1、建筑結構Architectural Structure 1受 壓 構 件受壓構件（柱）往往在結構中具有重要作用，一旦產生破壞，往往導致整個結構的損壞，甚至倒塌。23456普通箍筋柱軸心受壓特點第階段彈性階段軸向壓力與截面鋼筋和混凝土的應力基本上呈線性關系 第階段彈塑性階段混凝土進入明顯的非線性階段，鋼筋的壓應力比混凝土的壓應力增加得快，出現應力重分布。第階段破壞階段鋼筋首先屈服，有明顯屈服臺階的鋼筋應力保持屈服強度不變，混凝土的應力也隨應變的增加而繼續增長。 1. 受壓短柱7當混凝土壓應力達到峰值應變，外荷載不再增加，壓縮變形繼續增加，出現的縱向裂縫繼續發展，箍筋間的縱筋發生壓屈向外凸出，混凝

2、土被壓碎而整個構件破壞。 普通箍筋柱軸心受壓特點鋼筋的受壓強度 受壓鋼筋最多發揮400MPa，因此受壓構件中不宜采用高強鋼筋。8破壞時，首先在凹側出現縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出；凸側混凝土出現垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側向撓度急劇增大，柱子破壞。2. 受壓長柱初始偏心距附加彎矩和側向撓度加大了原來的初始偏心距構件承載力降低普通箍筋柱軸心受壓特點9軸心受壓構件正截面承載力計算 在實際結構中，理想的軸心受壓構件幾乎是不存在的。 通常由于施工制造的誤差、荷載作用位置的偏差、混凝土的不均勻性等原因，往往存在一定的初始偏心距。 但有些構件，如以恒載為主的等跨多層房屋的內柱、桁架中的受

3、壓腹桿等，主要承受軸向壓力，可近似按軸心受壓構件計算。10適用條件：r=0.6%3%，當r 3%時，公式中的A用A-As代替。軸心受壓柱正截面承載力計算公式 為穩定系數主要與柱的長細比l0/b有關111）材料混凝土：一般應采用強度等級較高的混凝土。目前我國一般結構中柱的混凝土強度等級常用C30C40。鋼筋：不宜采用高強鋼筋作受壓鋼筋，否則不能充分發揮。同時不得用冷拉鋼筋作受壓筋，應采用400級，335級鋼筋構 造 要 求2）截面形式一般采用方形，有時采用矩形、圓形、多邊形。截面最小邊長不宜小于250mm，構件長細比不宜過大，常取lo/b30, lo/h2512構 造 要 求3） 縱筋沿周邊均勻

4、放置（軸壓）或設置在垂直于彎矩平面的兩邊。取d=1232mm（宜優選較粗筋以防止鋼筋過早壓屈）133） 縱筋凈距50mm，中距 xb 截面屬于小偏心受壓大、小偏心受壓破壞341、附加偏心距由于施工誤差、計算偏差及材料的不均勻等原因，實際工程中不存在理想的軸心受壓構件。考慮這些因素，引入附加偏心距ea，即在正截面壓彎承載力計算中，偏心距取計算偏心距e0=M/N與附加偏心距ea之和，稱為初始偏心距ei 。參考以往工程經驗和國外規范，新規范中附加偏心距ea將取20mm與h/30 兩者中的較大值，此處h是指偏心方向的截面尺寸。基本概念352、偏心距增大系數由于側向撓曲變形，引起附加彎矩。跨中截面軸力N

5、的偏心距為ei + f 。長細比l0/h =530的中長柱f 與ei相比已不能忽略。軸向承載力明顯低于同樣截面和初始偏心距情況下的短柱。基本概念偏心距增大系數36故 偏心受壓柱中偏心距取為37矩形截面受壓正截面承載力計算基本假定 平截面假定 截面受拉區混凝土不參加工作 截面受壓區混凝土的應力圖形采用等效矩形 當截面受壓區高度滿足x2as條件時，受壓鋼筋能夠達到抗壓強度設計值 鋼筋的應力-應變關系為38若xxb時按大偏壓計算大偏心受壓計算公式式中： 適用條件：x xb（為保證受拉鋼筋達到屈服) x 2a（為保證受壓鋼筋達到屈服)ef yAseifceAsfyN39若xxb時按大偏壓計算大偏心受壓

6、計算公式x xb時按小偏壓計算小偏心受壓計算公式式中：當 時，取fyAsfyAsNehei41實際工程中，受壓構件常承受變號彎矩作用，當彎矩數值相差不大，可采用對稱配筋。采用對稱配筋不會在施工中產生差錯，故有時為方便施工或對于裝配式構件，也采用對稱配筋。對稱配筋截面，即As=As，fy = fy，as = as，其界限破壞狀態時的軸力為Nb=fcbxbh0。42已知： 、 、 、 、 、 、求：未知數： 、 、截 面 復 核 已知軸向力設計值，求彎矩設計值 (1) 計算Nb=1fcXbh0。 (2) 判別偏心受壓類型 大偏壓（N Nb）；小偏壓（N Nb） (3) 代入基本公式計算（P103公

7、式）43已知： 、 、 、 、 、 、求：未知數： 、 、截 面 設 計(1) 計算所需參數ei ，(2) 判別偏心受壓類型大偏壓 ；小偏壓(3) 計算 As=As大偏壓：44截 面 設 計小偏壓：(4) 驗算垂直彎矩作用平面承載力。（對于對稱配筋的大偏心受構件，當l0/b24時可不驗算）45 a點M0，屬軸壓破壞，N最大；c點N0，屬純彎破壞，M不是最大；b點為界限破壞，構件的抗彎承載力達到最大值。 受拉破壞時構件的抗彎承載力比同等條件的純彎構件大，而受壓破壞時構件的抗壓承載力又比同等條件的軸心受壓構件小。 受拉破壞受壓破壞界限破壞偏心受壓構件的NM相關曲線46 相關曲線上的任一點代表截面處

8、于正截面承載力極限狀態時的一種內力組合。 如一組內力（N，M）在曲線內側說明截面未達到極限狀態，是安全的；反之表明截面承載力不足。受拉破壞受壓破壞界限破壞 小偏壓時（ab段受壓破壞），N隨M的增大而減小，即在相同的M條件下，N愈大愈不安全，N愈小愈安全；大偏壓時（cb段受拉破壞）， N隨M的增大而增大，即在相同的M條件下，N愈大愈安全，N愈小愈不安全。 偏心受壓構件的NM相關曲線47偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算48受拉構件構造要求軸拉構件一般采用正方形、矩形或其他對稱截面； 偏拉構件一般采用矩形截面。縱向鋼筋宜對稱布置或沿周邊均勻布置，優先選擇直徑較小的鋼筋。受拉構件一般不得采用綁扎搭接接

9、頭。箍筋直徑不小于6mm，間距一般不宜大于200mm（屋架的腹桿不宜超過150mm）。49軸心受拉構件受力三階段：從加載到混凝土受拉開裂前 混凝土開裂后至鋼筋即將屈服 鋼筋開始屈服到全部鋼筋屈服50軸心受拉構件511）小偏心受拉軸向拉力N在As與As之間全截面均受拉應力，但As一側拉應力較大，As一側拉應力較小。隨著拉力增加，As一側首先開裂，但裂縫很快貫通整個截面，As和As縱筋均受拉，最后As和As均屈服而達到極限承載力。ashe0-2偏心受拉構件522）大偏心受拉軸向拉力N在As外側As一側受拉，As一側受壓，混凝土開裂后不會形成貫通整個截面的裂縫。最后，當As適量時，與大偏心受壓情況類

10、似，As達到受拉屈服，受壓側混凝土受壓破壞。偏心受拉構件53As和As應分別rminbh，rmin=max(0.2%,0.45ft/fy)小偏心受拉構件計算公式54大偏心受拉構件計算公式適用條件：55偏心受拉構件斜截面受剪承載力若 取 同時要求56受扭構件5758矩形截面受扭構件在扭矩T作用下截面上的剪應力分布情況，最大剪應力tmax發生在截面長邊中點。受扭構件破壞特征59 對于素混凝土構件，開裂會迅速導致構件破壞，破壞面呈一空間扭曲曲面。 按照配筋率的不同，受扭構件的破壞形態也可分為適筋破壞、少筋破壞和超筋破壞。 當主拉應力達到混凝土抗拉強度時，在構件中某個薄弱部位形成裂縫，裂縫沿主壓應力跡線迅速延伸。受扭構件破壞特征60受扭構件的配筋是采用箍筋與沿周邊均勻布置的抗扭縱筋形成的空間配筋方式。其受扭性能及其極限承載力不僅與配筋量有關，還與兩