建筑結構基礎與識圖-單元3混凝土結構基本構34課件講解

《建筑結構基礎與識圖》單元3混凝土結構基本構件§3-3鋼筋混凝土受壓構件工程結構中，以承受縱向壓力為主的構件稱為受壓構件，最常見的受壓構件為鋼筋混凝土柱，此外屋架的受壓弦桿、腹桿、橋梁中的橋墩，高層建筑中的剪力墻均屬受壓構件。一、受壓構件的分類根據縱向壓力的作用位置分軸心受壓偏心受壓軸向壓力與構件軸線重合

軸向壓力與構件軸線不重合

單向偏心雙向偏心軸心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓3.3.1構造要求1.材料強度等級

一般結構中柱的混凝土強度等級常用C25~C40；在高層建筑中，C50~C60級混凝土也經常使用。

受壓構件中，通常采用HPB300級和HRB400級鋼筋?；炷粒轰摻睿?.截面形狀和尺寸常用矩形或方形截面，長細比宜控制在l0/b≤30或l0/h≤30。也有Ⅰ、T、○形或環(huán)形的，為了節(jié)約混凝土，當柱的尺寸較大時，在裝配式廠房，采用Ⅰ字形，在拱結構中，采用T形，在柱、電桿、煙囪等可采用○形及環(huán)形。

h≤800mm，以50mm為模數

h＞800mm，以100mm為模數柱縱向鋼筋作用協助混凝土承受壓力以減小構件尺寸承受可能的彎矩，以及混凝土收縮、徐變和溫度變形引起的拉應力防止構件突然的脆性破壞箍筋作用與縱筋形成骨架；防止混凝土受力后外凸，約束核心混凝土，增加構件的承載能力和延性。

級別：

采用HRB400級

直徑：

縱筋直徑d≥12mm，常在12~32mm之間選用，宜用較粗鋼筋；根數，矩形時不小于4根，圓柱不宜少于8根，且不小于6根；配筋率：配筋率ρmin≥0.6%，ρmax≤5%3.縱向鋼筋距離：鋼筋凈距≥50mm。4.箍筋柱中箍筋應做成封閉式；箍筋直徑不應小于縱向鋼筋直徑的1/4，且不應小于6mm，其末端應做1350的彎鉤，彎鉤末端平直段長度不應小于箍筋直徑的10倍且不小于75mm。22G101-1，P2-74.箍筋當柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時，或當柱截面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向鋼筋多余4根時，應設置復合箍筋。

22G101-1，P2-17柱的箍筋形式5.縱向鋼筋接頭22G101-1，P2-1022G101-1，P2-163.3.2軸心受壓構件的承載力計算1、軸心受壓短柱臨近破壞時，柱子表面出現縱向裂縫，箍筋之間的縱筋壓屈外凸，混凝土被壓碎崩裂而破壞。2、軸心受壓長柱破壞時首先在凹邊出現縱向裂縫，接著混凝土壓碎，縱筋壓彎外凸，側向撓度急速發(fā)展，最終柱子失去平衡，凸邊混凝土拉裂而破壞。

軸心受壓短柱軸心受壓長柱軸心受壓構件的承載力截面承載力的計算公式為：（3-24）式中：N——軸向壓力設計值

Nu——軸向抗壓承載力設計值

A——構件的截面面積，當縱向鋼筋的配筋率大于3%時，A改用Ac,Ac=A－AS′。

——穩(wěn)定系數。

0.9——調整系數，為了保證軸心受壓和偏心受壓具有相近的保證率。3.3.3偏心受壓構件正截面承載力計算分析偏心受壓構件受力特征介于軸壓和受彎構件之間的過渡狀態(tài)，在彎矩和剪力的共同作用下，有可能首先混凝土被壓壞，也有可能混凝土首先被拉壞，因此，偏心受壓構件分為兩種破壞特征，大偏心受壓和小偏心受壓。當e0

很小時，接近軸壓構件當e0

較大時，接近受彎構件偏心距小的受壓構件偏心距大的受壓構件（1）大偏心受壓破壞——受拉破壞此類破壞在壓力的偏心距較大，且受拉鋼筋配置適量時發(fā)生。截面的破壞特征是:受拉鋼筋首先屈服，最終受壓區(qū)邊緣的混凝土也因壓應變達到極限值而被壓壞，其破壞特征與適筋受彎構件相似，這種破壞有明顯預兆。大偏心受壓破壞（受拉破壞）（2）小偏心受壓破壞——受壓破壞如偏心距較小，或雖然偏心距不小但受拉縱筋配置過多時，會發(fā)生此種破壞。截面破壞特征一般是：靠近壓力一側的受壓區(qū)邊緣的混凝土壓應變首先達到極限值被壓壞，該側的受壓鋼筋屈服；而壓力遠側的鋼筋雖受拉但并未屈服（應力為）,甚至還可能受壓。由于這種破壞始于混凝土受壓破壞，故又稱為受壓破壞，這種破壞無明顯預兆，故具有脆性破壞的特征。小偏心受壓破壞（受壓破壞）偏心受壓構件的配筋：可以采用對稱配筋和非對稱配筋。非對稱配筋優(yōu)點：可以充分發(fā)揮混凝土的抗壓能力，縱筋可以減少非對稱配筋缺點：1.容易放錯左右縱向受力鋼筋的位置，2.柱子經常承受左右變化的水平荷載（水平地震作用），因此柱子經常采用對稱配筋?！?-4鋼筋混凝土受扭構件扭轉是結構構件受力的基本形式，只要在構件截面中有扭矩作用的構件都稱為受扭構件。雨篷梁、現澆框架邊梁等均屬于受扭構件。在實際工程中很少有純扭構件，多數是彎、剪、扭復合受力狀態(tài)。

(a)雨篷梁(b)框架邊梁一、破壞特征二、構造要求1.受扭縱筋應沿構件截面周邊均勻對稱布置，截面的四角必須設為抗扭縱筋。受扭縱筋的間距不應大于200mm，也不應大于梁截面短邊長度。受扭縱筋的接頭和錨固要求均應按受拉鋼筋的相應要求考慮。架立筋和梁側構造縱筋也可利用作為受扭縱筋。2.受扭箍筋在靠近受扭構件表面應均勻設置受扭箍筋。受扭箍筋必須為封閉式，受扭箍筋末端應做成135°的彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應小于10d（d為箍筋直徑）。22G101-1，P2-4122G101-1，P2-73-5預應力混凝土構件為了避免普通鋼筋混凝土構件過早開裂，保證其抗裂性和剛度，充分利用高強度材料，讓構件在承受外荷載之前，人為地預先通過張拉鋼筋對結構使用階段將產生拉應力的混凝土區(qū)域施加壓力，構件承受外荷載后，此項預壓應力將抵消一部分或全部由外荷載所引起的拉應力，從而推遲裂縫的出現和限制裂縫的開展，這種構件就稱為“預應力混凝土構件”。

3.5.1預應力混凝土的基本原理施加預應力前施加預應力施加預應力后施加預應力的原理施加預應力的方法（1）先張法先張拉預應力鋼筋后澆筑混凝土的施工方法，稱為先張法。主要工藝過程：1）張拉鋼筋2）支模、澆筑混凝土并養(yǎng)護3）切斷鋼筋（2）后張法先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構件上直接張拉預應力鋼筋，這種施工方法稱為后張法。主要工藝過程：1）澆筑混凝土構件，并在構件中預留孔道2）穿預應力鋼筋并張拉鋼筋3）錨固預應力鋼筋并往孔道內壓力灌漿。有粘結預應力混凝土無粘結預應力混凝土（一）預應力混