第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 第二讲 教学目标： 1.了解受压短柱和长柱的破坏特征； 2.掌握轴心受压构件普通箍筋柱的正截面承载力计算。 建筑结构教研室
1.了解受压短柱和长柱的破坏特征； 2 .掌握轴心受压构件普通箍筋柱的正截面承载力计算。 第四章 钢筋混凝土纵向受力构件 第 二 讲 教学目标：
重点 轴心受压构件的截面设计和截面复核。 难点 1.轴心受压构件的破坏特征； 2.螺旋箍筋柱的受力点。 建筑结构教研室
轴心受压构件的截面设计和截面复核。 1. 轴心受压构件的破坏特征； 2. 螺旋箍筋柱的受力点。 重 点 难 点
§4.2轴心受压构件承载力计算 4.2.1轴心受压构件的破坏特征 按照长细比1。/b的大小，轴心受压柱可分为短柱 和长柱两类。对方形和矩形柱，当1。/b≤8时属于短 柱，否则为长柱。其中1为柱的计算长度，b为矩形截 面的短边尺寸。 1.轴心受压短柱的破坏特征 轴心受压短柱的破坏过程 点击播放视频 建筑结构数研室
4.2.1 轴心受压构件的破坏特征 按照长细比 l０／ｂ 的大小，轴心受压柱可分为短柱 和长柱两类。对方形和矩形柱，当 l０／ｂ ≤ 8 时属于短 柱，否则为长柱。其中l０为柱的计算长度，ｂ为矩形截 面的短边尺寸。 1．轴心受压短柱的破坏特征 §4.2 轴心受压构件承载力计算 轴心受压短柱的破坏过程 点击播放视频
(1)当轴向力较小时，构件的压缩变形主要为弹性变 形，轴向力在截面内产生的压应力由混凝土合钢筋共同 承担。 (2)随着荷载的增大，构件变形迅速增大，此时混凝 土塑性变形增加，弹性模量降低，应力增加缓慢，而钢 筋应力的增加则越来越快。在临近破坏时，柱子表面出 现纵向裂缝，混凝土保护层开始剥落，最后，箍筋之间 的纵向钢筋压屈而向外凸出，混凝土被压碎崩裂而破坏。 破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。 建筑结构教研室
（1）当轴向力较小时，构件的压缩变形主要为弹性变 形，轴向力在截面内产生的压应力由混凝土合钢筋共同 承担。 （2）随着荷载的增大，构件变形迅速增大，此时混凝 土塑性变形增加，弹性模量降低，应力增加缓慢，而钢 筋应力的增加则越来越快。在临近破坏时，柱子表面出 现纵向裂缝，混凝土保护层开始剥落，最后，箍筋之间 的纵向钢筋压屈而向外凸出，混凝土被压碎崩裂而破坏。 破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度
当短柱破坏时，混凝土 达到极限压应变=0.002，相应 的纵向钢筋应力值 =E.=2X105×0.002=400N/mm 2。因此，当纵筋为高强度钢 筋时，构件破坏时纵筋可能达 不到屈服强度。显然，在受压 构件内配置高强度的钢筋不能 充分发挥其作用，这是不经济 的。 图4.2.2短柱的破坏 建筑结构教研室
当短柱破坏时，混凝土 达到极限压应变=0.002，相应 的纵向钢筋应力值 =Es=2×105×0.002=400N/mm 2。因此，当纵筋为高强度钢 筋时，构件破坏时纵筋可能达 不到屈服强度。显然，在受压 构件内配置高强度的钢筋不能 充分发挥其作用，这是不经济 的
2.轴心受压长柱的破坏特征 轴心受压长柱的破坏过程 点击播放视频 建筑结构数研室
2．轴心受压长柱的破坏特征 轴心受压长柱的破坏过程 点击播放视频
(1)初始偏心距导致附加弯矩， 附加弯矩产生的水平挠度又加大了初 始偏心距；较大的初始偏心距将导致 承截能力的降低。破坏时首先在凹边 出现纵向裂缝，接着混凝土被压碎， 纵向钢筋被压弯向外凸出，侧向挠度 急速发展，最终柱子失去平衡并将凸 N. 边混凝土拉裂而破坏。 (2)长细比较大时，可能发生“失 图4.2.3长柱的破坏 稳破坏” 建筑结构教研室
（1）初始偏心距导致附加弯矩， 附加弯矩产生的水平挠度又加大了初 始偏心距；较大的初始偏心距将导致 承截能力的降低。破坏时首先在凹边 出现纵向裂缝，接着混凝土被压碎， 纵向钢筋被压弯向外凸出，侧向挠度 急速发展，最终柱子失去平衡并将凸 边混凝土拉裂而破坏。 （2）长细比较大时，可能发生“失 稳破坏
由上述试验可知，在同等条件下，即截面相同，配筋相 同，材料相同的条件下，长柱承载力低于短柱承载力。在确 定轴心受压构件承截力计算公式时，规范采用构件的稳定系 数0来表示长柱承截力降低的程度。长细比，b越大，p值 越小，当l/b≤8时，0=1。 稳定系数0可按下式计算： 1 (4.2.1) 0= 1+0.002(/b-8)2 式l。一 柱的计算长度； b d 矩形截面的短边尺寸，圆形截面可取b= 建筑结构教研室
由上述试验可知，在同等条件下，即截面相同，配筋相 同，材料相同的条件下，长柱承载力低于短柱承载力。在确 定轴心受压构件承截力计算公式时，规范采用构件的稳定系 数 来表示长柱承截力降低的程度。长细比l 0 /b越大， 值 越小，当l 0 /b ≤ 8时， = 1。 稳定系数 可按下式计算： （4.2.1） 式中 —— 柱的计算长度; —— 矩形截面的短边尺寸，圆形截面可取 2 0 1 1 0.002( / 8) l b = + − 0 l b 2 3d b =
(d为截面直径)，对任意截面可取b=√12i（i为截 面最小回转半径)。 构件的计算长度1，与构件两端支承情况有关，对于一般 的多层房屋的框架柱，梁柱为刚接的框架各层柱段。现 浇楼盖：底层柱l=1.0H;其余各层柱段l=1.25H。装 配式楼盖：底层柱l=1.25H;其余各层柱段l,=1.5H。 建筑结构数研室
（ 为截面直径），对任意截面可取 （ 为截 面最小回转半径）。 构件的计算长度l 0与构件两端支承情况有关，对于一般 的多层房屋的框架柱，梁柱为刚接的框架各层柱段。现 浇楼盖：底层柱l 0 ＝1.0H ；其余各层柱段l 0 ＝1.25H。装 配式楼盖：底层柱l 0 ＝1.25H；其余各层柱段l 0 ＝1.5H。 d b = 12i i
4.2.2普通箍筋柱的正截面承截力计算 1.基本公式 钢筋混凝土轴心受压柱的正截 面承载力由混凝土承载力及钢筋 承载力两部分组成，如图4.2.4所 示。 图4.2.4普通箍筋柱正 建筑结构教研室 截面承载力计算简图 ④川走菜磁美我街要院
4.2.2 普通箍筋柱的正截面承截力计算 1.基本公式 钢筋混凝土轴心受压柱的正截 面承载力由混凝土承载力及钢筋 承载力两部分组成，如图4.2.4所 示