(新)第3章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算.ppt

第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力 混凝土结设计基本原理 教师 张茂雨 了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力全过程 掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截面承载力的计算方法 熟悉轴心受力构件的构造要求 本章重点 理想的轴心受力构件在实际工程中其实并不存在 1 概述 1 概述 试验现象 2 轴心受拉 2 1受力过程及破坏特征 2 1受力过程及破坏特征 2 轴心受拉 2 2建筑工程中的轴拉构件 N 拉力的组合设计值 fy 钢筋抗拉强度设计值 fy 300N mm2 As 纵向钢筋面积 1 计算公式 2 轴心受拉 2 2建筑工程中的轴拉构件 2 轴心受拉 箍筋直径d 6mm 间距s 200mm 腹杆中s 150mm 纵筋应沿截面周边均匀对称布置 并宜优先采用直径较小的钢筋 钢筋连接有绑扎连接 焊接连接 螺栓连接 套筒挤压连接等多种方式 轴拉构件不得采用绑扎的搭接接头 纵筋一侧配筋率 且 为混凝土轴心抗拉强度设计值 2 构造要求 2 轴心受拉 2 3桥梁工程中的轴拉构件 Nd 拉力的组合设计值 fsd 钢筋抗拉强度设计值 fsd 280N mm2 2 轴心受拉 2 4受拉构件配筋形式 纵筋 纵筋 箍筋 2 轴心受拉 3 1概述 箍筋的作用 固定 约束砼 三向受力 提高承载力和延性 防止钢筋在砼压碎前压屈 3 轴心受压 纵筋作用 受拉 压 提高延性 减小砼徐变 收缩的影响 改善长期荷载作用下的构件力学性能 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 1 短柱 l0 i 28 l0为柱计算长度 I为回转半径 矩形截面柱 l0 b 8 圆形截面柱 l0 d 7 一 受力分析及破坏特征 混凝土压碎 钢筋压屈 构件压屈 长柱的承载力 短柱的承载力 长柱受轴力和弯矩 二次弯矩 的共同作用 一 受力分析及破坏特征 2 长柱 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 二 建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 普通压杆 细长压杆 短柱 长柱 0 9 0 9 j 稳定系数 钢筋抗压强度设计值 混凝土轴心抗压强度设计值 当现浇钢筋混凝土轴压构件截面长边或直径小于300mm时 混凝土强度设计值应乘以系数0 8 二 建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 全部纵向受压钢筋面积 算例 某轴心受压构件 截面尺寸为450 450 mm 轴力设计值为N 2400kN 计算长度为l0 6 2m 混凝土采用C25 纵向受力钢筋采用HRB400钢筋 试求受力钢筋的面积 1 根据已知条件查材料强度 2 由查得 3 根据式 3 3 计算 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 稳定系数 混凝土抗压强度设计值 纵向受压钢筋抗压强度设计值 三 桥涵工程中配有普通箍筋的轴压构件计算 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 截面 四 构造要求 11 4 11框架柱的截面尺寸宜符合下列要求 1 柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm 圆柱的截面直径不宜小于350mm 2 柱的剪跨比宜大于2 3 柱的截面高度与宽度的比值不宜大于3 11 4 11框架柱的截面尺寸应符合下列要求 1 矩形截面柱 抗震等级为四级或层数不超过2层时 其最小截面不宜小于300mm 一 二 三级抗震等级且层数超过2层时 不宜小于400mm 圆柱截面直径 抗震等级为四级或层数不超过2层时 其最小截面不宜小于350mm 一 二 三级抗震等级且层数超过2层时 不宜小于450mm 2 柱的剪跨比宜大于2 3 柱的截面长边与短边的比值不宜大于3 GB50010 2002 GB50010 2010 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 材料 混凝土宜高一些 钢筋宜用HRB400级 长细比 l0 b 30 纵筋 d 12mm 圆柱中根数 6 5 50mm 净间距 300mm c 20mm 四 构造要求 箍筋 封闭式d 6mm d纵 4 s 400mm 15d纵 缺少箍筋的柱节点 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 为何柱子的破坏常见于柱顶或柱底处 3 2配有普通箍筋的轴心受压构件 3 3配有螺旋箍筋的轴心受压构件 螺旋箍筋对混凝土变形产生约束 使其承载力提高 1 受力分析及破坏特征 3 轴心受压 荷载不大时螺旋箍柱和普通箍柱的性能几乎相同 保护层剥落使柱的承载力降低 螺旋箍筋的约束使柱的承载力提高 1 受力分析及破坏特征 3 轴心受压 当螺旋筋屈服时 s2可由隔离体平衡条件求得 2 建筑工程中螺旋箍轴压构件承载力 3 轴心受压 根据轴向力平衡条件可得 3 轴心受压 规范从提高安全度考虑 采用下式设计 3 轴心受压 间接钢筋的换算截面面