轴心受压构件承载力计算PPT课件

1,钢筋混凝土结构,王爱兰2017年10月,2,课题：轴心受压构件承载力计算,了解轴心受压构件的受力特点与破坏形态；熟悉轴心受压构件的一般构造要求；掌握轴心受压构件的承载力计算。,3,4,受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。,5,轴心受压承载力是正截面受压承载力的上限。先讨论轴心受压构件的承载力计算，然后重点讨论单向偏心受压的正截面承载力计算。,受压构件的类型,6,N,由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距,以恒载为主的等跨多层房屋内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算,在实际结构中，理想的轴心受压构件是不存在的,受压构件的类型,7,受压构件的类型,轴心受压构件主要有普通箍筋柱和螺旋箍筋柱两类。,箍筋,纵筋,箍筋,纵筋,螺旋箍筋,螺旋箍筋,8,受压构件的类型,头脑风暴：观察这两个破坏的受压构件，思考纵筋和箍筋的作用。,二、受压构件中钢筋的作用,9,受压构件的类型,纵筋的作用,箍筋的作用,（1）协助混凝土受压，减小截面面积；,（1）形成钢筋骨架，便于施工；,（2）减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响；,（2）防止纵筋的压屈；,（3）当柱偏心受压时，承担弯矩产生的拉力；,（4）防止混凝土出现突然的脆性破坏。,（3）对核心混凝土形成约束，提高混凝土的抗压强度，增加构件的延性。,特指螺旋箍筋,10,受压构件的类型,三、长、短柱的分类,短柱长柱,短柱：l0/i28(l0为柱计算长度，i为回转半径。)矩形截面柱，l0/b8圆形截面柱，l0/d7,（2）动画演示长柱受压,（1）动画演示短柱受压,11,受压构件的类型,三、长、短柱的分类,（2）动画演示长柱受压,（1）动画演示短柱受压,12,受压构件的类型,三、长、短柱的分类,（2）动画演示长柱受压,（1）动画演示短柱受压,13,受压构件的类型,稳定系数,长柱的破坏荷载低于同条件的短柱破坏荷载。规范采用稳定系数表示承载能力的降低程度，即,四、轴心受压构件的稳定系数,14,受压构件的类型,表6-1钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数,注：1.表中l0为构件计算长度；b为矩形截面的短边尺寸；d为圆形截面直径；i为截面回转半径。2.构件计算长度l0，当构件两端固定时取0.5l，当一端固定、一端为不动铰支座时取0.7l；当两端为不动铰支座时取；当一端固定、一端自由时取2l。l为构件支座间长度。,构件尺寸：bh=300mm350mm，l0=4.5m；材料等级：C30级混凝土，HRB400级纵筋，HPB300级箍筋；压力大小：压力组合设计值Nd=2200kN；其他条件：类环境条件，安全等级为二级；试按照普通箍筋柱进行构件的截面设计。,Nd,16,1.该受压构件是长柱还是短柱，如何判断？稳定系数是多少？2.受压构件配置有混凝土、纵筋和箍筋，谁为抗压作出了贡献？分别是多少？3.任务中的“类环境条件，安全等级为二级”，提示了我们什么条件？,17,解决问题1：该受压构件是长柱还是短柱，如何判断？稳定系数是多少？矩形截面柱，长细比l0/b8为短柱。该题目中：l0=4.5m=4500mm，b=300mm，所以长细比l0/b=15，是长柱。稳定系数表示承载能力的降低程度，根据l0/b=15，查表6-1钢筋混凝土受压构件稳定系数,，可得=0.895。,18,解决问题2：受压构件配置有混凝土、纵筋和箍筋，谁为抗压作出了贡献？分别是多少？纵筋和箍筋的作用：纵筋参与受压，箍筋没有抗压作用，所以抗压的是混凝土和纵筋。该题目中：C30级混凝土，HRB400级钢筋（纵向钢筋）。,19,解决问题2：受压构件配置有混凝土、纵筋和箍筋，谁为抗压作出了贡献？分别是多少？纵筋和箍筋的作用：纵筋参与受压，箍筋没有抗压作用，所以抗压的是混凝土和纵筋。该题目中：C30级混凝土，HRB400级钢筋（纵向钢筋）。HRB400钢筋抗压强度设计值fsd=330MPa，C30混凝土抗压强度设计值fcd=13.8MPa。所以混凝土的抗压承载力是fcdAc，钢筋的抗压承载力是fsdAs。,20,轴心受压短柱,轴心受压长柱,系数0.9是可靠度调整系数,21,解决问题3：任务中的“类环境条件，安全等级为二级”，提示了我们什么条件？类环境条件说明：混凝土保护层可以取最小值，c=30mm。安全等级为二级说明：重要性系数0=1.0。,22,4.构造要求完形填空：（请按照规范找出答案）,材料：轴心受压构件的正截面承载力主要由混凝土来提供，所以混凝土强度宜高一些，一般采用级混凝土。钢筋强度不宜过高。截面尺寸：受压构件截面尺寸不宜过小，长细比越大，承载力降低越多。截面最小边长bmm。纵筋：纵向受力钢筋dmm,矩形截面至少有根；全部纵向配筋率，一侧最小配筋率；mm净距mm。,23,4.构造要求完形填空：（请按照规范找出答案）,箍筋：必须是封闭式；dmm,且；间距s,s，s。当全部纵向钢筋配筋率超过%时，箍筋间距应不大于纵向钢筋直径的10倍，且不大于mm。受压纵筋搭接长度范围内，箍筋间距不应大于d，且不应大于mm（d为受力钢筋最小直径）。,Nd,1.基本条件，杆件性质,2.依据公式，配筋计算,3.选筋配筋，布置规范,Nd,1.基本条件，杆件性质,钢筋抗压强度设计值fsd=330MPa；混凝土抗压强度设计值fcd=13.8MPa；根据构件长细比查稳定系数，可得=0.895。0=1.0。,Nd,1.基本条件，杆件性质,2.依据公式，配筋计算,Nd,1.基本条件，杆件性质,2.依据公式，配筋计算,Nd,1.基本条件，杆件性质,2.依据公式，配筋计算,3.选筋配筋，布置规范,1轴心受压构件中的箍筋和纵筋的作用；2稳定系数的计算；3轴心受压构件截面承载力的计算公式；4.纵筋和箍筋的规范构造要求。,内容小结,思考练习,判断题1轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（）2轴心受压构件中