关于溷凝土构件局部承压构造 朱炳寅-满版.pdf

11 Building Structure 设计交流 We learn we go 关于混凝土构件局部受压承载力的计算问题 朱炳寅/中国建筑设计研究院，北京 100044 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（简称混 凝土规范）第 7.8.1 条规定，配置间接钢筋的混凝土构件， 其局部受压可按公式 7.8.1-1 计算工程设计中，配置间接 钢筋的情况多出现在预应力混凝土钢筋的锚头区域， 普通钢 筋混凝土构件 （如钢筋混凝土柱与基础的交接处等） 一般都 不配置间接钢筋 对于未配置间接钢筋的混凝土构件， 应按 混凝土规范附录 A 第 A.5.1 条的要求， 按素混凝土构件验算 其局部受压承载力 1 配置间接钢筋的情况 满足混凝土规范图 7.8.3 要求时， 可确定为第 7.8.1 条所 规定的配置间接钢筋的情况， 其中间接钢筋主要指方格网式 钢筋网片、螺旋式配筋等配置间接钢筋的混凝土构件，其 局部受压区的截面尺寸应符合下式要求： l F≤ ccn 1.35 ll f A  （1） l = bl AA （2） 配置间接钢筋的混凝土构件，当其核心面积 cor A≥ l A 时， 局部受压承载力按混凝土规范式 7.8.3-1 的右端项计算。

2 不配置间接钢筋的情况 当不配置间接钢筋或配置的间接钢筋不符合混凝土规 范图 7.8.3 要求时，只可按素混凝土构件验算其局部受压承 载力当局部受压面上仅有局部荷载作用时： l F≤ ccll f A （3） 当局部受压面上尚有非局部荷载作用时： l F≤ cc () ll fA （4） 式中： l F为局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计 值； b A为局部受压的计算底面积，根据同心对称原则按混 凝土规范图 7.8.2 确定； l A为局部受压面积；为荷载分布 影响系数：当局部受压面上的荷载为均匀分布时，取=1； 当局部受压面上的荷载为非均匀分布（如梁、 过梁等的端部 支承面）时，取=0.75；为非局部荷载设计值产生的混 凝土压应力； l 为混凝土局部受压时的强度提高系数，按 式（2）计算； cc f为素混凝土的轴心抗压强度设计值，取 cc f=0.85 c f，其中 c f按混凝土规范表 4.1.4 确定 工程设计中， 常采用高强度等级的钢筋混凝土柱， 而基 础或基础梁则通常采用相对较低的混凝土强度等级且不配 置间接钢筋，因此，需要进行局部受压承载力的计算。

以轴心受压的钢筋混凝土柱、基础交接面为例，取1， ccc 0.85ff，则式（3）可改写为： l F≤ ccll f A=0.85 cll f A （5） 比较式（5）与式（1）可以发现，不配置间接钢筋时的 局部受压承载力仅为配置间接钢筋时的 63% （1）当 l =1（如：角柱下平板式基础无挑边）时，不 配置间接钢筋的局部受压承载力较低， 因此， 应特别注意控 制边、 角柱及其基础设计， 控制钢筋混凝土柱的轴压力设计 值、适当扩大基础顶面积，以加大混凝土局部承压面积 l A， 提高 l 数值当钢筋混凝土柱底截面的轴压力系数 Nmaxc Nf bh≤0.85（应注意：在抗震建筑中，轴压比是 结构设计经常提到的概念， 而在轴压比的计算中一般不包括 非抗震设计的组合， 因此与抗震设计中的轴压比最大值对应 的轴力不一定是柱轴力的最大值 当活荷载很大、 或静荷载 很大时尤其应注意）时，有： maxNc1c1c2 0.85 ll Nf Af A （6） 式中： c1 A为在基础顶面处的柱截面面积； c1 f ， c2 f 分别为 柱及基础混凝土的轴心抗压强度设计值。

由于 c1 A= l A，当 l =1 时，式（6）可简化为： c2Nc1/0.85 ff （7） 与钢筋混凝土柱相对应的基础的最低混凝土强度等级 要求（按式（7）计算）见表 1 l =1 时 基础混凝土的最低强度等级要求 表 1 钢筋混凝土柱轴压力系数 N  柱混凝 土强度 等级 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 C80 C80 C75 C70 C65 C60 C60 C55 C75 C75 C70 C70 C65 C60 C55 C50 C70 C70 C70 C65 C60 C55 C50 C45 C65 C65 C65 C60 C55 C50 C45 C45 C60 C60 C60 C55 C50 C45 C45 C40 C55 C55 C55 C50 C45 C45 C40 C35 C50 C50 C50 C45 C40 C40 C35 C35 C45 C45 C45 C40 C40 C35 C35 C30 C40 C40 C40 C40 C35 C35 C30 C30 C35 C35 C35 C35 C30 C30 C25 C25 C30 C30 C30 C30 C25 C25 C25 C20 （2）当 l =3=1.732（如：边柱下平板式基础）时， l F≤ ccll f A=1.472 cl f A，当钢筋混凝土柱的轴压力系数 12 设计交流 Building Structure We learn we go Nmaxc Nf bh≤1.05 时，与钢筋混凝土柱相对应的基础 的最低混凝土强度等级要求见表 2。

l =1.732 时 基础混凝土的最低强度等级要求 表 2 钢筋混凝土柱轴压力系数 N  柱混凝 土强度 等级 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 C80 C60 C55 C50 C50 C45 C45 C40 C75 C55 C50 C50 C45 C45 C40 C40 C70 C50 C50 C45 C45 C40 C40 C35 C65 C50 C45 C45 C40 C40 C35 C35 C60 C45 C40 C40 C40 C35 C35 C30 C55 C40 C40 C35 C35 C35 C30 C30 C50 C35 C35 C35 C30 C30 C30 C25 C45 C35 C30 C30 C30 C30 C25 C25 C40 C30 C30 C30 C25 C25 C25 C25 C35 C25 C25 C25 C25 C20 C20 C20 C30 C25 C25 C20 C20 C20 C20 C20 比较可以看出， 表 2 中基础的局部承压问题较表 1 有明 显改善 （在同等轴压力系数下， 相应基础的混凝土强度等级 要求明显降低）。

（ 3 ） 当 l =3 （ 如 中 柱 下 基 础 ） 时 ， l F≤ ccll f A=2.55 cl f A， 基础局部承压问题更不明显， 见表 3 l =3 时 基础混凝土的最低强度等级要求 表 3 钢筋混凝土柱轴压力系数 N  柱混凝 土强度 等级 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 C80 C35 C30 C30 C30 C30 C25 C25 C75 C30 C30 C30 C30 C25 C25 C25 C70 C30 C30 C25 C25 C25 C25 C20 C65 C30 C25 C25 C25 C25 C20 C20 C60 C25 C25 C25 C25 C20 C20 C20 C55 C25 C25 C20 C20 C20 C20 C20 C50 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C45 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C40 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C35 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C30 C20 C20 C20 C20 C20 C20 C20 由表 1~3 不难看出， 混凝土构件的局部受压承载力与局 部受压时的强度提高系数 l 关系最为密切，而由式（2）可 知，影响 l 的主要因素是混凝土的局部受压面积 b A，为便 于工程应用， 将工程中各类常见情况的 b A 绘于图 1， 其他情 况可依据同心对称原则参考图 1 确定。

3 结论 （1）当混凝土强度等级变化较大时，应注意结构设计 图 1 各种情况下的局部受压的计算底面积 b A计算 中的局部受压问题， 尤其应注意对边、 角柱下基础进行局部 承压验算 （2）影响构件局部受压承载力的主要问题是混凝土的 局部受压面积 b A，应按同心对称原则确定，必要时可采用 恰当的归并方法，以简化计算。