第五章受压构件计算

第5章受压构件的承载力计算第5章是关于受压构件的承载力计算的内容。

在工程设计和结构分析中，了解和计算受压构件的承载能力非常重要。

这一章将介绍如何进行受压构件的承载力计算，并提供相关的公式和案例分析。

受压构件是指在受压状态下承受载荷的构件，如柱、墙、桥墩等。

它们在建筑、桥梁、道路等工程结构中起着重要的作用。

在设计和分析中，我们常常需要计算受压构件的承载能力，以确保其在使用寿命内不会发生破坏或失稳。

首先，我们需要了解受压构件的承载能力与其材料、截面形状和几何尺寸有关。

常见的受压构件材料有钢、混凝土和木材等。

这些材料具有不同的强度和刚度特性，因此在计算承载能力时需要考虑这些因素。

其次，受压构件的截面形状对其承载能力也有影响。

常见的受压构件截面形状有矩形、圆形、T形等。

这些形状具有不同的几何特征，对受力性能有明显影响。

因此，在计算承载能力时，需要根据受压构件的实际截面形状选择合适的计算公式。

最后，受压构件的几何尺寸对其承载能力也有一定影响。

常见的几何尺寸参数包括截面大小、长度和紧缩半径等。

这些几何尺寸参数与受力性能和承载能力有直接关系。

因此，在计算承载能力时，需要准确测量和考虑受压构件的几何尺寸。

基于以上这些因素，我们可以通过以下几种常见的计算方法来求解受压构件的承载能力：1.欧拉公式法：该方法适用于长和细的受压构件，如柱和墙。

欧拉公式可用于计算这些构件的临界压力，即开始产生侧向位移或整体屈曲的临界载荷。

2.稳定系数法：该方法适用于中等和短的受压构件，如桥墩和柱子。

根据材料的弯曲和弯扭稳定性，可以计算稳定系数，用于确定承载能力。

3.节理面基础公式法：该方法适用于岩土工程中的受压构件，如桩基和地基。

通过考虑节理面的强度和稳定性，可以计算出承载能力和安全系数。

此外，在受压构件设计和分析中，还可以使用有限元软件和计算工具进行辅助计算和验证。

这些软件和工具能够快速准确地计算出受压构件的承载能力，并提供详细的分析结果和图形展示。

第5章受压构件的承载力计算受压构件的承载力计算是工程设计中的一个重要内容，是为了确保结构在使用过程中能够承受相应的荷载而进行的。

首先，受压构件通常是指柱、墙等纵向承受压力的结构元素。

在计算受压构件的承载能力时，需要考虑构件的强度、稳定性及其他影响因素。

在计算受压构件的承载力时，首先需要确定构件的截面形状和尺寸。

这可以通过构件的几何参数来确定，如截面面积、截面惯性矩等。

然后，需要根据材料的性质确定材料的强度参数，如抗压强度、屈服强度等。

根据结构力学的原理，受压构件的承载力主要包括两个方面：强度和稳定性。

强度主要指构件的抗压能力，主要由材料的抗压强度来决定。

稳定性主要指构件在受压状态下的整体稳定能力，主要由构件的几何形状和长度比等因素来决定。

针对强度问题，一般可以采用安全系数法进行计算。

即根据结构的设计要求和材料强度参数，计算出构件的抗压能力，再将其与设计荷载进行对比，得出安全系数。

一般情况下，安全系数应大于1，以确保构件的安全。

针对稳定性问题，一般采用稳定性理论进行计算。

主要考虑构件的局部稳定和整体稳定两个方面。

局部稳定主要指构件的截面是否能够承受荷载而不发生局部屈曲或失稳，需要根据截面形状和长度比等因素进行计算。

整体稳定主要指构件在整体受压状态下能否保持稳定，需要根据构件的长度和支撑条件等因素进行计算。

在进行受压构件的承载力计算过程中，还需要考虑其他一些影响因素，如温度、湿度、材料疲劳等。

这些因素可能会对构件的承载能力产生一定的影响，需要在计算中予以考虑。

综上所述，受压构件的承载力计算是一个比较复杂的过程，需要综合考虑结构力学、材料力学、稳定性理论等多个方面的知识。

只有在合理计算的基础上，才能够设计出具有足够承载能力和稳定性的受压构件。

第五章受压构件的承载力计算受压构件的承载力计算是结构设计中的重要内容。

受压构件一般包括柱、墙、梁柱节点等。

在进行承载力计算时，需要考虑构件的截面形状、材料强度、构件几何形态以及荷载条件等因素。

本文将介绍受压构件承载力计算的基本原理及相关内容。

一、受压构件的截面形状与材料强度1.截面形状：受压构件的截面形状对其承载力计算具有重要影响。

常见的受压构件截面形状包括矩形、圆形、T形、L形等。

不同形状的截面所承受的压力分布情况不同，从而影响其承载力。

2.材料强度：材料的强度是受压构件承载力计算的重要参数。

常见的材料有混凝土、钢材、木材等。

不同材料的强度参数需要根据实际情况进行合理选取。

二、受压构件的几何形态受压构件的几何形态直接影响其承载力计算的结果。

常见几何形态包括长方形、方形、圆形、多边形等。

在进行承载力计算时，需要正确评估构件的截面面积、周长、惯性矩等参数，从而准确确定承载力。

三、受压构件的承载力计算方法1.拉压杆稳定理论：拉压杆稳定理论适用于较长的受压构件。

根据拉压杆稳定理论，受压构件的承载力与截面尺寸、材料强度和装配方式等因素有关。

2.平衡关系方法：平衡关系方法适用于较短的受压构件。

根据平衡关系原理，受压构件正好达到破坏状态时，内力与外力之间存在一种平衡关系。

根据平衡关系可以得到构件的承载力。

3.安全系数法：安全系数法是一种常用的承载力计算方法。

在进行承载力计算时，将设计荷载与构件的承载能力进行比较，通过设置适当的安全系数确定构件的承载力。

四、受压构件的局部稳定问题局部稳定问题主要指受压构件底部的局部失稳。

当构件承受压力时，底部的压力集中会导致构件底部的局部失稳。

为了解决局部稳定问题，可以采取增加加强筋、设置局部加固措施等方法，提高构件的承载能力。

综上所述，受压构件的承载力计算是结构设计中的重要工作。

在进行承载力计算时，需要结合构件的截面形状、材料强度、几何形态以及荷载条件等因素进行综合考虑。

通过科学合理的计算方法，可以准确确定受压构件的承载力，保证结构的安全可靠性。

第五章钢筋混凝土受压构件承载力计算以承受轴向压力为主的构件称为受压构件（柱）。

理论上认为，轴向外力的作用线与构件轴线重合的受压构件，称为轴心受压构件。

在实际结构中，真正的轴心受压构件几乎是没有的，因为由于混凝土材料组成的不均匀，构件施工误差，安装就位不准，都会导致压力偏心。

如果偏心距很小，设计中可以略去不计，近似简化为按轴心受压构件计算。

若轴向外力作用线偏离或同时作用有轴向力和弯矩的构件称为偏心受压构件。

在实际结构中，在轴向力和弯矩作用的同时，还作用有横向剪力，如单层厂房的柱、刚架桥的立柱等。

在设计时，因构件截面尺寸较大，而横向剪力较小，为简化计算，在承载力计算时，一般不考虑横向剪力，仅考虑轴向偏心力（或轴力和弯矩）的作用。

§5-1 轴心受压构件承载力计算轴心受压构件按其配筋形式不同，可分为两种形式：一种为配有纵向钢筋及普通箍筋的构件，称为普通箍筋柱（直接配筋）；另一种为配有纵向钢筋和密集的螺旋箍筋或焊接环形箍筋的构件，称为螺旋箍筋柱（间接配筋）。

在一般情况下，承受同一荷载时，螺旋箍筋柱所需截面尺寸较小，但施工较复杂，用钢量较多，因此，只有当承受荷载较大，而截面尺寸又受到限制时才采用。

（一）普通箍筋柱1、构造要点普通箍筋柱的截面常采用正方形或矩形。

柱中配置的纵向钢筋用来协助混凝土承担压力，以减小截面尺寸，并用以增加对意外弯矩的抵抗能力，防止构件的突然破坏。

纵向钢筋的直径不应小于12mm，其净距不应小于50mm，也不应大于350mm；对水平浇筑的预制件，其纵向钢筋的最小净距应按受弯构件的有关规定处理。

配筋率不应小于0.5%，当混凝土强度等级为C50及以上时应不小于0.6%；同时，一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。

受压构件的配筋率按构件的全截面面积计算（图5.1-1）。

柱内除配置纵向钢筋外，在横向围绕着纵向钢筋配置有箍筋，箍筋与纵向钢筋形成骨架，防止纵向钢筋受力后压屈。

柱的箍筋应做成封闭式，其直径应不小于纵向钢筋直径的1/4，且不小于8mm。

钢筋混凝土受压构件计算题1、某轴心受压柱，截面尺寸b ×h ＝400×500mm ，计算长度l 0＝4.8m ，采用混凝土强度等级为C25，HPB235级钢筋，承受轴向力设计值N ＝1670kN ，计算纵筋数量。

【解】由已知条件知：ƒc ＝11.9N/mm 2， f y '＝210N/mm 2⑴计算稳定系数φl 0/b ＝4800/400＝12，查表得：φ＝0.95⑵计算纵筋截面面积A s '，并校验ρ'由于11.940050023801670c f A KN KN =⨯⨯=>，即混凝土的抗压能力已经满足轴向力的要求，所以纵筋按照构造要求配置即可。

2min0.6%4005001200s A A mm ρ''=⨯=⨯⨯= ⑶配筋采用4Φ20，2212561200sA mm mm '=>，可以。

截面每一侧配筋率0.512560.003140.2%400500ρ⨯'==>⨯，可以。

所以，选用4根直径20mm 的HPB235级钢筋，21256sA mm '=。

2、某钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值N ＝250kN ，弯矩设计值M ＝158kN·m ，截面尺寸为b ×h ＝300×400mm ，a s ＝a s '＝40mm ，柱的计算长度l 0＝4.0m ，采用C25混凝土和HRB335钢筋，进行截面对称配筋设计。

【解】由已知条件知：ƒc ＝11.9N/mm 2， f y '＝f y ＝300N/mm 2⑴计算初始偏心距e ie 0＝N M ＝631581025010⨯⨯＝632mm e a ＝｛30h ，20mm ｝max ＝｛13mm ，20mm ｝max ＝20mmi 0a ⑵计算偏心距增大系数ηh 0＝400－40＝360mml 0/h ＝4000/400＝10＞5，应考虑附加弯矩的影响。