普通箍筋轴心受压柱承载力的计算方法

1.计算公式

根据以上轴心受压柱的破坏特征和受力性能分析，轴心受压柱正截面承载力计算应力图如图3-8所示，利用平衡条件并满足承载力极限状态设计表达式的要求，可得普通箍筋柱的正截面受压承载力计算公式为

式中　K——承载力安全系数；

　　　N——轴向压力设计值，N；

　　　Nu——正截面轴向受压承载力极限值，N；

图3-8　轴心受压柱正截面承载力计算简图

φ——钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数；

　　　fc——混凝土轴向受压强度设计值，N/mm2；

　　　A——构件截面面积，mm2，当纵向钢筋配筋率大于3%时，A应改为混凝土的净面面积An，An=A-；

　　　——纵向钢筋抗压强度设计值，N/mm2；

　　　——纵向钢筋配筋截面面积，mm2。

2.截面设计

柱的截面尺寸可根据构造要求或参照同类结构确定。然后根据构件的长细比l0/b由表3-2查出φ，再按式（3-2）计算所需钢筋截面面积，即

求得钢筋截面面积后 ，应验算配筋率ρ′（ρ′=/ A）是否合适。如果ρ′过大或过小，说明截面尺寸选择不当，需要重新选择截面尺寸并进行配筋计算。(www.xing528.com)

活动1：普通箍筋轴心受压柱承载力计算案例。

【案例3-1】 某3级水工钢筋混凝土轴心受压柱，柱高7.2m，两端为不移动铰支座，承受的轴心压力设计值N=1960kN，采用C30混凝土、HRB335级纵筋。试设计柱的截面并配筋。

解 基本资料：K=1.20，fc=14.3N/mm2，=300N/mm2。

（1）尺寸拟定。

柱的截面尺寸常根据构造规定或参考同类结构确定，设柱为b=400m的方形截面。

（2）确定稳定系数φ。

柱两端为不移动铰接，故l0=l=7.2m，l0/b=7200/400=18＞8，由表3-2查得φ=0.81。

（3）计算。

配筋率在经济配筋率范围，故截面尺寸选择合理，不需要调整。

（4）选配钢筋并绘制配筋图。

受压钢筋选用818（=2036mm2），箍筋选用6@250。截面配筋如图3-9所示。

3.截面承载力复核

截面承载力复核时，柱的计算长度、截面尺寸、材料强度等级及纵向受力钢筋的截面面积为已知，先验算截面配筋率是否满足要求，然后根据柱子的长细比由表3-2查得φ值，再根据式（3-1）进行复核。若式（3-1）得到满足，则截面承载力满足要求；否则，截面承载力不满足要求。

图3-9　柱截面配筋图（单位：mm）