6 鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件

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1、第六章鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件蘇州科技學(xué)院土木工程學(xué)院唐興榮博士教授二O一二年元月第一節(jié)偏心受壓構(gòu)件構(gòu)造要求1、截面形式及尺寸?為了施工支模方便，柱截面尺寸宜取模數(shù)，在800mm以下者，取50mm的倍數(shù)；800mm以上者，取100mm的倍數(shù)?框架柱的截面尺寸宜符合下列各項要求：?截面的寬度和高度：四級或不超過2層時，不宜小于300mm一、二、三級且超過2層時，不宜小于400mm圓柱的直徑：四級或不超過2層時，不宜小于350mm一、二、三級且超過2層時，不宜小于450mm?剪跨比宜大于2；?截面長邊與短邊的邊長之比不宜大于32、縱向受力鋼筋《規(guī)范》(GB50010-2010)規(guī)定：?受壓構(gòu)件全部

2、縱向鋼筋最小配筋率取0.50%（強(qiáng)度等級500Mpa），0.55%（強(qiáng)度等級400Mpa）、0.60%（強(qiáng)度等級300Mpa、335Mpa）?全部縱向鋼筋配筋率不宜大于5%。（配筋過多將給施工帶來困難，也不經(jīng)濟(jì)）?縱向受力鋼筋的直徑一般不宜小于12mm，通常在12mm?32mm范圍內(nèi)選用（縱向受力鋼筋的直徑應(yīng)采用得較大一些，以增大施工時鋼筋骨架的剛度和減小鋼筋縱向壓曲的可能性）?柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm，且不宜大于300mm。?偏心受壓構(gòu)件中，縱向受力鋼筋應(yīng)沿截面短邊設(shè)置當(dāng)截面高度h≥600mm時，為承受混凝土的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，在側(cè)面應(yīng)設(shè)置直徑不小于10mm的縱向構(gòu)造鋼筋，并相

3、應(yīng)地設(shè)置復(fù)合箍筋或拉筋（圖示）。?偏壓構(gòu)件中，垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力鋼筋的中距不宜大于300mm。3、箍筋?柱中及其他受壓構(gòu)件中的周邊箍筋應(yīng)做成封閉式，箍筋末端應(yīng)作≥1350的彎鉤，彎鉤末端平直段長度不應(yīng)小于5d（d為箍筋直徑）。?箍筋的間距@：不應(yīng)大于400mm及構(gòu)件截面的短邊尺寸b，且不應(yīng)大于15d（d為縱向鋼筋的最小直徑）?箍筋的直徑：不應(yīng)小于d/4，且不應(yīng)小于6mm（d為縱向鋼筋的最大直徑）?當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率超過3%時，箍筋直徑不宜小于8mm，箍筋間距不應(yīng)大于10d（d縱向鋼筋的最小直徑），且不應(yīng)大于200mm。?當(dāng)柱的截面短邊大于400mm，且縱向鋼筋多

4、于3根時，?當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于400，但各邊縱筋多于4根時?應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋圖6-3偏心受壓柱的鋼筋?偏壓構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20，采用強(qiáng)度等級400Mpa及以上的鋼筋時，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25?偏壓構(gòu)件中縱向鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500級。4、材料強(qiáng)度等級第二節(jié)偏心受壓構(gòu)件的受力性能一、偏心受壓短柱的破壞形態(tài)在荷載作用下靠近縱向力的一側(cè)受壓，另一側(cè)受拉，隨著荷載的增加，首先在受拉區(qū)產(chǎn)生橫向裂縫，隨著裂縫的不斷開展，并向截面內(nèi)部發(fā)展，受壓區(qū)高度逐漸減小。當(dāng)荷載增大到一定程度后，受拉鋼筋首先達(dá)到屈服，由于鋼筋的塑性變形的發(fā)展，裂縫不斷開

5、展，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小，最后當(dāng)受壓區(qū)混凝土邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎，導(dǎo)致構(gòu)件破壞?與適筋的雙筋受彎構(gòu)件類似~大偏心受壓破壞圖6-4大偏心破壞形態(tài)?當(dāng)偏心距e0很小時，構(gòu)件全截面受壓，靠近軸向力一側(cè)壓應(yīng)力較大，而另一側(cè)壓應(yīng)力較小，當(dāng)荷載增加到一定程度時，靠近軸向力一側(cè)的鋼筋達(dá)到抗壓屈服強(qiáng)度，同一側(cè)的混凝土也隨即達(dá)到極限壓應(yīng)變而壓碎，而遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)鋼筋可能受拉而不屈服或受壓。~小偏心受壓破壞?當(dāng)偏心距較大時，構(gòu)件大部分截面受壓。由于中和軸靠近受拉一側(cè)，截面受拉邊緣的拉應(yīng)力很小，受拉區(qū)混凝土有可能開裂，也可能不開裂，且不論受拉鋼筋配置多少，受拉鋼筋中的應(yīng)力都很小。最后構(gòu)件由于受壓鋼筋達(dá)到抗壓屈

6、服強(qiáng)度，同時受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變而發(fā)生破壞。?若構(gòu)件受拉鋼筋配置過多，盡管偏心距較大，受拉鋼筋在構(gòu)件達(dá)到破壞時達(dá)不到屈服，破壞仍然是由于受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變而被壓碎。總結(jié)：?破壞特征受拉破壞：受拉鋼筋先屈服而后受壓區(qū)混凝土被壓碎受壓破壞：混凝土先被壓碎，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓，但都不屈服?界限破壞在受拉破壞形態(tài)和受壓破壞形態(tài)之間的一種破壞形態(tài)，即受拉鋼筋屈服的同時受壓區(qū)混凝土被壓碎。二、長柱的正截面受壓破壞?(1.25是考慮柱在長期荷載作用下,混凝土徐變引起應(yīng)變增大系數(shù))四、附加偏心矩ea第四節(jié)矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算一、大偏心受壓構(gòu)件?適用條件二、小偏心受壓

7、構(gòu)件?適用條件?為了避免這種情況的發(fā)生，對小偏心受壓構(gòu)件除了按式(6-2)和式(6-3)計算外，還應(yīng)滿足下列條件：三、大小偏心受壓構(gòu)件的界限判別四、矩形截面對稱配筋的計算方法討論：（2）小偏心受壓構(gòu)件計算3、截面復(fù)核討論：討論：【解】【解】五、偏心受壓構(gòu)件裂縫寬度驗算?當(dāng)e0/h0大于0.55時，應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗算，以滿足正常使用要求?裂縫寬度計算要求、方法、內(nèi)容與受彎構(gòu)件相仿（5-29）——構(gòu)件受力特征系數(shù)