钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算分解PPT学习教案

1、会计学1钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算分解计算分解混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章本章重点本章重点了解轴心受拉构件和轴心受压构件的了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力全过程；受力全过程； 掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截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；面承载力的计算方法； 了解轴心受力构件设计计算方法的相了解轴心受力构件设计计算方法的相同同 与不与不 同之处；同之处； 熟悉轴心受力构件的构造要求。熟悉轴心受力构件的构造要求。第1页/共19页混凝土结构设计原理混

2、凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 理想的轴心受理想的轴心受力构件在实际工程力构件在实际工程中其实并不存在。中其实并不存在。(轴压)轴线NN轴线(轴拉)NN3.1概概 述述第2页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3.2轴心受拉构件轴心受拉构件3.2.1 3.2.1 受力过程及破坏特征受力过程及破坏特征第3页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3.2.2 3.2.2 轴拉构件计算公式轴拉构件计算公式 0

3、X3-1syAfN N 拉力的组合设计值；拉力的组合设计值；fy 钢筋抗拉强度设计值钢筋抗拉强度设计值；As 纵向钢筋面积。纵向钢筋面积。第4页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章v 箍筋直径箍筋直径 d6mm, 间距间距s 200mm (腹杆中腹杆中 s 150mm)。 v 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先先 采用直径较小的钢筋。采用直径较小的钢筋。 v 钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连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。轴拉构件不接、套筒挤压

4、连接等多种方式。轴拉构件不 得采用绑扎的搭接接头。得采用绑扎的搭接接头。 v 纵筋一侧配筋率纵筋一侧配筋率 ，且，且 。 （ 为混凝土轴心抗拉强度设计值）为混凝土轴心抗拉强度设计值）0.2% yt45ff tf3.2.3 轴拉构件构造要求轴拉构件构造要求第5页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3.3轴心受压构件轴心受压构件3.3.1 3.3.1 概述概述第6页/共19页第 3 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助轴心受压短柱的破坏特征轴心受压短柱的破坏特征短期荷载

5、作用下，短期荷载作用下，短柱破坏时往短柱破坏时往往出现与荷载方向大致平行的纵往出现与荷载方向大致平行的纵向裂缝向裂缝 ，导致混凝土最终压碎。，导致混凝土最终压碎。若混凝土保护层较薄，且钢箍间若混凝土保护层较薄，且钢箍间距较大时，很可能造成混凝土保距较大时，很可能造成混凝土保护层崩裂，纵向钢筋向外曲屈的护层崩裂，纵向钢筋向外曲屈的现象。现象。试验表明：试验表明：在整个加载过程中，在整个加载过程中，由于长细比小，可能的初始偏心由于长细比小，可能的初始偏心距对构件的承载力无明显影响；距对构件的承载力无明显影响；钢筋和混凝土之间的粘结力使二钢筋和混凝土之间的粘结力使二者的压应变相等。者的压应变相等。N

6、N第7页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3.3.2 3.3.2 配有普通箍筋的轴心受压构件配有普通箍筋的轴心受压构件1. 1. 受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征短柱：混凝土压碎，钢筋压屈短柱：混凝土压碎，钢筋压屈 长柱：构件压屈长柱：构件压屈 l0 /i28 ( (l0 为柱计算长度，为柱计算长度， i为回转半径。为回转半径。) ) 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 第8页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2. 2. 配有普通箍筋的

7、轴压构件计算配有普通箍筋的轴压构件计算3-3)(9 . 0AfAfNcsy 稳定系数；稳定系数； 钢筋抗压强度设计值；钢筋抗压强度设计值；yf 混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；cf第9页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 全部纵向受压钢筋面积；全部纵向受压钢筋面积；sAA 构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于scAAA3时，时，A采用采用 ； 为了保持与偏心受压构件正截面承载为了保持与偏心受压构件正截面承载力计算力计算9 . 0具有相近的可靠度而引进的系数。具有相近的

8、可靠度而引进的系数。第10页/共19页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第三章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章纵向受力钢筋的最小配筋百分率纵向受力钢筋的最小配筋百分率min(%)受力类型受力类型最小配筋百分率最小配筋百分率受压构受压构件件全部纵全部纵向钢筋向钢筋强度等级强度等级500MPa 0.50强度等级强度等级400MPa0.55强度等级强度等级300MPa、 335MPa0.60一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋0.20受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋一侧的受拉钢筋0.20和和45ft/fy中的较大中的较大值值3. 3. 构造要

9、求构造要求第11页/共19页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第三章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章注：注：1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用C60以上以上强度等级的混凝土时，应按表中规定增加强度等级的混凝土时，应按表中规定增加0.10； 2 板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级度等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采用采用0.15和和45ft/fy中的较大值；中的较大值； 3 偏心受拉构件中的

10、受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋考虑；筋考虑； 4 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算；构件的全截面面积计算； 5 受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积（全截面面积扣除受压翼缘面积（bf-b）hf后的截面面积计算；后的截面面积计算； 6 当钢筋沿构件截面周边布置时，当钢筋沿

11、构件截面周边布置时，“一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋”系指系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。第12页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章v 材料：混凝土的强度等级宜高一些，钢筋宜用材料：混凝土的强度等级宜高一些，钢筋宜用 HRB500级和级和 HRB400级钢筋。级钢筋。v 截面：截面： b250mm, l0 /b30 。v 纵筋：纵筋： d 12mm, 圆柱中根数圆柱中根数 6； 50mm 350mm, c 20mm。v 箍筋：封闭式箍筋：封闭式 d 6mm , d纵纵 /4

12、； s 400mm , 15 d纵纵 。 （每边（每边4 4根）根） （每边（每边3 3根）根） （每边（每边4 4根）根） （每边多于（每边多于4 4根）根）第13页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3.3.3 3.3.3 配有螺旋箍筋的轴心受压构件配有螺旋箍筋的轴心受压构件1. 1. 受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征螺旋箍筋对混凝土变形产生螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。约束，使其承载力提高。第14页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助

13、下一章下一章2.2. 螺旋箍轴压构件承载力螺旋箍轴压构件承载力 当螺旋筋屈服时，当螺旋筋屈服时，s2可由隔离体平衡条件求得可由隔离体平衡条件求得：以以（3-6）代入代入（3-5），得：，得： 3-524*cc1ff3-6yvss1yvss12cor2cor22f Af As ds d 第15页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3-7yvss1c1ccor8f Affsd根据轴向力平衡条件可得：根据轴向力平衡条件可得：3-8ccorysyvsso2f Af Af A AfAfNycorc1syvss1ccorcoryco

14、r8f Af AAf Asd s第16页/共19页混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章规范从提高安全度考虑，采用下式设计：规范从提高安全度考虑，采用下式设计：3-9ccorysyvsso0.9(2)Nf Af AfA 间接钢筋的强度；间接钢筋的强度；yvf 构件的核心截面面积；构件的核心截面面积；corA 单根间接钢筋的截面面积；单根间接钢筋的截面面积；ss1A 间接钢筋的间距；间接钢筋的间距；S 间接钢筋的换算面积，间接钢筋的换算面积， ； ssoASAdAss1corsso 间接钢筋对混凝土约束的折减系数，间接钢筋对混凝土约束的折减系数，85. 00 . 1 ；第17页/共19页混凝土结构设计原