1、混凝土柱承载力计算原理,主要内容：,受压构件： 轴心受压柱 偏心受压柱,受拉构件 轴心受拉柱 偏心受拉柱,正截面 斜截面,承载力计算原理 设计计算方法,柱的一般构造,截面型式和尺寸 材料的强度等级 纵筋的构造要求 箍筋的构造要求,带内折角，错,8.1 轴心受压构件的正截面承载力计算,按箍筋的形式不同可分为:,配有纵筋和箍筋的柱， 称为普通箍筋柱,配有纵筋和螺旋箍筋的柱，称为螺旋箍筋柱,一、配有纵筋和箍筋柱正截面承载力计算,（1）纵筋、箍筋的作用（2）短柱受力分析（3）短柱破坏特征（4）长柱的稳定系数与长细比（5）承载力计算公式,一、配有纵筋和箍筋柱的承载力计算,1、 纵筋、箍筋的作用： 纵筋可
2、承受压力,减少构件的截面尺寸 防止构件突然脆裂破坏;增强构件的延性，减小混凝土的徐变变形; 箍筋与纵筋形成骨架,防止纵筋受力后外凸;,2、 短柱受力分析,混凝土的塑性引起的截面应力重分布,此时应变0.0025-0.0035,3、短柱破坏特征,在破坏时,一般是纵筋先达到屈服强度,可继续增加一些荷载,最后混凝土达到最大应力值,结构破坏。 当采用高强度纵筋时,可能在混凝土达到 而钢筋没达到 ;继续变形一段后,构件破坏。,3、短柱破坏特征,破坏准则： 在计算中,取构件压应变 为控制条件,此时认为混凝土达到棱柱体抗压强度 ,相应的纵筋应力值 对于HRB400、HRB335、HPB235、RRB400级钢
3、筋已达到屈服强度 ; 对于高强度钢筋，在计算时 只能取400N/mm2,4、长柱的稳定系数与长细比:,试验研究表明,长柱的破坏荷载低于其它条件相同的短柱破坏的试验荷载; 主要由于初始偏心距影响，使长柱最终在弯矩及轴力共同作用下发生破坏,4、长柱的稳定系数与长细比:,规范中采用稳定系数 表示承载力的降低程度 ( 1) (7-4)-长柱、短柱破坏时荷载值 研究可得：稳定系数主要与构件的长细比有关。长细比：构件计算长度 与其截面的回转半径 之比矩形截面柱长细比：计算长度 与截面短边b之比,5、承载力计算公式:,5、承载力计算公式:,配有普通箍筋的柱破坏时横截面应力图：,轴心受压构件计算公式:(76)
4、 式中：N轴向力设计值; -稳定系数; -混凝土轴心抗压强度设计值; 0.9可靠度调整系数；-构件截面面积,全部纵筋的截面面积; -纵筋抗压强度设计值. 当纵筋配筋率3%时,A应改用,二、配有纵筋和螺旋式箍筋轴心受压构件的正截面承载力计算,当柱承受很大轴压荷载时，柱截面尺寸由于建筑上及使用上的要求受到限制,当按配有纵筋和箍筋的柱来计算,即使提高混凝土的强度等级与增大纵筋量也不足承受该荷载时,可考虑采用该形式配筋柱。,1、 试验研究,螺旋筋约束混凝土横向变形-提高混凝土的强度与变形能力 螺旋筋产生拉应力，随外力加大,其应力达到抗拉屈服强度时,不能有效约束混凝土,混凝土强度不能再提高,构件破坏.
5、螺旋筋外的混凝土保护层在螺旋筋受到较大拉应力时开裂,计算时不考虑其作用),2、承载力计算,2、承载力计算,核心区混凝土实际抗压强度因套箍作用有所提高，混凝土被约束后的轴心抗压强度：（7-7）fcc被约束后的轴心抗压强度 当间接钢筋的应力达到屈服强度时，柱的核心混凝土受到的径向压力应力值。,推导： 当螺旋箍筋屈服时，由力的平衡条件：（7-8） 单根间接钢筋的截面面积 间接钢筋抗拉强度设计值 沿构件轴线方向间接钢筋的间距构件的核心直径间接钢筋的换算截面,（7-10）,又因：,纵向外力平衡，得承载力计算公式：,混凝土设计规范规定： 螺旋式或焊接式间接钢筋柱的承载力计算公式：,可得：,小于C50时a=1，C80时a=0.85，之间线性插值。,适用条件：,1、规范规定按式（7-10） 算得的构件承载力不应超过按式(7-6)算得的150%,（7-10）,(7-6),即 ：,1)当 时，因长细比较大，可能因纵向弯曲引起螺旋钢筋 不起作用；,2）当按式（7-10）算得的受压承载力小于按式（7-6）算得的 受压承载力；,3）当间接钢筋换算截面面积 小于纵筋全部截面面积的 25%时，可认为间接钢筋配置的太少，套箍作用效果不明显。,另要求： 间接钢筋间距30, 80。 间接钢筋直径按箍筋有关规定采用,在下列情况之一者， 不考虑间接钢筋的影响而按普通箍筋柱计算构件的承载力,
