第5章钢筋混凝土受压构件ppt课件

1、5.1概 述受压构件接受轴向压力为主的构件轴心受压构件理想的不存在 单向偏心受压-主要引见偏心受压构件 双向偏心受压运用：钢筋混凝土柱、桁架受压腹杆和弦杆、剪力墙。 5.1 概 述 一、资料 选用：宜高不宜低， C25，普通C30C401、混凝土 缘由：受压构件承载力主要取决于混凝土强度 减小构件的截面尺寸、节约钢筋 选用：不宜高，通常HRB335、HRB4002、钢筋 或RRB400 缘由：高强度钢筋应力得不到发扬。 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求三、配筋 1、纵向钢筋1作用 协助混凝土承压； 接受拉应力M引起、偶尔偏心矩、收缩、温度应力变化引起 防止混凝土脆性破坏。 减

2、小混凝土的徐变2构造 直径： 412mm宜采用较大直径通常选用1632mm保证骨架刚度 布置：沿截面四边均匀布置，净距 50mm，中距 300mm，维护层 30，d max。 max： 5%普通 3% 配筋率 全部： 0.6% 当混凝土C60时， 0.7% min 受压一侧： 0.2% 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求 5.2 受压构件构造要求复杂截面的箍筋形式 5.2 受压构件构造要求5.3 5.3 轴心受压构件的承载力计算轴心受压构件的承载力计算普通钢箍柱螺旋钢箍柱普通钢箍柱：箍筋的作用？普通钢箍柱：箍筋的作用？ 纵筋的

3、作用？纵筋的作用？螺旋钢箍柱：箍筋的外形螺旋钢箍柱：箍筋的外形为圆形，且间距较密，其为圆形，且间距较密，其作用？作用？ 5.3轴心受压构件承载力计算一、普通箍筋柱一、普通箍筋柱1、受力特点、受力特点 短柱矩形截面短柱矩形截面lo/h8；圆形；圆形lo/d7 应力变化应力变化 N较小时：钢筋和混凝土共同承当，以混凝土为主；较小时：钢筋和混凝土共同承当，以混凝土为主； N较大时：钢筋应力增长快，混凝土增长缓慢；较大时：钢筋应力增长快，混凝土增长缓慢；破坏特点：纵筋先达，砼后达极限压应变破坏特点：纵筋先达，砼后达极限压应变0.002；外观特征：出现纵向裂痕，维护层零落，箍筋间纵筋向外突鼓外观特征：出

4、现纵向裂痕，维护层零落，箍筋间纵筋向外突鼓 呈灯笼状。呈灯笼状。 5.3轴心受压构件承载力计算长柱长柱破坏特点：产生附加弯矩和弯曲变形侧向挠度；破坏特点：产生附加弯矩和弯曲变形侧向挠度； 凹边：产生纵向裂痕凹边：产生纵向裂痕箍筋间纵筋压屈向外箍筋间纵筋压屈向外 外观特征外观特征 突鼓突鼓砼压碎；砼压碎； 凸边：受拉产生横向裂痕。凸边：受拉产生横向裂痕。 实验阐明：长柱承载力低于其他条件一样的短柱承载力。实验阐明：长柱承载力低于其他条件一样的短柱承载力。处置：引入稳定系数处置：引入稳定系数反映轴压构件承载力随长细反映轴压构件承载力随长细 比的影响比的影响 5.3轴心受压构件承载力计算轴心受压短柱

5、轴心受压短柱sycsuAfAfN轴心受压长柱轴心受压长柱suluNN suluNN稳定系数稳定系数稳定系数稳定系数j 主要与柱的长细主要与柱的长细比比l0/b有关表有关表5-1)(9 . 0sycuAfAfNN可靠度调整系数可靠度调整系数 0.9是思索初始偏心的影响，以及主要接受恒是思索初始偏心的影响，以及主要接受恒载作用的轴心受压柱的可靠性。载作用的轴心受压柱的可靠性。2、计算公式 5.3轴心受压构件承载力计算。 5.3轴心受压构件承载力计算 5.3轴心受压构件承载力计算承载力计算承载力计算 5.3轴心受压构件承载力计算5.4 矩形截面偏心受压构件正截面承载才干计算NoImage压弯构件 偏

6、心受压构件偏心距偏心距e0=0时，轴心受压构件时，轴心受压构件当当e0时，即时，即N=0时，受弯构件时，受弯构件偏心受压构件的受力性能和破坏形状界于轴心受压构件和受弯偏心受压构件的受力性能和破坏形状界于轴心受压构件和受弯构件。构件。NoImage5.4偏心受压构件正截面承载力计算一、破坏特征一、破坏特征偏心受压构件的破坏形状与偏心距偏心受压构件的破坏形状与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关和纵向钢筋配筋率有关1、大偏心受压破坏、大偏心受压破坏构成条件：偏心距构成条件：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率适宜较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率适宜 fyAs fyAsNMM较大，较大，N较小较小偏心距偏心

7、距e0较大较大 fyAs fyAsN5.4偏心受压构件正截面承载力计算 fyAs fyAsN5.4偏心受压构件正截面承载力计算大偏压破坏时的截面应力和受拉破坏形状大偏压破坏时的截面应力和受拉破坏形状a a受拉破坏形状受拉破坏形状b b截面应力截面应力 5.4偏心受压构件正截面承载力计算2、小偏心受压破坏、小偏心受压破坏产生受压破坏的条件有两种情况：产生受压破坏的条件有两种情况： 当相对偏心距当相对偏心距e0/h0较小，截面全部受压或大部分较小，截面全部受压或大部分受压受压 sAs fyAsN或虽然相对偏心距或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多

8、时 sAs fyAsNAs太太多多5.4偏心受压构件正截面承载力计算 sAs fyAsN sAs fyAsNAs太太多多5.4偏心受压构件正截面承载力计算小偏压破坏时的截面应力和受压破坏形状小偏压破坏时的截面应力和受压破坏形状受压破坏形状受压破坏形状 和和 截面应力截面应力5.4偏心受压构件正截面承载力计算3 3、受拉破坏和受压破坏的界限、受拉破坏和受压破坏的界限两类破坏的根本区别：距两类破坏的根本区别：距N N较远一侧钢筋能否屈服。较远一侧钢筋能否屈服。 受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘达极限压应变受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘达极限压应变ecuecu同时到达同时到达“界限形状。界限形状。 与

9、适筋梁和超筋梁的界限情况类似。与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。 因此，相对界限受压区高度仍为因此，相对界限受压区高度仍为b b 判别判别 bb：大偏心受压：大偏心受压 bb：小偏心受压：小偏心受压 5.4偏心受压构件正截面承载力计算二、偏心受压构件正截面承载力计算实际二、偏心受压构件正截面承载力计算实际1、根本假定、根本假定 偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是一样的，偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是一样的，即仍采用以平截面假定为根底的计算实际。即仍采用以平截面假定为根底的计算实际。 根据混凝土和钢筋的应力根据混凝土和钢筋的应力-应变关系，即可分析截应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共

10、同作用下受力全过程。面在压力和弯矩共同作用下受力全过程。 对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对受压区混凝土采用等效矩形应力图。受压区混凝土采用等效矩形应力图。 等效矩形应力图的强度为等效矩形应力图的强度为a fc，等效矩形应力图的，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为高度与中和轴高度的比值为b 。5.4偏心受压构件正截面承载力计算2、NM相关曲线相关曲线上的任一点代表截面相关曲线相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限形状时的一种内力组合。处于正截面承载力极限形状时的一种内力组合。1N与与M的内力相关影响的内力相关影响大偏压时：大偏

11、压时： N添加添加Mu增大增大有利有利小偏压时：小偏压时： N添加添加Mu减小减小不利不利界限时：界限时： Nb一定一定Mu达最大值达最大值2承载力形状承载力形状N、M内力位于曲线内：处于平安形状；内力位于曲线内：处于平安形状；N、M内力位于曲线上：处于极限形状；内力位于曲线上：处于极限形状；N、M内力位于曲线外：处于破坏形状。内力位于曲线外：处于破坏形状。5.4偏心受压构件正截面承载力计算 由于施工误差、荷载作用位置的不确定性及资料的不均匀等缘由，实践工程中不存在理想的轴心受压构件。为思索这些要素的不利影响，引入附加偏心距ea，即在正截面受压承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加

12、偏心距ea之和，称为初始偏心距eiaieee0附加偏心距附加偏心距ea取取20mm与与h/30 两者中的较大值，两者中的较大值， 此处此处h是指偏心方向的截面尺寸。是指偏心方向的截面尺寸。3、附加偏心距、附加偏心距5.4偏心受压构件正截面承载力计算4、偏心距增大系数、偏心距增大系数NoImage5.4偏心受压构件正截面承载力计算21200140011hlhei0 . 17 . 22 . 01iehl0201. 015. 1， 1截面曲率对ei影响系数，10.5fcA/N1 2构件长细比对ei影响系数，21.150.01lo/h1：对于长细比小于5的短柱可不思索挠度影响，取=1.05.4偏心受压

13、构件正截面承载力计算小结：小结：1、偏心受压构件的破坏类型及其特点；、偏心受压构件的破坏类型及其特点； 2、相关参数：、相关参数： 附加偏心距附加偏心距 偏心距增大系数偏心距增大系数作业：作业： 思索题：思索题：4、5、6下节内容：计算公式及其运用。下节内容：计算公式及其运用。当当x xb时时 sysycuAfAfbxfN fyAs fyAsNM当当x xb时时 sAs fyAsNM sssycuAAfbxfN)22(xhbxfMcu)2(ahAfsy)2(ahAfsy)22(xhbxfMcu)2(ahAss)2(ahAfsy受拉破坏受拉破坏(大偏心受压大偏心受压)受压破坏受压破坏(小偏心受压

14、小偏心受压)5、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式及适用条件5.4偏心受压构件正截面承载力计算三、对称配筋截面三、对称配筋截面实践工程中，受压构件常接受变号弯矩作用，当弯矩数值相实践工程中，受压构件常接受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。差不大，可采用对称配筋。采用对称配筋不会在施工中产生过失，故有时为方便施工或采用对称配筋不会在施工中产生过失，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。对于装配式构件，也采用对称配筋。对称配筋截面，即对称配筋截面，即As=As，fy = fy，a = a，其界限破坏形，其界限破坏形状时的轴力为状时的轴力为Nb=a fcbxbh0。

15、)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysyc因此，除思索偏心距大小外，还要根据轴力大小N Nb的情况判别属于哪一种偏心受力情况。5.4偏心受压构件正截面承载力计算1、当、当heieib.min=0.3h0，且，且N Nb时，为大偏心受时，为大偏心受压压 x=N /a fcb)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysyc)()5 . 0(00ahfxhbxfNeAAycss假设假设x=N /a fcbeib.min=0.3h0，但N Nb时，为小偏心受压第五章 受压构件的截面承载力bcbcscbbhfahbhfNebhfN00200)(需重新计算)(

16、)5 . 01 (020ahfbhfNeAAycss得例题讲解5.4偏心受压构件正截面承载力计算5.5 受压构件的斜截面受剪承载力一、单向受剪承载力一、单向受剪承载力压力存在压力存在: 延缓了斜裂痕的出现和开展延缓了斜裂痕的出现和开展 斜裂痕角度减小斜裂痕角度减小 混凝土剪压区高度增大混凝土剪压区高度增大问题问题:当压力超越一定数值当压力超越一定数值?5.5偏心受压构件斜截面承载力受剪承载力与轴压力的关系5.5偏心受压构件斜截面承载力偏心受压构件的偏心受压构件的受剪承载力计算公式受剪承载力计算公式NhsAfbhfVsvyvt07. 00 . 10 . 175. 100 为计算截面的剪跨比，对框架柱，为计算截面的剪跨比，对框架柱，M/V0M/V0，当，当11时，取时，取11；当当33时，取时，取33；对其他偏心受压构件，均布荷载时，取；对其他偏心受压构件，均布荷载时，取1.51.5；对偏心受压构件，对偏心受压构件， /0 /0，当，当1.51.5时，取时，取1.51.5；当；当33时，时，取取33； 为集中荷载至支座或节点边缘的间