第六章：钢筋混凝土受压构件承载力计算

6.1轴心受压构件正截面承载力计算

受压构件有两种：轴向压力通过构件截面重心的轴心受压构件；轴向压力不通过构件截面重心，而与截面重心有一偏心距e0的偏心受压构件。截面上同时作用有通过截面重心的轴向压力N和弯矩M的压弯构件，也是偏心受压构件。

严格的说，实际工程中不存在真正的轴心受压构件。

钢筋混凝土轴心受压柱按箍筋配置方式和作用分为两类：①配有纵向钢筋和普通箍筋的柱；②配有纵向钢筋和螺旋形箍筋的柱。

纵筋的作用

（1）协助混凝土受压，减小截面面积；

（2）当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力；

（3）减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。

（4）增加破坏时，构件的延性。实验表明，收缩和徐变能把柱截面中的压力由混凝土向钢筋转移，从而使钢筋压应力不断增长。压应力的增长幅度随配筋率的减小而增大，如果不给配筋率规定一个下限，钢筋中的压应力就可能在持续使用荷载下增长到屈服应力水准。

箍筋的作用：

（1）与纵筋形成骨架，便于施工；

（2）防止纵筋的压屈；

（3）对核心混凝土形成约束，提高混凝土的抗压强度，增加构件的延性。

也有焊环式箍筋的轴心受压构件。间距紧密的螺旋箍或焊环箍，对提高混凝土的受压强度和延性有很大的作用，常常用于抗震结构中。由于施工复杂，螺旋箍筋柱和焊环箍筋柱在水利工程中不常采用。

轴心受压柱分为短柱和长柱。

短柱：l0/b≤8（矩形截面柱）、l0/d≤7（圆形截面柱）、l0/i≤28（任意截面柱）。

l0n––– 构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。

普通箍筋柱的计算

基本公式

n

nj —— 稳定系数，反映受压构件的承载力随长细比增大而降低的现象。

当纵筋配筋率大于3％时，A中应扣除纵筋截面的面积。

n

折减系数0.9是考虑初始偏心的影响，以及主要承受恒载作用的轴压受压柱的可靠性。

螺旋箍筋柱

n

采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。但配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层剥落，从而影响正常使用。   

《规范》规定：

（1）按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的50%，同时不应小于按普通箍筋柱计算的受压承载力；

（2）对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。因此，对长细比l0/d大于12的柱，不考虑螺旋箍筋的约束作用；

（3）螺旋箍筋的约束效果与其截面面积Ass1和间距S有关，为保证约束效果，螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋A's面积的25%；

（4）螺旋箍筋的间距S不应大于dcor/5，且不大于80mm，同时为方便施工，S也不应小于40mm。

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