钢筋混凝土柱

用钢筋混凝土材料制成的柱

用钢筋混凝土材料制成的柱。是房屋、桥梁、水工等各种工程结构中最基本的承重构件，常用作楼盖的支柱、桥墩、基础柱、塔架和桁架的压杆。

分类

按照制造和施工方法分为现浇柱和预制柱。现浇钢筋混凝土柱整体性好，但支模工作量大。预制钢筋混凝土柱施工比较方便，但要保证节点连接质量。

按配筋方式分为普通钢箍柱、螺旋形钢箍柱和劲性钢筋柱。普通钢箍柱适用于各种截面形状的柱是基本的、主要的类型，普通钢箍用以约束纵向钢筋的横向变位。螺旋形钢箍柱可以提高构件的承载能力，柱载面一般是圆形或多边形。劲性钢筋混凝土柱在柱的内部或外部配置型钢，型钢分担很大一部分荷载，用钢量大，但可减小柱的断面和提高柱的刚度；在未浇灌混凝土前，柱的型钢骨架可以承受施工荷载和减少模板支撑用材。

按受力情况分为中心受压柱和偏心受压柱，后者是受压兼受弯构件。工程中的柱绝大多数都是偏心受压柱。

施工方法

截面形式

选择柱的截面形式主要根据工程性质和使用要求确定，也要便于施工和制造、节约模板和保证结构的刚性。方形柱和矩形柱的截面模板最省，制做简便，使用广泛。方形适用于接近中心受压柱的情况；矩形是偏心受压柱截面的基本形式。单层厂房柱的弯矩较大，为了减轻自重、节约混凝土，同时满足强度和刚度要求，常采用薄壁工形截面的预制柱。当厂房的吊车吨位较大，根据吊车定位尺寸，需要加大柱截面高度时，为了节约和有效利用材料，可采用空腹格构式的双肢柱。双肢柱可以是现浇的或预制的，腹杆可做成斜的或水平的。

配筋构造

为了充分发挥混凝土抗压强度高的优点，当柱承重较大时，通常采用较高的混凝土标号。纵向受力钢筋的数量，根据强度计算决定。为了保证施工时钢筋骨架的刚度及使用时柱的刚度,纵向受力筋应采用较大直径,如果同时用几种直径的纵向受力钢筋，应将大直径的钢筋设在骨架的四角上。横向箍筋与纵向钢筋连接牢固，有助于增加钢筋骨架的刚性。焊接骨架更能提高骨架刚性和便于整个骨架吊装。

箍筋的作用是：连接纵向钢筋形成钢筋骨架;作为纵筋的支点,减少纵向钢筋的纵向弯曲变形；

承受柱的剪力；

使柱截面核心内的混凝土受到横向约束而提高承载能力，因此箍筋的间距不宜过大。

在应力复杂和应力集中的部位(如柱和其他构件连接处)及配筋构造上的薄弱处（如纵向钢筋接头处），箍筋还需要加密。尤其是在抗震结构中,柱节点附近箍筋加密,是提高结构后期抗变形能力的一种有效办法。对于抗震柱还需特别注意保证纵向钢筋和箍筋的锚固构造要求。对于截面较大、纵向钢筋根数较多的柱，还应采用不同形式的多环式箍筋，以保证钢筋骨架的刚性和纵向钢筋作用的有效性。

螺旋形钢箍能起到有效地围箍核芯混凝土的作用，因此，螺旋形钢箍的面积和间距需根据计算确定，并沿柱高连续配设或采用密排的单独闭合环。

在轴心受压柱中纵向钢筋数量有计算确定，且不少于4根并沿构件截面四周均匀设置。

计算原则

钢筋混凝土轴心受压柱，当配置普通箍筋时，柱的正截面强度按下式计算：

式中N为设计纵向力；嗘为钢筋混凝土柱的纵向弯曲系数，随柱的长细比而定；fcc为混凝土轴心受压设计强度;A为构件截面面积；f╒为纵向钢筋抗压设计强度；A为纵向钢筋截面积。

当采用螺旋形箍筋时，轴心受压的正截面强度计算，按设计规范规定的公式进行。

偏心受压柱的正截面强度,按两种破坏形态考虑:

①大偏心。当受压区高度不大于一定数值时，破坏从截面受拉区开始，表现为受拉钢筋先屈服。

②小偏心。受压区高度大于一定数值时，破坏从截面内混凝土受压较大的应力边缘开始，表现为混凝土压碎。

当柱截面尺寸、混凝土强度、钢筋的强度和面积为已知时，可以算出达到强度极限时偏心受压构件的轴力N和弯矩M的抵抗值，并绘成“轴力-弯矩相关图”(N-M图)。N－M图概括地描述了偏心受压构件的强度性能。cb段属于小偏心受压，ab段属于大偏心受压，a点相当于受弯，c点相当于中心受压。位于曲线内侧的d点表示构件的N和M值未达到强度极限，构件安全；位于外侧的e点表示算出的构件的N和M值大于强度极限时的N和M值，构件不安全。

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