第4章軸心受力構(gòu)件承載力

1、(a)軸心受壓 (b)單向偏心受壓 (c)雙向偏心受壓受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件按受力情況不同分類按受力情況不同分類受壓構(gòu)件（柱）受壓構(gòu)件（柱）往往在結(jié)構(gòu)往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的破壞，往往導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。損壞，甚至倒塌。利用混凝土構(gòu)件承受以軸向利用混凝土構(gòu)件承受以軸向壓力為主的內(nèi)力，可以充分壓力為主的內(nèi)力，可以充分發(fā)揮混凝土材料的強度優(yōu)勢，發(fā)揮混凝土材料的強度優(yōu)勢，因而在工程結(jié)構(gòu)中混凝土受因而在工程結(jié)構(gòu)中混凝土受壓構(gòu)件應(yīng)用比較普遍。壓構(gòu)件應(yīng)用比較普遍。軸心受壓構(gòu)件承載力計算軸心受壓構(gòu)件承載力計算受壓構(gòu)件的構(gòu)造受壓構(gòu)件的構(gòu)造軸心受拉構(gòu)

2、件承載力計算軸心受拉構(gòu)件承載力計算軸心受壓構(gòu)件承載力計算軸心受壓構(gòu)件承載力計算N（1）由于荷載作用位置的偏差；）由于荷載作用位置的偏差；（2）混凝土材料的非均勻性；）混凝土材料的非均勻性；（3）配筋的不對稱性；）配筋的不對稱性；（4）施工的影響等。）施工的影響等。 當(dāng)軸向力的作用線與構(gòu)件截面形心當(dāng)軸向力的作用線與構(gòu)件截面形心重合時，可重合時，可近似按軸心受壓構(gòu)件計算。近似按軸心受壓構(gòu)件計算。 在實際結(jié)構(gòu)中，在實際結(jié)構(gòu)中，理想的軸心受壓構(gòu)理想的軸心受壓構(gòu)件是不存在的。件是不存在的。1 軸心受壓構(gòu)件的實際應(yīng)用軸心受壓構(gòu)件的實際應(yīng)用多高層建筑中的框架柱，單層工業(yè)廠房中屋架的上弦桿，橋多高層建筑中的框

3、架柱，單層工業(yè)廠房中屋架的上弦桿，橋 梁結(jié)構(gòu)中的橋墩，拱、樁等均屬于軸心受壓構(gòu)件。梁結(jié)構(gòu)中的橋墩，拱、樁等均屬于軸心受壓構(gòu)件。工程實例工程實例 框架結(jié)構(gòu)中的柱框架結(jié)構(gòu)中的柱 (Columns of Frame Structure)屋架結(jié)構(gòu)中的上弦桿屋架結(jié)構(gòu)中的上弦桿 (Top Chord of Roof Truss Structure)樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ) (Pile Foundation)普通箍筋柱普通箍筋柱：縱筋縱筋的作用的作用？ 箍筋箍筋的作用的作用？螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱：箍筋的形狀：箍筋的形狀為圓形，且間距較密，其為圓形，且間距較密，其作用作用？ 軸心受壓柱根據(jù)其構(gòu)造的不同又可分為：軸心受壓柱

4、根據(jù)其構(gòu)造的不同又可分為：本課程只介紹本課程只介紹和和兩類。兩類。箍筋箍筋普通鋼箍柱螺旋箍筋柱縱筋縱筋箍筋箍筋縱筋縱筋螺旋螺旋箍筋箍筋螺旋螺旋箍筋箍筋縱筋的作用：縱筋的作用：協(xié)助混凝土受壓，以提高構(gòu)件正截面受壓承載力；協(xié)助混凝土受壓，以提高構(gòu)件正截面受壓承載力； 受壓鋼筋最小配筋率：受壓鋼筋最小配筋率：0.6% (單側(cè)單側(cè)0.2%)提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性； 試驗表明素混凝土棱柱體構(gòu)件達(dá)到最大應(yīng)力值時試驗表明素混凝土棱柱體構(gòu)件達(dá)到最大應(yīng)力值時的壓應(yīng)變值一般在的壓應(yīng)變值一般在0.00150.002之間，而鋼筋混凝土之間，而鋼筋混凝土短柱達(dá)到應(yīng)

5、力峰值時的壓應(yīng)變一般在短柱達(dá)到應(yīng)力峰值時的壓應(yīng)變一般在0.00250.0035之間。之間。承擔(dān)可能產(chǎn)生的偏心彎矩作用；承擔(dān)可能產(chǎn)生的偏心彎矩作用；減小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。減小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。 箍筋的作用：箍筋的作用：與縱筋形成鋼筋骨架，防止縱筋受力后壓屈和固與縱筋形成鋼筋骨架，防止縱筋受力后壓屈和固 定縱筋的位置；定縱筋的位置；減小受壓縱筋的支承長度，增強鋼筋骨架的穩(wěn)定性；減小受壓縱筋的支承長度，增強鋼筋骨架的穩(wěn)定性；對于承受較大橫向剪力的構(gòu)件，箍筋可以協(xié)同混凝土對于承受較大橫向剪力的構(gòu)件，箍筋可以協(xié)同混凝土 抗剪，提高構(gòu)件的抗剪強度；抗剪，提高構(gòu)件的抗剪強

6、度；使構(gòu)件強度和延性有所提高，從而改善構(gòu)件破壞時的使構(gòu)件強度和延性有所提高，從而改善構(gòu)件破壞時的脆性。脆性。螺旋箍筋能通過使核心混凝土三向受壓而提高構(gòu)件抗螺旋箍筋能通過使核心混凝土三向受壓而提高構(gòu)件抗壓強度和變形能力，增加構(gòu)件的延性。壓強度和變形能力，增加構(gòu)件的延性?；炷恋淖饔茫夯炷恋淖饔茫撼惺軌毫?；承受壓力；形成足夠的截面尺寸，保證構(gòu)件不失穩(wěn)。形成足夠的截面尺寸，保證構(gòu)件不失穩(wěn)。4.2 4.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算軸心受壓構(gòu)件的承載力計算一、柱的分類一、柱的分類短柱：短柱：長柱：長柱： 對矩形截面：對矩形截面： 對圓形截面：對圓形截面： 對任意截面：對任意截面：8/0bl7/0dl2

7、8/0il其中：其中：l0為柱的計算長度；為柱的計算長度； b為矩形截面短邊尺寸；為矩形截面短邊尺寸； d為圓截面直徑；為圓截面直徑； i為圓截面的最小回轉(zhuǎn)半徑。為圓截面的最小回轉(zhuǎn)半徑。柱的計算長度柱的計算長度l0與柱的與柱的實際長度實際長度l及其及其端部的支撐條件端部的支撐條件有關(guān)。有關(guān)。ll0ll5.00ll7.00ll20 在工程設(shè)計時，柱的計算長度應(yīng)按在工程設(shè)計時，柱的計算長度應(yīng)按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的的 規(guī)定取值。規(guī)定取值。P79-80框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度框架結(jié)構(gòu)各層柱的計算長度 樓樓 蓋蓋 類類 型型柱柱 的的 類類 別別l0現(xiàn)現(xiàn) 澆澆 樓樓 蓋蓋 底底 層層

8、柱柱 1.0H其余各層柱其余各層柱 1.25H裝配式樓蓋裝配式樓蓋 底底 層層 柱柱 1.25H其余各層柱其余各層柱 1.5H二、普通箍筋柱軸心受壓的受力機理二、普通箍筋柱軸心受壓的受力機理 短柱短柱 由各種偶然因素造成初始偏心距和附加彎矩，但很小，可略由各種偶然因素造成初始偏心距和附加彎矩，但很小，可略去。去。在軸向壓力的作用下，整個截面上的應(yīng)力、應(yīng)變基本上是在軸向壓力的作用下，整個截面上的應(yīng)力、應(yīng)變基本上是均勻分布的。均勻分布的。 如圖所示：如圖所示：Ncss構(gòu)件的破壞過程：構(gòu)件的破壞過程：第一階段第三階段彈塑性階段OfcfycNc拐點c- Nc曲線s- Nc曲線 當(dāng)混凝土壓應(yīng)力達(dá)到峰值所

9、對應(yīng)的應(yīng)變值時，構(gòu)件上的縱向裂當(dāng)混凝土壓應(yīng)力達(dá)到峰值所對應(yīng)的應(yīng)變值時，構(gòu)件上的縱向裂縫繼續(xù)發(fā)展，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈向外凸出，混凝土被壓碎而縫繼續(xù)發(fā)展，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈向外凸出，混凝土被壓碎而使整個構(gòu)件破壞。使整個構(gòu)件破壞。此階段是計算軸心受壓構(gòu)件極限強度的依據(jù)。此階段是計算軸心受壓構(gòu)件極限強度的依據(jù)。第一階段：彈性階段第一階段：彈性階段 cEccEsEcsEssEscs則第二階段：彈塑性階段第二階段：彈塑性階段cEccEsEs1 在相同的荷載增量下，鋼筋的壓應(yīng)力比混凝土壓應(yīng)力增加得在相同的荷載增量下，鋼筋的壓應(yīng)力比混凝土壓應(yīng)力增加得快，截面上的鋼筋和混凝土應(yīng)力的比值不斷調(diào)整，這種現(xiàn)象稱快

10、，截面上的鋼筋和混凝土應(yīng)力的比值不斷調(diào)整，這種現(xiàn)象稱為為鋼筋和混凝土之間的應(yīng)力重分布，鋼筋和混凝土之間的應(yīng)力重分布，是由混凝土的塑性性質(zhì)引是由混凝土的塑性性質(zhì)引起的。起的。第三階段：破壞階段第三階段：破壞階段極限破壞狀態(tài)時截面的應(yīng)力分析極限破壞狀態(tài)時截面的應(yīng)力分析:混凝土混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，被壓碎?；炷吝_(dá)到極限壓應(yīng)變，被壓碎。即即 ，cfc002. 00鋼筋的受壓強度2/4002/002. 0310200mmNmmNssEs當(dāng)采用當(dāng)采用 的一般鋼筋時的一般鋼筋時，鋼筋首先屈服，鋼筋首先屈服，最后，混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，構(gòu)件破壞，鋼筋抗拉最后，混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，構(gòu)件破壞，鋼筋抗拉強度和混

11、凝土抗壓強度都能得到充分利用；強度和混凝土抗壓強度都能得到充分利用；當(dāng)采用當(dāng)采用 的高強鋼筋時的高強鋼筋時，則縱筋不屈，則縱筋不屈服，服，MPayf400MPayf400當(dāng)混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時，受壓縱筋強度約為：當(dāng)混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時，受壓縱筋強度約為：2/400mmNs 長柱長柱 由各種偶然因素造成初始偏心距不可忽略，加載后將產(chǎn)生附由各種偶然因素造成初始偏心距不可忽略，加載后將產(chǎn)生附加彎矩和相應(yīng)的側(cè)向撓度，使加彎矩和相應(yīng)的側(cè)向撓度，使長柱最終在軸力和彎矩的共同作長柱最終在軸力和彎矩的共同作用下發(fā)生破壞用下發(fā)生破壞，因此，因此，長柱的破壞荷載低于其他條件相同的短長柱的破壞荷載低于其

12、他條件相同的短柱的破壞荷載。長細(xì)比越大，承載能力降低越多。柱的破壞荷載。長細(xì)比越大，承載能力降低越多。如圖所示：如圖所示：yee為初始偏心距為初始偏心距y 為側(cè)向撓度為側(cè)向撓度長柱的破壞形態(tài)：長柱的破壞形態(tài)： 材料破壞：材料破壞：對長細(xì)比較大的長柱，在軸力和彎對長細(xì)比較大的長柱，在軸力和彎 矩共同作用矩共同作用下，首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓下，首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出；凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側(cè)屈向外凸出；凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側(cè)向撓度急劇增大，柱子破壞。向撓度急劇增大，柱子破壞。 短柱的破壞也屬于材

13、料破壞。短柱的破壞也屬于材料破壞。 材料破壞即構(gòu)件破壞時，鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度材料破壞即構(gòu)件破壞時，鋼筋的抗拉強度和混凝土的抗壓強度都能得到充分利用的破壞。都能得到充分利用的破壞。 失穩(wěn)破壞：失穩(wěn)破壞：對長細(xì)比很大的細(xì)長柱，會發(fā)生失穩(wěn)破壞。對長細(xì)比很大的細(xì)長柱，會發(fā)生失穩(wěn)破壞。穩(wěn)定系數(shù)：穩(wěn)定系數(shù)：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用采用穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載力的來表示長柱承載力的降低，即為長柱受壓承載力降低，即為長柱受壓承載力 和短柱受壓承載力和短柱受壓承載力 的的比值。比值。suNluN穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)j j 主要與柱的長細(xì)主要與柱的長細(xì)比比l0/b有關(guān)有關(guān)suluN

14、Njl l0 0/b/bl l0 0/d/dl l0 0/i/il l0 0/b/bl l0 0/d/dl l0 0/i/i87281.030261040.52108.5350.9832281110.481210.5420.953429.51180.441412480.9236311250.41614550.8738331320.361815.5620.814034.51390.322017690.754236.51460.292219760.744381530.262421830.6546401600.232622.5900.64841.51670.212824970.5650431740.

15、19規(guī)范規(guī)范給出的穩(wěn)定系數(shù)與長細(xì)比的關(guān)系給出的穩(wěn)定系數(shù)與長細(xì)比的關(guān)系三、普通箍筋柱軸心受壓正截面承載力三、普通箍筋柱軸心受壓正截面承載力如圖所示：如圖所示： NAsAfyAsfc軸心受壓軸心受壓短短柱柱sycsuAfAfN軸心受壓軸心受壓長長柱柱suluNN )(9 . 0sycuAfAfNNj折減系數(shù)折減系數(shù) （可靠度協(xié)調(diào)系數(shù)）（可靠度協(xié)調(diào)系數(shù)）0.9是考慮初始偏心的影響，以是考慮初始偏心的影響，以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性。及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性。四、螺旋箍筋柱軸心受壓正截面承載力四、螺旋箍筋柱軸心受壓正截面承載力受力機理：不同配筋形式柱的荷載受力機理：不同配筋

16、形式柱的荷載-應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線Nc素混凝土柱普通鋼筋混凝土柱螺旋箍筋鋼筋混凝土柱荷載不大時螺旋箍柱和普通箍柱的性能幾乎相同保護(hù)層剝落使柱的承載力降低螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高標(biāo)距NcNc Sdcor fyAss1S 核心區(qū)混凝土三軸受壓狀態(tài)的產(chǎn)生核心區(qū)混凝土三軸受壓狀態(tài)的產(chǎn)生混凝土圓柱體三向受壓狀態(tài)的縱向抗壓強度混凝土圓柱體三向受壓狀態(tài)的縱向抗壓強度214cf2 fyAss1 fyAss12sdcors(a)(b)(c)2 fyAss1 fyAss12sdcors(a)(b)(c)2 fyAss1 fyAss12sdcors(a)(b)(c)212022cos2coryssdf Asd c

17、orssydsAf122112yssccorf Afs d達(dá)到極限狀態(tài)時（保護(hù)層已剝落，不考慮）達(dá)到極限狀態(tài)時（保護(hù)層已剝落，不考慮）sycoruAfAN112yssccoryscorcorf Af Af AAs d 12cf2 fyAss1 fyAss12sdcors(a)(b)(c)01sssscorAsAdsAdAsscorss1002uccorysyssNf Af Af A 12cf)2(9 . 00ssysycorcuAfAfAfNN間接鋼筋對混凝土約束的折減系數(shù)間接鋼筋對混凝土約束的折減系數(shù) ，當(dāng)，當(dāng)fcu,k50N/mm2時，取時，取 = 1.0；當(dāng)；當(dāng)fcu,k=80N/mm2

18、時，取時，取 =0.85，其間直線插值。，其間直線插值。采用螺旋箍筋可有效提高柱的軸心受壓承載力。采用螺旋箍筋可有效提高柱的軸心受壓承載力。如螺旋箍筋配置過多，極限承載力提高過大，則會在遠(yuǎn)未如螺旋箍筋配置過多，極限承載力提高過大，則會在遠(yuǎn)未達(dá)到極限承載力之前保護(hù)層產(chǎn)生剝落，從而影響正常使用。達(dá)到極限承載力之前保護(hù)層產(chǎn)生剝落，從而影響正常使用。 規(guī)范規(guī)范規(guī)定，規(guī)定， 按螺旋箍筋計算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載按螺旋箍筋計算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載力的力的50%。對長細(xì)比過大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部對長細(xì)比過大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部受壓，螺旋箍筋的

19、約束作用得不到有效發(fā)揮。受壓，螺旋箍筋的約束作用得不到有效發(fā)揮。規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定對長細(xì)比對長細(xì)比l0/d大于大于12的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。螺旋箍筋的約束效果與其截面面積螺旋箍筋的約束效果與其截面面積Ass1和間距和間距s有關(guān)，為保證有關(guān)，為保證有一定約束效果，有一定約束效果，規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：螺旋箍筋的換算面積螺旋箍筋的換算面積Ass0不得小于全部縱筋不得小于全部縱筋A(yù)s 面積的面積的25%螺旋箍筋的間距螺旋箍筋的間距s不應(yīng)大于不應(yīng)大于dcor/5，且不大于，且不大于80mm，同時，同時為方便施工，為方便施工，s也不應(yīng)小于也不應(yīng)小于40mm。4.3 4.

20、3 受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造 材料強度等級材料強度等級 ：為了減小柱截面尺寸，節(jié)省鋼材，宜采用較高強度等為了減小柱截面尺寸，節(jié)省鋼材，宜采用較高強度等 級的混凝土，一般采用級的混凝土，一般采用C20C40強度等級混凝土；對強度等級混凝土；對 于高層建筑的底層柱，心要時可采用于高層建筑的底層柱，心要時可采用C50以上以上的高強的高強 度度 混凝土?；炷?。：縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋一般采用一般采用HRB400級、級、HRB335級和級和 RRB400級，不宜采用高強度鋼筋。級，不宜采用高強度鋼筋。 箍筋箍筋一般采用一般采用HPB235級、級、HRB335級鋼筋，也可采用級鋼筋，也可采

21、用 HRB400級鋼筋。級鋼筋。 截面形式及尺寸截面形式及尺寸 ： 軸心受壓：軸心受壓：正方形或邊長接近的矩形、圓形、多邊形正方形或邊長接近的矩形、圓形、多邊形 偏心受壓偏心受壓：矩形矩形：宜同時滿足以下四個條件宜同時滿足以下四個條件;250250mmmm,250,300hlbl 根據(jù)經(jīng)濟配筋率（根據(jù)經(jīng)濟配筋率（0.8%2%)選擇合適的截面尺寸；選擇合適的截面尺寸； 截面尺寸宜符合模數(shù)：截面尺寸宜符合模數(shù)：800mm以下宜取以下宜取50mm的倍數(shù)；的倍數(shù)；800mm 以上者可取以上者可取100mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。一般取一般取15左右；左右； ：宜較粗，宜較粗，不宜小于不宜小于12mm，通常在，

22、通常在1232mm范圍內(nèi)選用。范圍內(nèi)選用。 ： 軸心受壓：軸心受壓：沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，要成雙配置沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，要成雙配置。矩形矩形截面的截面的 鋼筋根數(shù)鋼筋根數(shù)不應(yīng)不應(yīng)少于少于4根，根，圓形圓形截面的鋼筋根數(shù)截面的鋼筋根數(shù)不宜不宜少少 于于8根，根，不應(yīng)不應(yīng)小于小于6根。根。 偏心受壓：偏心受壓：沿偏心力作用方向兩側(cè)布置。沿偏心力作用方向兩側(cè)布置。NN 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋 ：對軸心受壓柱對軸心受壓柱 %6.0min,總%2.0min,一側(cè)%5max混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件最規(guī)定受壓構(gòu)件最小小配筋率的目的是：配筋率的目的是：改善其脆性特征，避免混凝土

23、突然壓潰，能夠承受收縮和溫度改善其脆性特征，避免混凝土突然壓潰，能夠承受收縮和溫度引起的拉應(yīng)力，并使受壓構(gòu)件具有必要的剛度和抗偶然偏心作引起的拉應(yīng)力，并使受壓構(gòu)件具有必要的剛度和抗偶然偏心作用的能力。用的能力。 新西蘭新西蘭NZS3101（1995）的說明中給出了對柱縱筋最）的說明中給出了對柱縱筋最小小配筋配筋率的一段率的一段“經(jīng)典經(jīng)典”解釋：解釋：1、因為柱的承載力計算采用的是把混凝土項和鋼筋項相疊加、因為柱的承載力計算采用的是把混凝土項和鋼筋項相疊加的設(shè)計方法，所以有必要給鋼筋用量規(guī)定一個下限，以便設(shè)的設(shè)計方法，所以有必要給鋼筋用量規(guī)定一個下限，以便設(shè)計出的柱還是鋼筋混凝土柱。計出的柱還是

24、鋼筋混凝土柱。 2、柱最小配筋率的作用在于承擔(dān)彎矩作用，不論結(jié)構(gòu)分析結(jié)、柱最小配筋率的作用在于承擔(dān)彎矩作用，不論結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明是否存在彎矩作用。果表明是否存在彎矩作用。3、最小配筋的作用還在于降低持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐、最小配筋的作用還在于降低持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。變的影響。試驗表明，收縮和徐變能把柱截面中的壓力由混試驗表明，收縮和徐變能把柱截面中的壓力由混凝土向鋼筋轉(zhuǎn)移，從而使鋼筋壓應(yīng)力不斷增長。壓應(yīng)力的增凝土向鋼筋轉(zhuǎn)移，從而使鋼筋壓應(yīng)力不斷增長。壓應(yīng)力的增長幅度隨配筋率的減小而增大。如果不給配筋率規(guī)定一個下長幅度隨配筋率的減小而增大。如果不給配筋率規(guī)定一個下限，鋼筋中的

25、壓應(yīng)力就可能在持續(xù)使用荷載下增長到屈服應(yīng)限，鋼筋中的壓應(yīng)力就可能在持續(xù)使用荷載下增長到屈服應(yīng)力水準(zhǔn)。力水準(zhǔn)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定受壓構(gòu)件最規(guī)定受壓構(gòu)件最大大配筋率的原因是：配筋率的原因是：1、當(dāng)配筋率過大時，如果在短期內(nèi)加載速度過快，混凝土的、當(dāng)配筋率過大時，如果在短期內(nèi)加載速度過快，混凝土的塑性變形來不及充分發(fā)展，有可能引起混凝土過早破壞；塑性變形來不及充分發(fā)展，有可能引起混凝土過早破壞；2、在荷載長期作用下，徐變使混凝土中的壓應(yīng)力降低較多，、在荷載長期作用下，徐變使混凝土中的壓應(yīng)力降低較多，如果有些構(gòu)件在荷載持續(xù)過程中突然卸載，由于混凝土的徐變?nèi)绻行?gòu)件在荷載持續(xù)過程

26、中突然卸載，由于混凝土的徐變變形大部分不可恢復(fù)，而鋼筋的回彈有可能使混凝土中出現(xiàn)拉變形大部分不可恢復(fù)，而鋼筋的回彈有可能使混凝土中出現(xiàn)拉應(yīng)力，甚至引起開裂；應(yīng)力，甚至引起開裂；3、配筋率過大還會造成不經(jīng)濟和施工不方便。、配筋率過大還會造成不經(jīng)濟和施工不方便。：鋼筋凈距鋼筋凈距不應(yīng)小于不應(yīng)小于50mm鋼筋中距鋼筋中距不不應(yīng)大于應(yīng)大于300mm或或200mm（抗震地區(qū)）（抗震地區(qū)）：定義：定義：縱向受力鋼筋外表面到截面邊緣的垂直距離，稱為縱向受力鋼筋外表面到截面邊緣的垂直距離，稱為混凝混凝土保護(hù)層厚度，土保護(hù)層厚度，用用c表示。表示。環(huán)境環(huán)境類別類別縱向受力鋼筋的縱向受力鋼筋的板、墻、殼板、墻、殼

27、梁梁柱柱 C25、C30C25、C30 C25、C30一201515302525303030二a-2520-3530-3030b-2520-3530-3530三-3025-4035-403520C35C20C20C35C35C表表4.1 縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度（縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度（mm)環(huán)境環(huán)境類別類別條條 件件一一室內(nèi)正常環(huán)境室內(nèi)正常環(huán)境二二a 室內(nèi)潮濕環(huán)境，非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，與室內(nèi)潮濕環(huán)境，非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境b 嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境，與無侵蝕性的水或土壤嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的

28、露天環(huán)境，與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境直接接觸的環(huán)境三三使用除冰鹽的環(huán)境，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)科冬季水位變動使用除冰鹽的環(huán)境，嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)科冬季水位變動的環(huán)境，濱海室外環(huán)境的環(huán)境，濱海室外環(huán)境四四海水環(huán)境海水環(huán)境五五受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境表表4.2 混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境類別混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境類別 箍筋箍筋 d為縱筋最大直徑 當(dāng)縱筋 時， d為縱筋最大直徑mmd64%3mmd84)(20)(15400焊接骨架或綁扎骨架截面短邊尺寸ddmm)(15)(10200焊接骨架或綁扎骨架截面短邊尺寸ddmm注：柱子縱筋搭接長度范圍內(nèi)箍筋直徑、間距應(yīng)按規(guī)范規(guī)定采用。注：柱子縱筋搭接長度范圍內(nèi)箍筋直徑、間距應(yīng)按規(guī)范規(guī)定采用。b400b400b400b400mm，且各邊縱筋根數(shù)多于，且各邊縱筋根數(shù)多于3根時；根時；雖雖b400mm，但各邊縱筋根數(shù)多于，但各邊縱筋根數(shù)多于4根時；根時；在地震區(qū)，需按規(guī)范設(shè)置附加箍筋。在地震區(qū)，需按規(guī)范設(shè)置附加箍筋。復(fù)合箍筋的應(yīng)用場合復(fù)合箍筋的應(yīng)用場合鋼筋混凝土桁架或拱拉桿、受內(nèi)壓力作用的環(huán)形截鋼筋混凝土桁架或拱拉桿、受內(nèi)壓力作用的環(huán)形截面管壁及圓形貯液池的筒壁等，通常按面管壁及圓形貯液池的筒壁等，通常按軸心受拉構(gòu)軸心受拉構(gòu)件件計算。計算。矩形水池的池壁、矩形剖面料倉或煤斗