. 2.总纵向钢筋面积（总纵向钢筋面积（As+AsAs+As）不大于不大于 5%5%bhbh ；1
10、. 1. AsAs与与AsAs均需满足最小配筋率要求；均需满足最小配筋率要求；3. 3.按轴心受压验算垂直于弯矩作用平面的受按轴心受压验算垂直于弯矩作用平面的受 压承载力。压承载力。第七节第七节 矩形截面偏心受压构件计算矩形截面偏心受压构件计算截面设计时截面设计时AsAs和和AsAs均不知均不知, , 无法求出无法求出 采用二步判别法采用二步判别法 e ei i 0.3 h 0.3 h0 0时，为大偏心受压时，为大偏心受压 e ei i 0.3h 0.3h0 0时，为小偏心受压时，为小偏心受压 大偏心受压大偏心受压小偏心受压小偏心受压初步判别初步判别最终判别最终判别第六章第六章 受压构件受压构
11、件 e ei i 0.3 h 0.3 h0 0e e0 0 = M / N= M / N计算公式计算公式第六章第六章 受压构件受压构件e e：N N到到A As s合力点的距离合力点的距离ee：N N到到A As s 合力点的距离合力点的距离e e ee0.5h0.5h e ei iaa大偏压适用条件：大偏压适用条件：第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件 e ei i 0.3 h 0.3 h0 0截面设计截面设计第六章第六章 受压构件受压构件再者，再者，按轴心受压验算垂直于弯矩作用按轴心受压验算垂直于弯矩作用 平面的受压承载力平面的受压承载力第六章第六章 受压构件受压构
12、件或或 Asxb当 bs fy欲使 s fy此时： （ b ） 所以 b fc A第六章第六章 受压构件受压构件h0fyAsNcfyAs 1fcaseae0几何轴线实际轴线eie第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件再考虑 第六章第六章 受压构件受压构件+实际计算可采用迭代方法求第六章第六章 受压构件受压构件As, As和 xb 代入式:Nub一、 弯矩作用平面内:第六章第六章 受压构件受压构件N Nub大偏压x第六章第六章 受压构件受压构件eeie0M第六章第六章 受压构件受压构件N Nub小偏压x或e0eMei第六章第六章 受压构件受压构件对N 作用点取矩xx xb大
13、偏压x xb小偏压第六章第六章 受压构件受压构件按已求的配筋对平面外（b方向）的承载 力进行复核，并考虑 按照轴压构件二、 弯矩作用平面外承载力校核:例6-3 一矩形截面柱，截面尺寸 bh=400600mm，已知轴向力设计值 N=1000kN，混凝土强度等级为C20（ 1=1.0, fc=9.6N/mm2 )，采用HRB335级 钢筋（b=0.55, fy=fy=300N/mm2 ）， As=1256mm2（4 20 ）， As=1964mm2（4 25 ）。构件计算长 度l0=3.0m。求该截面在h方向能承受的 弯矩设计值。例6-4已知一矩形截面钢筋混凝土柱。 bh=400600mm，as=
14、as=35mm ，混凝 土强度等级为C30，钢筋用HRB335级， 截面配置As=1964 mm2（4 25 ）， As=804mm2（4 16 ）构件在荷载作用下 产生的轴向力设计值N=2300kN，构件的 计算长度l0=7.2m。求该截面在h方向能承 受的弯矩设计值。第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件ssycsssysycahAfxhbxfNeAAfAfbxfN-+-=-+=) ( )5 . 0()(00第六章第六章 受压构件受压构件x x x xb bx x 2a2a按下面方法处理按下面方法处理大偏心大偏心受压受压第六章第六章 受压构件受压构件 ea再再按按As
15、=0 As=0 ，计算的计算的 AsAs，与与（1 1）式）式计算计算 出出AsAs中取中取较小值较小值（1 1）第六章第六章 受压构件受压构件小偏心小偏心受压受压x x x xb bssX的三次方程 ，(1)(1)(2)(2)(3)(3)第六章第六章 受压构件受压构件例6-5 一矩形截面受压构件 bh=300500mm，荷载作用下产生的 截面轴向力设计值N=130kN，弯矩设计 值M=210kNm，混凝土强度等级为C30 （fc=14.3N/mm2,1=1.0 ），纵向受力钢 筋采用对称配筋对称配筋，为HRB400级（ fy=fy=360N/mm2 ，b=0.518 ）。构件的 计算长度l0=6m，求受拉钢筋As 和As 截 面面积。 第六章第六章 受压构件受压构件第六章第六章 受压构件受压构件第十一节第十一节 偏心受压构件偏心受压构件 斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承
