文档介绍：第 3 0卷第 10期建筑结构 2(XX)年 10月钢筋混凝土柱轴压比限值的研究朱幼麟( 北京市建筑设计研究院 1侧X 阵5 [ 提要] 就钢筋混凝土矩形柱中的竖向钢筋对轴压比限值的影响进行了分析分析结果表明截面的形状不同柱的轴压比限值是不一样的〔关祖词〕轴压比限值竖向周圈配筋率 n 祀团忱 tofve 币司 rei nf面ce毗 ntonthe h ni t 目岭 of面目仪班甲比田闭 n面in此 RC政tangul ar 目~ is 叮目”曰爪犯叮园 y苗川妞 ti诫cate hathe 石日印甲旧妞on 面 15 ha飞阂衍山此石。 of耐urnn 为甲的找卜RC lumns ;面 al 佃叩此朋On rati ;h 元 t目;花访扬耽此一引盲在我国常用的钢筋混凝土框架或框架剪力墙结构设计中几乎都会遇到现行规范中的轴压比限值问题经常出现的情况是框架柱截面由轴压比限值确定而框架柱的配筋由构造配筋率确定由此往往使柱截面很大很容易使柱的剪跨比洲万/Zh) 不大于 2而形成短柱另一方面由于柱截面很大占去了许多建筑空间也增加了结构刚度引起地震反应增大这样就形成了恶性循环现行规范在轴压比限值的推算中是忽略了柱中竖向配置的周圈钢筋的影响的本文对此进行了分析发现当柱的竖向周圈配筋率较高时可以提高柱的轴压比限值要求甚至柱截面将为强度设计所控制柱截面形状将直接影响柱的轴压比限值文【 1」中已研究过圆形截面的轴压比限值这里将对 T形柱和角柱的轴压比限值进行分析二轴压比限值的定义钢筋混凝土偏心受压柱的正截面破坏形态有大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种前者属于延性破坏后者属于脆性破坏为了使钢筋混凝土偏心受压柱能有较好的抗震性能在抗震设计中需把它设计成大偏心受压破坏状态但此大偏心受压状态与一般按强度设计有所区别即用所谓的界限破坏条件来定义即假设柱截面中离截面重心最远的钢筋达到屈服拉应变混凝土正截面受压边缘达到弯曲受压的极限压应变其相应的平衡轴力用Nu 表示如柱的相应轴心抗压强度标准值为 N 则其比值 Nu/ N 当按标准荷载及标准强度计算柱的轴压比时其轴压比必须小于值方能使柱截面实现大偏心破坏在现行的混凝土规范中轴压比的限值是指柱所受设计轴力与混凝土截面的抗压能力的比值即二挥从 A 根据文献【l] 的推导当不计纵向钢筋的影响时=16 3 三矩形截面的轴压比限值对偏心受压构件当混凝土压应变。蕊 0田 2时应力应变关系曲线为抛物线当混凝土压应变大于 0加 2 : 尸石卜乡2 一一一一、七一图从时应力应变关系曲线呈水平线应力不再因应变增加而增加极限压应变取 0. 《1刀3o 根据截面应变保持平面的基本假定混凝土受压区高度为二h /( l + / 二) 二h /( l +人/ 二E) 假定柱为矩形截面竖向钢筋沿柱周圈布置较密钢筋沿 y方向的布置两侧各为 A 沿方向的布置两侧各为 A 现分析该柱截面在大偏心弯矩作用下离截面重心最远的钢筋拉应力达到屈服强度混凝土边缘同时达到弯曲受压极限应变时的混凝土柱的轴向承载力( 图 l) 1周圈钢筋承担的轴压力考虑到受压区钢筋部分应变小于故对钢筋中的压力分两部分计算如图 1所示受压区钢筋承担的轴压力 N:为,:} , ·概( 2 “一,」、( h 在 G BJ 10 一89规范中取矩形截面等效矩形应力图块的受压高度与中和轴高度 x0 的比值为 0