螺旋箍筋柱的作用和配置规范

在普通箍筋柱中，箍筋是构造钢筋。柱破坏时，混凝土处于单向受压状态。而螺旋箍筋柱的箍筋既是构造钢筋又是受力钢筋。由于螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核心混凝土（螺旋筋或焊接环筋所包围的混凝土）的横向变形，使得核心混凝土处于三向受压状态，从而间接地提高混凝土的纵向抗压强度。当混凝土纵向压缩产生横向膨胀时，将受到密排螺旋筋或焊接环筋的约束，在箍筋中产生拉力而在混凝土中产生侧向压力。当构件的压应变超过无约束混凝土的极限应变后，尽管箍筋以外的表层混凝土会开裂甚至剥落而退出工作，但核心混凝土尚能继续承担更大的压力，直至箍筋屈服。显然，混凝土抗压强度的提高程度与箍筋的约束力的大小有关。为了使箍筋对混凝土有足够大的约束力，箍筋应为圆形，当为圆环时应焊接。由于螺旋筋或焊接环筋间接地起到了纵向受压钢筋的作用，故又称之为间接钢筋。

需要说明的是，螺旋箍筋柱虽可提高构件承载力，但施工复杂，用钢量较多，造价较高，一般仅用于轴力很大，截面尺寸又受限制，采用普通箍筋柱会使纵向钢筋配筋率过高，而混凝土强度等级又不宜再提高的情况。

柱的截面形状一般为圆形或多边形。见图8-7。

图8-7　柱的截面示意图

试验表明，柱受压后产生横向变形，横向变形受到螺旋筋的约束作用，提高了混凝土的强度和变形能力，构件的承载力也就提高，同时在螺旋筋中产生了拉应力。当外力逐渐加大，它的应力达到抗拉屈服强度时，就不再能有效地约束混凝土的横向变形，混凝土的抗压强度就不能再提高，这时构件达到破坏。螺旋筋外的混凝土保护层在螺旋筋受到较大拉应力时就开裂，甚至脱落，故在计算时不考虑此部分混凝土。

采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力，如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。《设计规范》规定：

（1）按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的50%。

（2）对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥，规定如下：(www.xing528.com)

① 对长细比l0/d 大于12 的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。

② 螺旋箍筋的约束效果与其截面面积和间距s 有关，为保证有一定约束效果，《设计规范》规定：

a.螺旋箍筋的换算面积不得小于全部纵筋面积的25%

b.螺旋箍筋的间距s 不应大于 dcor/5，且不大于80 mm，同时为方便施工，s 也不应小于40 mm。

任务书

1.短柱的破坏形态？

2.长柱的破坏形态？

3.配有螺旋箍筋的柱的特点？

4.模型制作：上网查资料，各组动手制作一个柱的钢筋骨架模型，要求有纵向钢筋和螺旋箍筋构造的布置示意，并写出优点。