钢筋混凝土受压构件的正截面承载力计算
【教学目标】本章主要讲述钢筋混凝土受压构件轴心、偏心受压构件的构造要求、受力及检算。通过本章的学习，应达到以下目标：（1）了解受压构件的分类及构造要求。（2）掌握受压构件承载力公式及其应用。
【教学重点与难点】（1）受压构件的分类及构造要求。（2）轴心受压构件的承载力计算。（3）偏心受压构件受力截面应力状态。（4）矩形截面偏心受压构件的判别与计算。
6.1概述受压构件是工程结构中最基本和最常见的构件之一，主要以承受轴向压力为主，通常还有弯矩和剪力作用。如图6-1所示，框架结构房屋的柱、单层厂房柱及屋架的受压腹杆等均为受压构件。（a）框架结构房屋柱（b）单层厂房柱（c）屋架的受压腹杆图6-1常见的受压构件
6.1概述根据轴向压力的作用点与截面重心的相对位置不同，受压构件又可分为轴心受压构件、单向偏心受压构件及双向偏心受压构件，如图6-2所示。（a）轴心受压（b）单向偏心受压（c）双向偏心受压图6-2受压构件类型
6.2受压构件的一般要求6.2.1截面形式及尺寸
6.2受压构件的一般要求6.2.2材料强度要求由于混凝土强度等级对受压构件的承载能力影响较大，故为了减小构件的截面尺寸，节省钢材，宜采用强度等级较高的混凝土，一般采用C30、C35、C40等。对于高层建筑的底层柱、必要时可采用更高强度等级的混凝土。纵向钢筋一般采用HRB400级、RRB400级和HRB500级。由于高强度钢筋与混凝土共同受压时，不能充分发挥其作用，故不宜采用。箍筋一般采用HRB400级钢筋、HRB335级钢筋，也可采用HPB300级钢筋。
6.2受压构件的一般要求6.2.3纵筋
6.2受压构件的一般要求6.2.4箍筋柱中箍筋应符合下列规定：为了能箍住纵筋，防止纵筋压曲，柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式；其间距在绑扎骨架中不应大于15d，在焊接骨架中则不应大于20d（d为纵筋最小直径），且不应大于400?mm，也不大于构件横截面的短边尺寸。箍筋直径不应小于d/4（d为纵筋最大直径），且不应小于6?mm。当纵筋配筋率超过3%时，箍筋直径不应小于8?mm，其间距不应大于10d（d为纵筋最小直径），且不应大于200?mm。箍筋末端做成135?弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍。当截面短边不大于400?mm，且纵筋不多于4根时，可不设置复合箍筋如图6-3（a）所示；当构件截面短边大于400?mm且各边纵筋多于3根时，或当柱截面短边尺寸不大于400?mm，但各边纵筋多于4根时，应设置复合箍筋，如图6-3（b）所示。图6-3方形及矩形截面柱的箍筋形式
6.2受压构件的一般要求6.2.4箍筋图6-4工形及L形截面柱的箍筋形式
6.3轴心受压构件承载力计算在钢筋混凝土结构中，由于混凝土材料的非均质性，纵向钢筋的不对称布置，荷载作用位置的不准确及施工时不可避免的尺寸误差等原因，实际上不存在理想的轴心受压构件。但是，在设计以恒荷载为主的多层房屋的内柱以及桁架的受压腹杆等构件时，常因实际存在的弯矩很小而略去不计，近似按轴心受压构件计算。另外，轴心受压构件正截面承载力计算还用于偏心受压构件垂直弯矩平面的承载力验算。一般把钢筋混凝土柱按照箍筋的作用及配置方式的不同分为两种，配有纵向钢筋和普通箍筋的柱，简称普通箍筋柱；配有纵向钢筋和螺旋式或焊接环式箍筋的柱，统称螺旋箍筋柱。
6.3轴心受压构件承载力计算6.3.1配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件承载力计算轴心受压构件最常见的配筋形式是配有纵向钢筋（沿构件纵向放置）及普通箍筋（配置在纵向钢筋外面，将纵向钢筋箍住，一般沿构件纵向方向等距离布置），如图6-5所示。纵筋的作用是提高柱的承载力，减小构件的截面尺寸，防止因偶然偏心产生的破坏，改善破坏时构件的延性和减小混凝土的徐变变形。箍筋能与纵筋形成骨架，并防止纵筋受力后外凸。
6.3轴心受压构件承载力计算6.3.1配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件承载力计算1.受力分析和破坏形态
6.3轴心受压构件承载力计算6.3.1配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件承载力计算1.受力分析和破坏形态图6-5配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压柱图6-6荷载-应力曲线变化
6.3轴心受压构件承载力计算6.3.1配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件承载力计算1.受力分析和破坏形态随着荷载继续增加，柱中开始出现纵向裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周裂缝明显加宽，箍筋间的纵筋首先压屈而外鼓，混凝土达到极限压应变而被压碎，柱子即