类型
(1)砌体结构钢筋混凝土构造椿:
结构没计规范要求应在房屋的砌体内适宜部位设置钢筋混凝土椿并与圈梁连接,共同加强建筑物的稳定性,这种钢筋混凝土椿称为构造椿。
(2)钢筋混凝土框架椿:
框架椿就是在钢筋混凝土框架结构中承受梁和板传来的荷载,并将荷载传给基础,是主要的竖向受力构件。
(3)钢筋混凝土椿配筋类型:
1.纵向受力钢筋。是指沿着柱子高度方向,在柱子四角及侧面设置的通长钢筋。
2.箍筋。是指在柱子横向没置的封闭的钢筋。它的作用是与纵向钢筋形成柱子钢筋骨架,同时还防止受力钢筋被压弯曲,从而提高柱子的承载能力。1
构造要求材料的强度等级混凝土强度等级对受压构件的承载能力影响较大。为了充分利用混凝土承压,减小构件的截面尺寸,节省钢材,宜采用较高强度等级的混凝土。一般设计中常用的混凝土强度等级为C30~C50,对于高层建筑的底层柱,必要时可采用高强度等级的混凝土。
纵向钢筋一般采用HRB335级、HRB400级钢筋,也可采用HRB500级钢筋;箍筋一般采用HPB300级和HRB335级钢筋。
截面形式和尺寸为制作方便,截面一般采用矩形。从受力合理考虑,轴心受压构件和在两个方向偏心距大小接近的双向偏心受压构件宜采用正方形,而单向偏心和主要在一个方向偏心的双向偏心受压构件则宜采用长方形(较大弯矩方向通常为长边)。对于装配式单层厂房的预制柱,当截面尺寸较大时,为减轻自重,也常采用工字形截面。当偏心压力和偏心距均很大时,还可采用双肢柱。
构件截面尺寸应能满足承载力、刚度、配筋率、建筑使用和经济等方面的要求,不能过小,也不宜过大。可根据每层构件的高度、两端支承情况和荷载的大小来选用。矩形截面的宽度一般为250~400mm,截面高度一般为300~800mm,一般长细比宜控制在、、,此处为柱的计算高度,b、h、d分别为柱的短边、长边尺寸和圆形柱的截面直径。对于现浇的钢筋混凝土柱,由于混凝土自上灌下,为避免造成浇筑混凝土困难,截面最小尺寸宜不小于250mm。对于预制的工字形截面柱,为防止翼缘过早出现裂缝,其厚度不宜小于120mm。为避免混凝土浇捣困难,腹板厚度不宜小于100mm。此外,考虑到模板的规格,柱截面尺寸宜取整数。在800mm以下者,取50mm为模数,在800mm以上者,取100mm为模数。
纵向钢筋一、受力纵筋的作用
对于轴心受压构件和偏心距较小,截面上不存在拉力的偏心受压构件。纵向受力钢筋主要用来帮助混凝土承压,以减小截面尺寸;另外,也可增加构件的延性以及抵抗偶然因素所产生的拉力。对偏心较大,部分截面上产生拉力的偏心受压构件,截面受拉区的纵向受力钢筋则是用来承受拉力。
二、受力纵筋的配筋率
为了具有上述功能,受压构件纵向受力钢筋的截面面积不能太少。除满足计算要求外,还需满足最小配筋率要求。全部纵向钢筋最小配筋百分率,对强度级别为300N/mm²、335N/mm²的钢筋为0.6%,对强度级别为400N/mm²的钢筋为0.55%,对强度级别为500N/mm²的钢筋为0.5%,同时一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。纵向受力钢筋配筋率也不宜过高,以免造成施工困难和不经济,受压构件全部受力纵筋的配筋率不宜大于5%。常用的配筋率为:轴心受压及小偏心受压0.8%~2%;大偏心受压1%~2.5%。2
特点钢筋混凝土椿具有下列基本特点:
1.承载力大大提高:试验和理论分析证明,钢管混凝土受压构件的强度承载力可以达到钢管和混凝土单独承载力之和的1.7~2.0倍。
2.具有良好的塑性:在钢管混凝土构件轴压试验中,试件压缩到原长的2/3,构件表面已褶曲,但仍有一定的承载力,可见塑性非常好。
3.经济效果显著:和钢柱相比,可节约钢材50%,降低造价45%;和钢筋混凝土椿相比,可节约混凝土约70%,减少自重约70%,节省模板100%,而用钢量约略相等或略多。
4.施工简单,可大大缩短工期:和钢柱相比,零件少,焊缝短,且柱脚构造简单,可直接插入混凝土基础预留的杯口中,免去了复杂的柱脚构造;和钢筋混凝土椿相比,免除了之模、绑扎钢筋和拆模等工作;由于自重的减轻,还简化了运输和吊装等工作。