新疆大学：《混凝土结构设计原理》课程教学资源（课件讲稿）第6章 受压构件 Compressive Element or Column（斜截面受剪承载力、配筋构造要求）

第六章受压构件 受压构件的斜截面受剪承载力 一、单向受剪承载力 压力的存在 延缓了斜裂缝的出现和开展 但当压力超过一定数值？ 斜裂缝角度减小 混凝土剪压区高度增大

受压构件的斜截面受剪承载力 一、单向受剪承载力 压力的存在 延缓了斜裂缝的出现和开展 斜裂缝角度减小 混凝土剪压区高度增大 第六章 受压构件 ③ ① ② 但当压力超过一定数值?

第六章受压构件

第六章 受压构件

第六章受压构件 可a N个 8 Va 轴向压力的拱作用传递 Va=N tan 拱机构平衡条件 由桁架拱模型理论，轴向压力主要由拱作用直接传递，拱作 用增大，其竖向分力为拱作用分担的抗剪能力。 当轴向压力太大，将导致拱机构的过早压坏

由桁架-拱模型理论，轴向压力主要由拱作用直接传递，拱作 用增大，其竖向分力为拱作用分担的抗剪能力。 当轴向压力太大，将导致拱机构的过早压坏。 第六章 受压构件

第六章受压构件 0.31 Vu/fcbho 0.2 3 =2 *。一小偏心破坏 △●一剪切破坏 入一剪跨比 0.2 0.4 0.6 0.8 N/fcbh B8D0片6百NA年0菲

ÊÜ ¼ô ³Ð ÔØ Á¦ Óë Öá ѹ Á¦ µÄ ¹Ø ϵ 第六章 受压构件

第六章受压构件 对矩形截面， 《规范》偏心受压构件的受剪承载力计算公式 1.75 +1.0 h,+1.0f.4么+007N 为计算截面的剪跨比，对框架柱，=H/o,Hn为柱净高；当 23时，取=3； 对偏心受压构件，2=uh,当3时，取 =3;为集中荷载至支座或节点边缘的距离。 N为与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当N>0.3fA时，取 N=0.3fA,A为构件截面面积。 为防止配箍过多产生斜压 1.75 V≤ fbho+0.07N 破坏，受剪截面应满足 入+1.0 可不进行斜截面受剪承载 V≤0.25Bfbh, 力计算，而仅需按构造要 求配置箍筋

对矩形截面，《规范》偏心受压构件的受剪承载力计算公式 h N s A V f bh f s v t 1.0 yv 0.07 1.0 1.75 0  0     为计算截面的剪跨比，对框架柱，=Hn /h0，Hn为柱净高；当 3时，取=3； 对偏心受压构件，= a /h0，当3时，取 =3；a为集中荷载至支座或节点边缘的距离。 N为与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当N>0.3fcA时，取 N=0.3fcA，A为构件截面面积。 为防止配箍过多产生斜压 破坏，受剪截面应满足 25 0 V  0. c f c bh V f t bh 0.07N 1.0 1.75 0     可不进行斜截面受剪承载 力计算，而仅需按构造要 求配置箍筋。 第六章 受压构件

第六章受压构件 二、斜向受剪承载力

二、斜向受剪承载力 第六章 受压构件

第六章 受压构件 二、斜向受剪承载力 试验表明，钢筋混凝土柱在斜向剪力 作用下，其受剪承载力随剪力作用方 向而变化。 对于矩形截面柱，斜向受剪承载力与h 剪力作用方向之间近似为椭圆关系， 因此应考虑剪力作用方向对受剪承载 力的影响。 《规范》给出的斜向受剪 承载力为， bo 3 72 s 1.75 元+1.0 6M+10/n%+0.07N 5,乃s,1.75 6+10n4-R+007N 2/37/2 元，+1.0 5,= 1+ V

二、斜向受剪承载力 Vy Vx Va Asvy Asvx y x h0 b0 试验表明，钢筋混凝土柱在斜向剪力 作用下，其受剪承载力随剪力作用方 向而变化。 对于矩形截面柱，斜向受剪承载力与 剪力作用方向之间近似为椭圆关系， 因此应考虑剪力作用方向对受剪承载 力的影响。《规范》给出的斜向受剪 承载力为， b N s A V f hb f h N s A V f bh f svy t yv y y y svx t yv x x x 1.0 0.07 1.0 1.75 1.0 0.07 1.0 1.75 0 0 0 0             1 2 2 3 1 2 2 3 1 1                                     y x y x y x V V V V   第六章 受压构件

第六章受压构件 受压构件的配筋构造要求 材料强度： 混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，一般应采 用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强 度等级常用C30~C40,在高层建筑中，C50~C60级混凝土也经 常使用。 钢筋：通常采用Ⅱ级和Ⅲ级钢筋，不宜过高。？ 截面形状和尺寸： ◆采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。 ◆圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。 ◆柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在L/b<30及lJ≤25。 ◆当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边 长在800mm以上时，以100mm为模数

受压构件的配筋构造要求 材料强度： 混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，一般应采 用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强 度等级常用C30~C40，在高层建筑中，C50~C60级混凝土也经 常使用。 钢筋：通常采用Ⅱ级和Ⅲ级钢筋，不宜过高。？ 截面形状和尺寸： ◆ 采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。 ◆ 圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。 ◆ 柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在l0 /b≤30及l0 /h≤25。 ◆ 当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边 长在800mm以上时，以100mm为模数。 第六章 受压构件

第六章 受压构件 纵向钢筋： ◆纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，接近 于素混凝土柱，纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲 作用。同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用（垂直 于弯矩作用平面)，以及收缩和温度变化产生的拉应力，规定 了受压钢筋的最小配筋率。 ◆《规范》规定，轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋 的配筋率不应小于0.5%；当混凝土强度等级大于C50时不应小 于0.6%；一侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%，受拉钢筋最 小配筋率的要求同受弯构件。 ◆另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量， 全部纵筋配筋率不宜超过5%。 ◆全部纵向钢筋的配筋率按p=(A'、+A)4计算，一侧受压钢筋 的配筋率按p'=A'A计算，其中A为构件全截面面积

纵向钢筋： ◆ 纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，接近 于素混凝土柱，纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲 作用。同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用（垂直 于弯矩作用平面），以及收缩和温度变化产生的拉应力，规定 了受压钢筋的最小配筋率。 ◆ 《规范》规定，轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋 的配筋率不应小于0.5%；当混凝土强度等级大于C50时不应小 于0.6%；一侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%，受拉钢筋最 小配筋率的要求同受弯构件。 ◆ 另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量， 全部纵筋配筋率不宜超过5%。 ◆ 全部纵向钢筋的配筋率按r =(A's+As )/A计算，一侧受压钢筋 的配筋率按r '=A's /A计算，其中A为构件全截面面积。 第六章 受压构件

第六章受压构件 配筋构造： ◆柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于12mm,且选配钢筋时 宜根数少而粗，但对矩形截面根数不得少于4根，圆形截面根 数不宜少于8根，且应沿周边均匀布置。 ◆纵向钢筋的保护层厚度要求见表83，且不小于钢筋直径d。 ◆当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于50mm; ◆对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。 ◆截面各边纵筋的中距不应大于350mm。当h≥600mm时，在柱 侧面应设置直径10~16mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合 箍筋或拉筋

配筋构造： ◆ 柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于12mm，且选配钢筋时 宜根数少而粗，但对矩形截面根数不得少于4根，圆形截面根 数不宜少于8根，且应沿周边均匀布置。 ◆ 纵向钢筋的保护层厚度要求见表8-3，且不小于钢筋直径d。 ◆ 当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于50mm； ◆ 对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。 ◆ 截面各边纵筋的中距不应大于350mm。当h≥600mm时，在柱 侧面应设置直径10~16mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合 箍筋或拉筋。 第六章 受压构件