钢筋混凝土柱设计.ppt

钢筋混凝土柱一、材料强度一、材料强度     混凝土混凝土：： 宜宜采采用用较较高高强强度度等等级级的的混混凝凝土土，，一一般般采用采用C25C25 及以上等级的混凝土及以上等级的混凝土 钢筋钢筋：： 一般采用一般采用 HRB400HRB400 和和 HRB335HRB335二、截面形状二、截面形状：： 正方形、矩形、圆形、正多边形、工字正方形、矩形、圆形、正多边形、工字型、环形等型、环形等三、截面尺寸：三、截面尺寸： 一般应符合一般应符合 ≤25 ≤25及及 ≤30 ≤30的要求的要求 其其中中 为为柱柱的的计计算算长长度度，，h h和和b b分分别别为为截截面面的高的高度、度、宽度      对对于于方方形形和和矩矩形形截截面面，，其其尺尺寸寸不不宜宜小小于于   250×250mm一般在300×300mm以上以上         为了便于模板尺寸模数化：为了便于模板尺寸模数化：         矩形柱矩形柱截面边长在截面边长在800mm以下者，宜以下者，宜取取50mm 的倍数；在的倍数；在800mm以上者，取为以上者，取为100mm的倍数。

的倍数         圆形柱圆形柱的直径取的直径取50mm 的倍数四、纵向受力钢筋四、纵向受力钢筋1、、设置纵向受力钢筋的设置纵向受力钢筋的目的目的         协助混凝土承受压力；协助混凝土承受压力；         承受可能的弯矩，以及混凝土收缩和温承受可能的弯矩，以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应力；度变形引起的拉应力；         防止构件突然的脆性破坏防止构件突然的脆性破坏2、布置方式、布置方式          轴心受压柱轴心受压柱的纵向受力钢筋应沿截面四的纵向受力钢筋应沿截面四周均匀对称布置；周均匀对称布置；          偏心受压柱偏心受压柱的纵向受力钢筋放置在弯矩的纵向受力钢筋放置在弯矩作用方向的两对边；作用方向的两对边；           圆柱圆柱的纵向受力钢筋宜沿周边均匀布的纵向受力钢筋宜沿周边均匀布置柱钢筋图柱钢筋图钢筋骨架3、构造要求：、构造要求：（（1））钢筋钢筋直径直径与与数量数量          纵向受力钢筋直径纵向受力钢筋直径d不宜小于不宜小于12mm，通，通常采用常采用 12～～32mm一般宜采用根数较少，一般宜采用根数较少，直径较粗的钢筋，以保证骨架的刚度。

直径较粗的钢筋，以保证骨架的刚度          方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少方形和矩形截面柱中纵向受力钢筋不少于４根；于４根；          圆柱中不宜少于圆柱中不宜少于8根且不应少于根且不应少于6根（（2）间距）间距          纵向受力钢筋的纵向受力钢筋的净距净距不应小于不应小于50mm，，偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的侧面偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋及轴心受压柱中各边的上的纵向受力钢筋及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋的纵向受力钢筋的中距中距不宜大于不宜大于300mm          对对水平浇筑水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最的预制柱，其纵向钢筋的最小净距距可按梁的有关规定采用小净距距可按梁的有关规定采用（（3）配筋率）配筋率       受压构件纵向钢筋的最小配筋率应符合受压构件纵向钢筋的最小配筋率应符合下表的规定下表的规定          全部全部纵向钢筋的配筋率不宜超过纵向钢筋的配筋率不宜超过5％         受压钢筋的配筋率一般不超过受压钢筋的配筋率一般不超过3％，通％，通常在常在0.5 ％～％～2％之间  受力类型受力类型最小配筋率最小配筋率受压构件受压构件全部纵向钢筋全部纵向钢筋0.6%一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋0.2%柱受力钢筋的混凝土最小保护层厚度柱受力钢筋的混凝土最小保护层厚度（（mm））环境类别环境类别≤C20C25 ~ C45≥C50一一303030二二a——3030b——3530三三——4035（（4））柱纵向受力钢筋的柱纵向受力钢筋的保护层保护层保护层垫块保护层垫块（（5）配筋方式：）配筋方式：对称配筋：对称配筋：          在柱的弯矩作用方向的两对边对称布置在柱的弯矩作用方向的两对边对称布置相同的纵向受力钢筋。

相同的纵向受力钢筋          常用的柱钢筋布置方式常用的柱钢筋布置方式非对称配筋：非对称配筋：         在柱的弯矩作用方向的两对边布置不同在柱的弯矩作用方向的两对边布置不同的纵向受力钢筋的纵向受力钢筋         仅用于一些特定的场合仅用于一些特定的场合电渣压力焊电渣压力焊机械连接机械连接五、箍筋五、箍筋1、作用、作用        保证纵向钢筋的位置正确；保证纵向钢筋的位置正确；         防止纵向钢筋压屈，从而提高柱的承载防止纵向钢筋压屈，从而提高柱的承载能力         给柱混凝土提供一定程度的三向应力状给柱混凝土提供一定程度的三向应力状态，可提高柱混凝土的抗压能力态，可提高柱混凝土的抗压能力2、构造要求、构造要求（（1）形式）形式        受压构件中的周边受压构件中的周边箍筋应做成封闭式箍筋应做成封闭式         圆柱中箍筋的搭圆柱中箍筋的搭接长度不应小于规范接长度不应小于规范规定的锚固长度，末规定的锚固长度，末端做端做135o弯钩，弯钩弯钩，弯钩末端平直段长度不应末端平直段长度不应小于箍筋直径的小于箍筋直径的5倍倍         为防止中间钢筋被压屈，下列情况应设置为防止中间钢筋被压屈，下列情况应设置复合箍筋复合箍筋：：         A））当柱截面短边尺寸大于当柱截面短边尺寸大于400mm且各边且各边纵向受力钢筋多于纵向受力钢筋多于 3根时；根时；         B））当柱截面短边尺寸不大于当柱截面短边尺寸不大于400mm但各但各边纵向钢筋多于边纵向钢筋多于4根时。

根时       复合箍筋的直径、间距与前述箍筋相同复合箍筋的直径、间距与前述箍筋相同          对于截面形状复杂的构件，不可采用具对于截面形状复杂的构件，不可采用具有有内折角内折角的箍筋其原因是，内折角处受的箍筋其原因是，内折角处受拉箍筋的合力向外拉箍筋的合力向外 （（2）钢筋直径）钢筋直径         箍筋直径不应小于箍筋直径不应小于d/4（（d为纵向钢筋的最为纵向钢筋的最大直径），且不应小于大直径），且不应小于6mm3）间距）间距          箍筋间距不应大于箍筋间距不应大于400mm及构件截面的及构件截面的短边尺寸，且不应大于短边尺寸，且不应大于15d（（d为纵向受力钢为纵向受力钢筋的最小直径）筋的最小直径）（（4））纵向受力钢筋搭接长度范围内箍筋的纵向受力钢筋搭接长度范围内箍筋的构造构造       ①①  在纵筋搭接长度范围内，箍筋的直径不在纵筋搭接长度范围内，箍筋的直径不宜小于搭接钢筋较大者直径的宜小于搭接钢筋较大者直径的0.25倍箍筋间倍箍筋间距，当搭接钢筋为受拉时，不应大于距，当搭接钢筋为受拉时，不应大于5d（为受（为受力钢筋中最小直径，下同），且不应大于力钢筋中最小直径，下同），且不应大于100mm；；       ②②  当搭接钢筋为受压时，不应大于当搭接钢筋为受压时，不应大于10d，，且不应大于且不应大于200mm；；       ③③  当搭接受压钢筋直径大于当搭接受压钢筋直径大于25mm时，应时，应在搭接接头两个端面外在搭接接头两个端面外50mm范围内各设置范围内各设置2个箍筋。

个箍筋复合箍筋复合箍筋 和和 预留驳接预留驳接的柱纵向钢筋的柱纵向钢筋 箍筋加密六、纵向构造钢筋六、纵向构造钢筋         当偏心受压柱的截面高度当偏心受压柱的截面高度≥600mm时，在时，在柱的柱的侧面侧面上应设置直接为上应设置直接为10~16mm的纵向构的纵向构造钢筋；造钢筋；         纵向构造钢筋与纵向受力钢筋（纵向构造纵向构造钢筋与纵向受力钢筋（纵向构造钢筋）的钢筋）的中距中距不宜大于不宜大于300mm；；         设置纵向构造钢筋时，需要设置纵向构造钢筋时，需要相应设置相应设置复合复合箍筋或拉筋箍筋或拉筋七、梁柱节点的构造七、梁柱节点的构造（框架结构）（框架结构）           框框架架结结构构的的梁梁柱柱节节点点均均为为刚刚节节点点，，节节点点构造要保证梁柱节点处的刚度和整体完整构造要保证梁柱节点处的刚度和整体完整           保保证证梁梁的的受受力力钢钢筋筋在在柱柱内内的的锚锚固固，，也也要要保保证证柱柱的的受受力力钢钢筋筋的的锚锚固固符符合合节节点点中中柱柱的的受受力情况       1、、框框架架梁梁下下部部纵纵向向钢钢筋筋在在中中间间节节点点处处应应满足下列锚固要求：满足下列锚固要求：       （（1））当当计计算算中中不不利利用用该该钢钢筋筋强强度度时时，，其其伸伸入入节节点点的的锚锚固固长长度度las，，带带肋肋钢钢筋筋不不应应小小于于12d，，光光面面钢钢筋筋不不应应小小于于15d（（d为为纵纵向向钢筋直径）；钢筋直径）；     （（2））当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，下部纵向钢筋应锚固在节点内。

下部纵向钢筋应锚固在节点内           此时，可采用直线锚固形式（图此时，可采用直线锚固形式（图a），也），也可采用带可采用带90°弯折的锚固形式（弯折的锚固形式（b），也可伸过），也可伸过节点范围并在梁中弯矩较小处设置搭接接头节点范围并在梁中弯矩较小处设置搭接接头（图（图c）；）；        （（3））当当计计算算中中充充分分利利用用钢钢筋筋的的抗抗压压强强度度时时，，下下部部纵纵向向钢钢筋筋应应按按受受压压钢钢筋筋锚锚固固在在中中间间节点内          此此时时，，其其直直线线锚锚固固长长度度不不应应小小于于 0.7la；；下下部部纵纵向向钢钢筋筋也也可可伸伸过过节节点点范范围围并并在在梁梁中中弯弯矩较小处设置搭接接头矩较小处设置搭接接头       （（4））框架梁下部纵向钢筋在端节点的锚框架梁下部纵向钢筋在端节点的锚固要求与中间节点相同固要求与中间节点相同     2、、框架柱纵向钢筋框架柱纵向钢筋      3、、顶层端节点梁上部纵向钢筋和柱外侧顶层端节点梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋纵向钢筋          为了防止因梁上部和柱外侧钢筋配筋率过高为了防止因梁上部和柱外侧钢筋配筋率过高而引起顶而引起顶 层端节点核心区混凝土的斜压破坏，框层端节点核心区混凝土的斜压破坏，框架顶层端节点处梁上部纵向钢筋的截面面积应符架顶层端节点处梁上部纵向钢筋的截面面积应符合下式规定：合下式规定：As≤0.35βcfcbbh0/fy        式中式中 bb—梁腹板宽度；梁腹板宽度； h0—梁截面有效高度；梁截面有效高度； βc—混凝土强度影响系数，当混凝土强度混凝土强度影响系数，当混凝土强度等等≤C50时，时，βc =1.0；当混凝土强度等级为；当混凝土强度等级为C80时，时，βc =0.8；其间按直线内插法取用。

其间按直线内插法取用  4 4、、框架节点内的箍筋设置框架节点内的箍筋设置         （（1））在在框框架架节节点点内内应应设设置置水水平平箍箍筋筋，，箍箍筋筋应应符符合合柱柱箍箍筋筋的的构构造造规规定定，，但但间间距距不不宜大于宜大于250mm      （（2））对四边均有梁与之相连的中间节点，对四边均有梁与之相连的中间节点，由于除四角以外的柱纵向钢筋外，均不存由于除四角以外的柱纵向钢筋外，均不存在过早压屈的危险，故节点内可只设置沿在过早压屈的危险，故节点内可只设置沿周边的矩形箍筋，不必设置复合箍筋周边的矩形箍筋，不必设置复合箍筋         （（3））当当顶顶层层端端节节点点内内设设有有梁梁上上部部纵纵向向钢钢筋筋和和柱柱外外侧侧纵纵向向钢钢筋筋的的搭搭接接接接头头时时，，柱柱内内水水平平箍箍筋筋应应符符合合纵纵向向受受力力钢钢筋筋搭搭接接长长度度范范围围内内箍筋的规定箍筋的规定框架节点框架节点 5 5、、高层高层框架梁、框架梁、柱纵向钢柱纵向钢筋在框架筋在框架节点区的节点区的锚固和搭锚固和搭接如右图接如右图所示。