第六章 轴心受压构件的强度计算
本章主要介绍轴向荷载作用在构件截面重心时，构件的破
坏特征及强度计算、构造要求，并对螺旋箍筋构件的核心混
凝土强度分析及强度计算作详细介绍。
第一节 配有纵向钢筋和普通箍筋的
轴心受压构件
一、钢筋混凝土柱的分类
普通箍筋柱：配有纵筋和箍筋的柱。见图 6 - 1 a) 。
螺旋箍筋柱：配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱。见图 6 - 1b) 。
其中：纵筋帮助受压、承担弯距、防止脆性破坏。
螺旋筋提高构件的强度和延性。
二、普通箍筋柱的应力分布和破坏形态。
1,应力分布
钢筋与混凝土应力比
v
n
V
E
h
g
En
g
??
?
?
v —— 弹性系数 0,5 ～ 1,弹性系
数等于 1 时表示完全弹性。
2,破坏形态
形态：纵向裂缝、纵筋鼓起，
混凝土崩裂
破坏时混凝土应变,0,0014 ～
0, 0023 规范取 0,002,所以钢筋
强度最多只能发挥 0,002 × 2 ×
10S=400MPa 。
3,影响因素
（ 1 ）徐变
a,使钢筋应力增大，混凝土应力减小（应力垂
分布），要求 ? ?≥ 0,4% 。
b,突然卸载混凝土会产生拉应力，要求 ? ?≤ 3% 。
（ 2 ）长细比（ l
0
/b ）
纵向弯曲系数 ?,下面将详细讨论
三、复习材料力学中的压杆稳定
失稳：直线平衡过渡为曲线平衡的过程
欧拉公式：
2
0
2
l
EI
N
cr
?
?
l 0 = ? l ? —— 长度系数
应力验算公式（强度公式）
小柔度：
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)( 28/
)( 7/
8
)]([
0
0
0
任主截面
圆形短柱
rl
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A
N
?
r —— 截面最小回旋半径
A
I
r ?
I —— 最小惯矩
大柔度：
)]([ 长柱???
A
N
? —— 稳定系数,≤ 1 。
稳定系数 ?,把稳定计算考虑在强度计算中
而采用的一个系数,
? 的影响因素,?
?
?
?
?
柱的初挠度
的初偏心
长细比
N
四、短柱的承载力
''
11
gg
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r
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五、钢筋混凝土轴压柱的 ?
纵向弯曲系数,
短
长
N
N
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,长、短柱截面相同
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钢筋位置的偏差
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)50~35(012.087.0
)34~8(021.0177.1
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六、强度公式
)
11
(
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bj
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AR
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注意：当 b （或 d ）≤ 30 cm 时，上式中的 R a 应以
0.8 的系数折减。
七、构造要求
1,截面尺寸 ①
30/ ?bl
o,②
cm2525 ??
③尺寸模数化,25, 30, 35 … 8 0, 90, 1 0 0 …
2,纵向钢筋
直径,12 ～ 3 2 cm 根为≥ 4
%3%4.0,???? ??
纵筋之间净距≥ 5 c m, 净保护层：≥ 2, 5 c m
3,箍筋
等级：一般 Ⅰ 级,形式：封闭式，间距 ≤ mi n [ 1 5 d,b,4 c m ]
接头处：括号中的 15 d 改为 1 0d
直径：≥ 6 mm
基本箍筋（单个箍筋）的适用范围
①每边根数 ≤ 3
② b ≤ 40 cm 且每也根数≤ 4
附加箍筋方法：不许设内折角箍筋
第二节 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件
一、适用条件和强度提高原理
1,适用条件：① )(12~7/ 短柱?dl,92.0,12/0 ?? ?时dl
②尺寸受到限制。
注意：螺旋箍筋柱不如普遍箍筋柱经济，一般不宜采用
2,强度提高原理
螺旋箍筋使核心混凝土处于三向受力状态,d
he
— 螺旋筋中
到中的距离轴心抗压强度提高。
)7~6(4 倍可提高
raa
RR ???,
r
?
— 径向压应力
二、强度公式推导,
jgher
aRSd 2??
象液压内力计算公式一样
S —— 螺距； d
he
—— 核心直径
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把间距为 S 的箍筋，按体积相等的原则，换算成纵向
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— 一个圈周长,
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指出两点,
1,螺旋筋间接提高的强度为同体积主筋强度的 2 倍；
2,螺旋筋仅能间接地提高强度，对柱的稳定性问题
毫无帮助，因此长柱和中长柱应按着通箍筋柱计算，不
考虑螺旋筋作用。
三、与按普通箍筋柱强度计算值的比较
1,螺旋箍筋柱的强度不会小于普通箍筋柱的强度，
即
),m a x (
普螺
NNN
j
?
这种情况在砼保护层面积相对较大时发生,
2,螺旋箍筋配量过小，作用不显著，不计其作用，
即
如果 %25 gjg AA
??
那么 普
NN
j
?
3,螺旋筋不能提高强度过多，否则会导致混凝土保
护层剥落，即
普螺
NN 5.1?
四、构造要求
1,截面：形状：圆形或正多边形
2,纵筋，面积,0,4 ～ 1,2 %A
he
，根数,6 ～ 8
3,螺旋筋
直径,6 ～ 16 mm,太细则局部压坏，太粗则弯制困难
螺距,4 cm ～ m in
)8,
5
( cm
he
d
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AA %5.2~8.0,%25 ? ??
净保护层,cm0.2~5.1?
核心面积：
AA
he
3
2
?
本章小结
1,轴心受压柱，根据配制箍筋的形式不同分为两种
类型，即普通箍筋柱与螺旋筋柱。
2,影响轴心受压构件的破坏形态有,
1 ）徐变 2 ）长细比
3,强度计算公式
1 ）普通箍筋柱
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本章主要介绍轴向荷载作用在构件截面重心时，构件的破
坏特征及强度计算、构造要求，并对螺旋箍筋构件的核心混
凝土强度分析及强度计算作详细介绍。
第一节 配有纵向钢筋和普通箍筋的
轴心受压构件
一、钢筋混凝土柱的分类
普通箍筋柱：配有纵筋和箍筋的柱。见图 6 - 1 a) 。
螺旋箍筋柱：配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱。见图 6 - 1b) 。
其中：纵筋帮助受压、承担弯距、防止脆性破坏。
螺旋筋提高构件的强度和延性。
二、普通箍筋柱的应力分布和破坏形态。
1,应力分布
钢筋与混凝土应力比
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数等于 1 时表示完全弹性。
2,破坏形态
形态：纵向裂缝、纵筋鼓起，
混凝土崩裂
破坏时混凝土应变,0,0014 ～
0, 0023 规范取 0,002,所以钢筋
强度最多只能发挥 0,002 × 2 ×
10S=400MPa 。
3,影响因素
（ 1 ）徐变
a,使钢筋应力增大，混凝土应力减小（应力垂
分布），要求 ? ?≥ 0,4% 。
b,突然卸载混凝土会产生拉应力，要求 ? ?≤ 3% 。
（ 2 ）长细比（ l
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纵向弯曲系数 ?,下面将详细讨论
三、复习材料力学中的压杆稳定
失稳：直线平衡过渡为曲线平衡的过程
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七、构造要求
1,截面尺寸 ①
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③尺寸模数化,25, 30, 35 … 8 0, 90, 1 0 0 …
2,纵向钢筋
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3,箍筋
等级：一般 Ⅰ 级,形式：封闭式，间距 ≤ mi n [ 1 5 d,b,4 c m ]
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①每边根数 ≤ 3
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第二节 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件
一、适用条件和强度提高原理
1,适用条件：① )(12~7/ 短柱?dl,92.0,12/0 ?? ?时dl
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毫无帮助，因此长柱和中长柱应按着通箍筋柱计算，不
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1,螺旋箍筋柱的强度不会小于普通箍筋柱的强度，
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本章小结
1,轴心受压柱，根据配制箍筋的形式不同分为两种
类型，即普通箍筋柱与螺旋筋柱。
2,影响轴心受压构件的破坏形态有,
1 ）徐变 2 ）长细比
3,强度计算公式
1 ）普通箍筋柱
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