混凝土结构原理(叶燕华 刘立新版 武汉理工大学出版)攀枝花大学同步课件 第6章-1

1、1第六章 受压构件的截面承载力26.1 轴心受压构件的承载力计算6.1 6.1 轴心受压构件的承载力计算轴心受压构件的承载力计算在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝土质量的不均匀性等原通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝土质量的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。因，往往存在一定的初始偏心距。但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、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

2、构件计算。受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。第六章 受压构件的截面承载力压压压拉拉3纵筋纵筋箍筋bh4普通钢箍柱螺旋钢箍柱普通钢箍柱普通钢箍柱： 螺旋钢箍柱螺旋钢箍柱：5纵筋的作用：纵筋的作用： 协助混凝土受压协助混凝土受压承担弯矩作用承担弯矩作用减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。减小持续压应力下混凝土收缩和徐变的影响。实验表明，收缩和徐变能把柱截面中的压力由混凝土向钢筋转移，从而实验表明，收缩和徐变能把柱截面中的压力由混凝土向钢筋转移，从而使钢筋压应力不断增长。压应力的增长幅度随配筋率的减小而增大。如使钢筋压应力不断增长。压应力的增长幅度随配筋率的减小而增大。如果不给配筋率规定一个

3、下限，钢筋中的压应力就可能在持续使用荷载下果不给配筋率规定一个下限，钢筋中的压应力就可能在持续使用荷载下增长到屈服应力水准。增长到屈服应力水准。箍箍筋的作用筋的作用箍筋的主要作用是与纵筋组成空间骨架，减少纵筋的计算长箍筋的主要作用是与纵筋组成空间骨架，减少纵筋的计算长度，因而避免纵筋过早的压屈而降低柱的承载力。度，因而避免纵筋过早的压屈而降低柱的承载力。6.1 轴心受压构件的承载力计算第六章 受压构件的截面承载力6 6.1.1.1试验研究结果76.1 轴心受压构件的承载力计算普通钢箍柱普通钢箍柱轴心受压轴心受压短短柱柱scysNf Af A 轴心受压轴心受压长长柱柱suluNN suluNN稳

4、定系数稳定系数稳定系数稳定系数 主要与柱的长细主要与柱的长细比比l0/b有关有关)(9 . 0sycuAfAfNN可靠度调整系数可靠度调整系数 0.9是考虑初始偏心的影响，以及主要承受恒是考虑初始偏心的影响，以及主要承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。第六章 受压构件的截面承载力896.1.1.3构造要求A材料强度等级B.截面形式及尺寸C.纵向钢筋D.箍筋E. 上、下层柱纵筋的搭接10 6.1.1.4承载力计算方法已知：轴向力设计值，柱的计算长度和材料强度等级。计算柱的截面尺寸和配筋。 【例题例题6.1】某现浇多层框架结构房屋，底层中间柱按轴心受压构件计算。该柱以承受

5、恒荷载为主，安全等级为一级，轴向力设计值N=2300kN，采用方形截面。基础顶至楼面的距离H=6. 0m。混凝土C30，纵筋HRB335级，箍筋HPB235级。计算柱的截面并配置钢筋。11【例题例题6.2】某多层刚性房屋内框架底层现浇钢筋棍凝土轴心受压柱，截面尺寸b*h=300mm*300mm,采用420HRB335级钢筋，混凝土为C20，柱顶标高为4.2m，柱底离室内地面0.5m（图6.10)。求该柱能承受的轴向压力N。126.1 轴心受压构件的承载力计算6.1.2配有纵筋及螺旋箍筋柱配有纵筋及螺旋箍筋柱第六章 受压构件的截面承载力136.1 轴心受压构件的承载力计算混凝土圆柱体三向受压状态

6、的纵向抗压强度混凝土圆柱体三向受压状态的纵向抗压强度214cf第六章 受压构件的截面承载力146.1 轴心受压构件的承载力计算12ccorysssdf A14ccf第六章 受压构件的截面承载力c fyAss1 fyAss1csdcors(a)(b)(c)110222244ySSySScorySSccorcorcorf Af Adf AddsAs01442yssccoryscccorysccorcoryscorf ANf Af AfAf Af AAf AA 10SScorSSAdAs1500.9(2)uccoryssysNNf Af Af A 螺旋箍筋对承载力的影响系数螺旋箍筋对承载力的影响系数

7、 ，当，当fcu,k50N/mm2时，取时，取 = 1.0；当；当fcu,k=80N/mm2时，取时，取 =0.85，其间直线插值。，其间直线插值。166.1 轴心受压构件的承载力计算采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用。 规范规范规定：规定：按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的力

8、的50%。对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。规范规范规定：规定：对长细比对长细比l0/d大于大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。螺旋箍筋的约束效果与其截面面积螺旋箍筋的约束效果与其截面面积Ass1和间距和间距s有关，为保证有关，为保证有一定约束效果，有一定约束效果，规范规范规定：规定：螺旋箍筋的换算面积螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋不得小于全部纵筋As 面积的面积的25%螺旋箍筋的间距螺旋箍筋的间距s不应大于不应大于dcor/5，且不大于，且不大于80mm，同时，同时为方便施工，为方便施工，s也不应小于也不应小于40mm。第六章 受压构件的截面承载力17【例题6 .3】