鋼筋混凝土結構設計: 第六章(軸心受壓構件正截面承載力)

鋼筋混凝土結構設計: 第六章(軸心受壓構件正截面承載力)的圖1

1. 當構件受到位于截面形心的軸向壓力作用時,稱為軸心受壓構件。實際工程中沒有真正的軸心受壓構件。參考:

軸心受壓構件的正截面承載力計算---穩定系數

軸心受壓構件的正截面承載力計算

2. 配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構件稱為普通箍筋柱,配有縱向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構件稱為螺旋箍筋柱.

3. 普通箍筋柱的承載力主要由混凝土提供,設置縱向鋼筋的目的是: (1) 協助混凝土承受壓力,可減少構件截面尺寸;(2) 承受可能存在的彎矩;(3) 防止構件的突然脆性破壞。普通箍筋的作用是防止縱向鋼筋局部壓屈,并與縱向鋼筋形成鋼筋骨架,便于施工。

4. 螺旋箍筋柱的截面形狀多為圓形或正多邊形。縱向鋼筋外圍設有連續環繞的間距較密的螺旋箍筋(或間距較密的焊接環形箍筋)。螺旋箍筋的作用是使截面中間部分(核心)混凝土成為橫向可約束混凝土(約束混凝土),從而提高構件的承載力和延性。

5. 按照構件的長細比不同,軸心受壓構件可分為短柱和長柱兩種,它們受力后的側向變形和破壞形態各不相同。

6. 鋼筋混凝土短柱的破壞是一種材料破壞,即混凝土壓碎破壞。

鋼管混凝土受壓構件的工作性能CFST(Concrete-Filled Steel Tube)

7. 鋼筋混凝土軸心受壓短柱是受壓破壞,而長柱是失穩破壞;長柱的承載力要小于相同截面、配筋、材料的短柱承載力。

8. 鋼筋混凝土軸心受壓構件計算中,考慮構件長細比增大的附加效應使構件承載力降低的計算系數稱為軸心受壓構件的穩定系數,用符號φ表示。穩定系數是長柱失穩破壞時的臨界承載力力 Pl 與短柱壓壞時的軸心力 Ps 的比值,表示長柱承載力降低程度。

9. 穩定系數φ主要與構件的長細比有關,混凝土強度等級及縱向鋼筋配筋率ρ對其影響較小。

鋼筋混凝土結構設計: 第六章(軸心受壓構件正截面承載力)的圖2

10. 構造要求: (1) 混凝土:一般采用C30級及以上強度級別的混凝土。(2) 截面尺寸:構件截面最小尺寸不宜小于250mm。(3) 縱向鋼筋: 一般采用HPB300級和HRB400級等熱軋鋼筋,縱向受力鋼筋的直徑應不小于12mm。在構件截面上縱向受力鋼筋至少應有4根并且在截面每一角隅處必須布置一根。縱向受力鋼筋的凈距不應小于50mm,也不應大350mm;縱向鋼筋最小混凝土保護層厚度詳見附表1-7。

11. 普通箍筋柱中的箍筋必須做成封閉式. 箍筋直徑應不小于縱向鋼筋直徑的1/4,且不小于8mm。箍筋的間距應不大于縱向受力鋼筋直徑的15倍 ,且不大于構件截面的較小尺寸(圓形截面采用0.8倍直徑),并不大于400mm。在縱向鋼筋搭接范圍內,箍筋的間距應不大于縱向鋼筋直徑的10倍且不大于200mm。當縱向鋼筋截面積超過混凝土截面面積3%時,箍筋間距應不大于縱向鋼筋直徑的10倍,且不大于200mm。

12. 鋼筋混凝土軸心受壓構件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分為兩種:普通箍筋柱和螺旋箍筋柱。

13. 在長柱破壞前,橫向撓度增加得很快,使長柱的破壞來得比較突然,導致失穩破壞。

14. 對于鋼筋混凝土軸心受壓構件,把長柱失穩破壞時的臨界壓力與短柱壓壞時的軸心壓力的比值稱為縱向彎曲系數。縱向彎曲系數主要與構件的長細比有關。

15. 相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承載力高。

16. 軸心受壓構件中的箍筋應作成封閉式的。


相關參考:

鋼筋混凝土結構設計: 第一章(概念及材料性能)

鋼筋混凝土結構設計: 第二章(極限狀態設計)

鋼筋混凝土結構設計: 第三章(受彎構件正截面承載力)

鋼筋混凝土結構設計: 第四章(受彎構件斜截面承載力)

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