軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算-配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件

普通箍筋柱正截面承載力計(jì)算（建筑規(guī)范）軸心受壓短柱軸心受壓長(zhǎng)柱fcf’yA’sNf’yA’sA’s計(jì)算簡(jiǎn)圖1.基本公式式中系數(shù)0.9，是考慮到初始偏心的影響，以及主要承受恒載作用的軸心受壓柱的可靠性，引入的承載力折減系數(shù)。A—構(gòu)件截面面積，當(dāng)配筋率大于3%時(shí)，A應(yīng)改為Ac=A-As’

對(duì)于軸心受壓長(zhǎng)柱有：

注：表中H對(duì)底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度；對(duì)其余各層柱為上下兩層樓蓋頂面之間的高度。2.計(jì)算長(zhǎng)度L0取值已知：構(gòu)件截面尺寸b×h，軸向力設(shè)計(jì)值N，構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度L0，材料強(qiáng)度等級(jí)fc和fy’

。求：縱向鋼筋截面面積As’

計(jì)算步驟如圖4.2.5。3.截面設(shè)計(jì)4.截面復(fù)核已知：柱截面尺寸b×h，計(jì)算長(zhǎng)度，縱筋數(shù)量及級(jí)別，混凝土強(qiáng)度等級(jí)。求：柱的受壓承載力Nu，或已知軸向力設(shè)計(jì)值Ｎ，判斷截面是否安全。軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算（建筑規(guī)范）1.軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算

配置縱筋和普通箍筋的柱，稱(chēng)為普通箍筋柱；配置縱筋和螺旋筋或焊接環(huán)筋的柱，稱(chēng)為螺旋箍筋柱或間接箍筋柱。螺旋筋或焊接環(huán)筋的套箍作用可約束核心混凝土的橫向變形，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而間接地提高混凝土的縱向抗壓強(qiáng)度。普通箍筋柱中，箍筋是構(gòu)造鋼筋。螺旋箍筋柱中，箍筋既是構(gòu)造鋼筋又是受力鋼筋。2.軸心受壓構(gòu)件的破壞特征

（1）軸心受壓短柱（l0/b≤8）臨近破壞時(shí)，柱子表面出現(xiàn)縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞?；炷粒轰摻睿浩茐臅r(shí)首先在凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側(cè)向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。（2）軸心受壓長(zhǎng)柱（l0/b>8）在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，帶窗間墻的柱、高層建筑地下車(chē)庫(kù)的柱子，以及樓梯間處的柱都容易形成短柱。

窗間墻的短柱短柱的破壞長(zhǎng)柱的破壞長(zhǎng)短柱的承載力：在同等條件下，（即截面相同，配筋相同，材料相同），長(zhǎng)柱受壓承載能力低于短柱受壓承載能力?！痘炷猎O(shè)計(jì)規(guī)范》采用穩(wěn)定系數(shù)中來(lái)表示長(zhǎng)柱承載力的降低程度長(zhǎng)細(xì)比l0/b越大，值越小長(zhǎng)柱承載力短柱承載力柱的長(zhǎng)細(xì)比愈大，其承截力愈低，對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比很大的長(zhǎng)柱，還有可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞”的現(xiàn)象。L0/b≤8為短柱

L0/b>8為長(zhǎng)柱3.穩(wěn)定系數(shù)鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)表≤810121416182022242628≤78.510.5121415.517192122.524≤2835424855626976839097≤1.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19圓形截面任意截面軸心受壓構(gòu)件-短柱的受力分析和破壞特征結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理短柱（一）普通箍筋柱試驗(yàn)分析及破壞特征根據(jù)構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比(構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度l0與構(gòu)件的截面回轉(zhuǎn)半徑i之比)的不同，軸心受壓構(gòu)件可分為:

短柱(對(duì)矩形截面l0/b≤8；對(duì)圓形截面l0/d≤7；對(duì)一般截面l0/i≤28，b為截面寬度)和長(zhǎng)柱。

短柱承載能力短柱的受力分析和破壞特征當(dāng)荷載較小時(shí),混凝土和鋼筋都處于彈性階段，縱筋和混凝土的壓應(yīng)力與荷載成正比，但鋼筋的壓應(yīng)力比混凝土的壓應(yīng)力增加的快；隨著荷載的繼續(xù)增加,柱中開(kāi)始出現(xiàn)微細(xì)裂縫，在臨近破壞荷載時(shí)，柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎。短柱破壞形貌短柱試驗(yàn)表明：素混凝土短柱達(dá)到最大壓應(yīng)力值時(shí)的壓應(yīng)變值約為0.0015～0.0020；而鋼筋混凝土短柱達(dá)到應(yīng)力峰值時(shí)的壓應(yīng)變值一般在0.0025～0.0035之間。主要原因：縱向鋼筋起到了調(diào)整混凝土應(yīng)力的作用，使混凝土的塑性性質(zhì)得到了較好的發(fā)揮，改善了混凝土受壓破壞的脆性性質(zhì)。短柱短柱破壞時(shí)，一般是縱筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，此時(shí)可繼續(xù)增加一些荷載,隨后混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變值(一般在0.0025～0.0035)，構(gòu)件破壞時(shí)表現(xiàn)為“材料破壞”。當(dāng)縱向鋼筋的屈服強(qiáng)度較高時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)鋼筋沒(méi)有達(dá)到屈服強(qiáng)度而混凝土達(dá)到了極限壓應(yīng)變值的情況。軸心受壓構(gòu)件-長(zhǎng)柱的受力分析和破壞特征結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱的承載力<短柱的承載力（相同材料、截面和配筋）原因：長(zhǎng)柱受軸力和彎矩（二次彎矩）的共同作用‘規(guī)范”采用穩(wěn)定系數(shù)來(lái)反映這種柱的承載能力隨長(zhǎng)細(xì)比增大而降低的現(xiàn)象.長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱破壞——失穩(wěn)破壞