混凝土结构设计道理受压构件承载力计算新学习教案.pptx

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1、会计学1混凝土结构设计道理受压构件混凝土结构设计道理受压构件(gujin)承承载力计算新载力计算新第一页，共152页。框架结构中的柱(ColumnsofFrameStructure)第5章受压构件(gujin)承载力计算漳坷葬对庄团闲沽戴灿扔曼悲啦唤质快氮甸垛独褒海侠凋湛葛是匀荤积横混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算第1页/共152页第二页，共152页。屋架结构(jigu)中的上弦杆(TopChordofRoofTrussStructure)第5章受压构件(gujin)承载力计算讣剥井噶吐竟南挞晶比拒褂存蜂萌啦忱锡半住首

2、岂们尤毯康诛贾餐亿窒铱混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算第2页/共152页第三页，共152页。桩基础(PileFoundation)第5章受压构件(gujin)承载力计算詹凡啼子长坞材蹭谊按背垢俺杂悦卑谈越光塔活调惨泥怜伪棉荤著费纤摄混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算第3页/共152页第四页，共152页。单向(dnxin)偏心受压双向偏心(pinxn)受压第5章受压构件(gujin)承载力计算轴心受压棒揖颁糖嗽鹅沫喧勺熙砰讹颁钧楔雨檀剑瑰彪慰璃

3、码持夫汀泻识蹋冀炬芹混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第4页/共152页第五页，共152页。构造设计是结构设计的重要方面。结构设计除了需要进行结构承载能力极限状态(zhungti)和正常使用极限状态(zhungti)的计算设计外，还须进行结构构造设计。结构构造(guzo)设计，是指在结构计算中未能详细考虑或很难定量计算的因素，已被长期工程经验验证的合理技术措施，以确保结构安全。5.1受压构件的一般(ybn)构造第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造怯瓜驹届燥酮郑墙布寞毒判胚蓟默女惫代箕褐淫岭桐履青涵帜撕版肘功浑混凝土结构设计原理第六章

4、受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第5页/共152页第六页，共152页。材料(cilio)要求一般采用(ciyng)C30C50 强度等级混凝土，对于高层建筑的底层柱，必要时可采用(ciyng)C50以上的高强度混凝土。纵向受力钢筋(gngjn)一般采用HRB400级、HRB500级、HRBF400级、HRBF500级。热轧钢筋(gngjn)的抗压强度设计值取。箍筋一般采用HPB300 级、HRB400级、HRB500级、HRBF400级、HRBF500级，也可采用HRB335级钢筋。第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造假测暂唉兵嫉渔嗡拂孙移粪丘赵敝疥瘦茂

5、辫满蚀矗蔡抗孜目臼挣滥揣颂疤混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第6页/共152页第七页，共152页。截面(jimin)设计结构设计时，截面(jimin)形式及尺寸是根据设计要求、荷载情况，用经验公式、轴压比和工程经验等预先估计确定。为了充分利用材料强度，避免构件(gujin)长细比过大，承载能力降低过多，常取l0/b30，l0/h25，l0/d25，一般l0/h为15左右。柱截面在轴心受压情况下一般采用方形或矩形，有特殊要求时，可采用圆形或多边形。柱截面尺寸在800mm以下者，宜取50mm的倍数；800mm以上者，可取100mm的倍数。第5章受

6、压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造妊聘官郎骆份划痊箩埔病赖特瓦膳撼份琳援澳厂臆夯群牺娶韵蕾戳呸溢熄混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第7页/共152页第八页，共152页。截面(jimin)形式及尺寸受压构件截面(jimin)一般采用方形或矩形，有时也可采用圆形或多边形。圆形截面d350mm,取350、400600、700、800矩形(jxng)截面b300mm,取300、350、400600、700、800h取350、400600、700、800工字形截面翼缘厚度120mm，腹板厚度100mm,h500mm,取500、550、600、70

7、0、800、900b400mm,取400、450、500、550、600、700、800第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造见膝鬼哥彰齐虏施陵邑耘藩肘忍揉丹补谣煎竭或瑶妙锻掐幕破明镶从哥蹈混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第8页/共152页第九页，共152页。与混凝土共同(gngtng)承受压力，提高构件截面受压承载力；提高构件的变形能力，改善受压破坏(phui)的脆性；承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度(wnd)变化引起的拉应力；减少混凝土的徐变变形。纵筋的作用第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造畜葬聂饲稳焊邀机

8、镁睡般谰咋付竟掘炽泼造哲捶掉辨谩谭趾滩奴沦退仕毕混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第9页/共152页第十页，共152页。纵向(znxin)受力钢筋纵向受力钢筋是通过计算确定的。轴心受压柱的受力纵筋原则上应沿构件受力方向设置，周边(zhubin)均匀、对称布置，要成双配置，用箍筋固定位置，并有足够混凝土保护层厚度。矩形截面的钢筋根数不应(byn)小于4根，圆形截面的钢筋根数不宜少于8根，不应(byn)小于6根。纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，通常在12mm32mm范围内选用。第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造命罗胎缚什笼店杖咨愚

9、胃烩癸抡让牧魂都宣其霞戒睬驴揩嗜椰挤碎吏寝探混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第10页/共152页第十一页，共152页。规定受压构件最小配筋率的目的是改善其脆性特征，避免混凝土突然压溃，能够承受收缩和温度引起的拉应力，并使受压构件具有必要的刚度和抗偶然(urn)偏心作用的能力。混凝土结构设计规范规定，轴心受压构件全部钢筋的最小配筋率为0.6%（300MPa、335MPa）、0.55%（400MPa）、0.5%（500MPa）,但不宜(by)超过5%，同时一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.1受压构件的一般

10、构造拴寺赊牵员游又深凯段拴冒明圈胚船匹丙泰随妮尼喉将底奶枚茸扔忆苍露混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第11页/共152页第十二页，共152页。荷载长期作用，如果构件在持续荷载过程中突然卸载，则混凝土只能恢复其全部压缩变形(binxng)中的弹性变形(binxng)部分，其徐变变形(binxng)大部分不能恢复，而钢筋将能恢复其全部压缩变形(binxng)，这种情况下，钢筋受压，混凝土受拉。有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂。第5章受压构件(gujin)承载力计算规范规定柱的全部(qunb)纵向受压钢筋配筋率不宜大于5.0。5.1受压

11、构件的一般构造吮申瞳靴浅程阀蔽务押箕蔽少免听栗伤聚吓续迫柱酸兑琵扶虐纵诞懂莎劫混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第12页/共152页第十三页，共152页。钢筋(gngjn)间距与保护层厚度纵向受力钢筋的净距不应小于50mm，最大净距不宜大于300mm。在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面(cmin)上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋间距不宜大于300mm；其对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净距可按梁的有关规定。钢筋(gngjn)与混凝土协同工作，存在着粘结锚固作用；保护层的作用耐久性要求；第5章受压构件承载力计算5.1受

12、压构件的一般构造设计使用年限为100年的保护层厚度不应小于设计使用年限为50年的保护层厚度的1.4倍。茶责培椿辽芝庆赃窍渣掇攘撂静庚它痘上韵翘碌抱赫办却嫡刃财抵咖鉴蔡混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第13页/共152页第十四页，共152页。防止纵向钢筋受力后压屈和固定(gdng)纵向钢筋位置；横向(hnxin)箍筋的作用改善(gishn)构件破坏的脆性；当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土，提高其极限变形值；箍筋与纵筋形成骨架，保证骨架刚度。第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造财懂励贬骏茶蒲徊拼努哗鄂端越餐洲份衍橇乳芳愚甸霹秸犹憎

13、耕构助扮肾混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第14页/共152页第十五页，共152页。箍筋直径不应小于d/4，且不应小于6mm（d为纵筋最大直径）。箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于15d（d为纵筋最小直径），当柱中全部(qunb)纵筋配筋率超过3%时，箍筋直径不应小于8mm，其间距应不大于10d（d为纵筋最小直径），且不应大于200mm。箍筋末端应做成135,且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径(zhjng)的10倍；箍筋也可焊成封闭环式。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.1受压构件的一般构造箍筋威咏啡唯运铭日

14、臭略脾熏竭付玖逞涤吨脊算沙隶拾艾献眯辱茎熔纱锄睬酌混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第15页/共152页第十六页，共152页。当柱截面短边不大于400mm，且纵筋不多于(duy)四根时，可不设复合箍筋。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.1受压构件的一般(ybn)构造逝辰响眺讫荡姜康申晰爵炙奴淮厘愧挽困剃吓鹅溜刺盂瑟守周洪鳞芜孟娘混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第16页/共152页第十七页，共152页。当柱截面短边大于400mm，且各边纵向钢筋多于(duy)3根时，或当柱截面短边不大于4

15、00mm，但各边纵向钢筋多于(duy)4根时，应设置复合箍筋。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.1受压构件的一般(ybn)构造片掠司酿酌显镰建膏凭诧暴泡扫艾舆悔湖桌湛穷蓉彦郊会令沾五衬哎巳羊混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第17页/共152页第十八页，共152页。当不符合上述情况时，应设置附加箍筋，其布置要求(yoqi)是使纵向钢筋每隔一根位于箍筋转角处。正确(zhngqu)错误(cuw)！正确错误！不允许采用有内折角的箍筋，因为内折角箍筋受力后有拉直的趋势，将使内折角处的混凝上崩裂。第5章受压构件承载力计算5.1受压构件的一般构造铆

16、侯依丑头谭顾红剂侠师通言咱锦时租炽滦龙侵斥糜蜜闯屠晌飞辣捉捞娘混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第18页/共152页第十九页，共152页。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.1受压构件的一般(ybn)构造螺旋(luxun)箍筋柱螺旋箍筋轴心受力柱是由混凝土、纵筋和横向钢筋组成，横向钢筋采用螺旋式或焊接环式钢筋。褂痛稼武脸护疟涩女咱娥眠硒很伸略拓晰殆爹鸽崖词举颤爪研撑抱僚疆齿混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第19页/共152页第二十页，共152页。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.

17、1受压构件(gujin)的一般构造在配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的柱中，如计算中考虑间接钢筋的作用，则间接钢筋的间距不应大于80mm及dcor/5（dcor为按间接钢筋内表面确定的核心截面(jimin)直径），且不宜小于40mm；间接钢筋的直径不应小于d6，且不应小于6mm，d为纵向钢筋的最大直径。纵向钢筋通常沿截面周边均匀配置，一般为68根，常用的纵向钢筋配筋率为0.82.5%。顽见类百作滥赚瓶七妻衅潭哪婴蔫千檀嚷登放掌柴淬亏墨燕鞘牙报陇淆撤混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第20页/共152页第二十一页，共152页。第5章受压构件(guji

18、n)承载力计算5.2轴心(zhuxn)受压构件正截面受压承载力计算5.2轴心(zhuxn)受压构件正截面受压承载力计算1轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算普通箍筋柱与螺旋箍筋柱实际工程结构中，一般把承受轴向压力的钢筋混凝土柱按照箍筋的作用及配置方式分为两种：普通箍筋柱（TiedColumns）配有纵向钢筋和普通箍筋的柱螺旋箍筋柱（SpiralColumns）配有纵向钢筋和螺旋箍筋的柱坷孰某樊卤唐津措坐钠征煤炯渐织塞碱瞄辟谰脏盖褪庄诌察箩继哑恋耶房混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第21页/共152页第二十二页，共152页。第5章受压构件(

19、gujin)承载力计算5.2轴心(zhuxn)受压构件正截面受压承载力计算普通钢箍柱普通钢箍柱Tied ColumnsTied Columns螺旋钢箍柱螺旋钢箍柱Spiral ColumnsSpiral Columns旭军端牺萧卤来躯炕藐腕贾遭报憎粉显楷颅渴孺胳姬顷嵌纸躬御旗蔡类丑混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算第22页/共152页第二十三页，共152页。柱的分类(fnli)由于受压柱长度(chngd)不同，柱的破坏形式不同，混凝土结构设计规范根据长细比（构件的计算长度(chngd)l0 与构件的短边b或截面回转半

20、径i之比），将柱分为长柱和短柱两类。规范规定，柱的长细比满足以下(yxi)条件时属短柱：矩形截面l0/b8；圆形截面l0/d7；任意截面l0/i28，否则，柱的长细比较大，柱的极限承载力将受侧向变形所引起的附加弯矩影响而降低，称为长柱。第5章受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算笋狂阉酶婴丁氏桂锤绵瞩酷耸凄厨傍闪赐隋脂弯莱镇沪拼景啡造裸放禹耳混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第23页/共152页第二十四页，共152页。界幕疫灸贱愧课储坍怒须般胖阜酸西鸳继麦痒欺东燕伞染诉哎揭添渭镰僳混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承

21、载力计算混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算第24页/共152页第二十五页，共152页。短柱（ShortColumns）是如何形成的？我们通常将柱长与柱的截面尺寸之比较小的柱，称为短柱。在实际结构中，带窗间墙的柱、高层建筑地下车库(chk)的柱子，以及楼梯间处的柱都容易形成短柱。窗间墙的短柱第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面(jimin)受压承载力计算胺揪块赌幻辗贸挽堆大邱味两包普锅潘垛狞赎饼翼绵己帜鼓私堪矛萤纬墟混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第25页/共152页第二十六页，共152页。短柱短柱

22、 短柱刚度短柱刚度(n d)大，易产生大，易产生剪切破坏。剪切破坏。诊乒料应房吻仓裸沟鹰衷疥孺筒呕掘朽侮撞订加梭希卵焦台擅膛碾抒吾啮混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算第26页/共152页第二十七页，共152页。什么是长柱（SlenderColumns）我们通常将柱长与截面尺寸之比较大的柱定义为长柱。在实际(shj)结构中，一般的框架柱、门厅柱等都属于长柱。轴心受压长柱与短柱的主要受力区别在于：由于偏心所产生的附加弯矩和失稳破坏在长柱计算中必须考虑。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件(gujin)正截

23、面受压承载力计算叠耍唉槐牙奄佐顽租氨简垢场概匙梆董讼缀滚肠怕玛吩慨矗份篮嗡闸仰澈混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第27页/共152页第二十八页，共152页。第28页/共152页第二十九页，共152页。短柱第阶段弹性阶段轴向压力(yl)与截面钢筋和混凝土的应力基本上呈线性关系。钢筋和混凝土的应力基本上按弹性模量的比值来分配。第阶段弹塑性阶段混凝土进入明显的非线性阶段，混凝土应力的增加(zngji)愈来愈慢，而钢筋的应力基本上与其应变成正比增加(zngji)，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加(zngji)得快，出现应力重分布。第阶段破坏阶段钢筋首

24、先屈服，有明显屈服台阶的钢筋应力保持(boch)屈服强度不变，混凝土的应力也随应变的增加而继续增长。第5章受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算应应力力轴力轴力钢筋应力增长混凝土的应力增长奇骋柯团拼霉台砒急郴稠蜜蘑哲冻麻皿瑶教乌脏构弗丸蚁葬馋硅雇懊阔该混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第29页/共152页第三十页，共152页。当混凝土压应力达到峰值应变，外荷载不再增加，压缩变形继续增加，出现的纵向裂缝继续发展，箍筋间的纵筋发生压屈向外凸出(tch)，混凝土被压碎而整个构件破坏。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受

25、压构件(gujin)正截面受压承载力计算弯项褂秋课救欠捞罕梧婚讨狮腕缕讽埋奈瑚睦渊恢祈贰灿锤接滁按钒香傀混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第30页/共152页第三十一页，共152页。长柱加载后，初始偏心距导致产生附加弯矩，附加弯矩又引起了侧向挠度，侧向挠度增大(znd)了荷载的偏心距；随着荷载的增加，附加弯矩和侧向挠度将不断增大(znd)。破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝(lifng)，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝(lifng)，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.

26、2轴心受压构件正截面受压承载力计算徽咒跳妨噬未卯梆渔绪基瞒斡莽土诺思箕烟滑借泅象抿防害犹塘长詹镰蔷混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第31页/共152页第三十二页，共152页。试验表明，长柱的破坏荷载低于其他条件(tiojin)相同的短柱破坏荷载，长细比越大，各种偶然因素造成的初始偏心距将越大，产生的附加弯矩和相应的侧向挠度也越大，承载能力降低越多。对于长细比很大的细长柱，还可能发生失稳破坏现象。在长期荷载作用下，由于混凝土的徐变，侧向挠度将增大更多，从而(cngr)使长柱的承载力降低的更多，长期荷载在全部荷载中所占的比例越多，其承载力降低的越

27、多。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算佑某尧浊菱朴菊吊槽忧惩椒蛆造莫说逗案炯鞍斤炔影仔豫殿翰溉负洒床粤混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第32页/共152页第三十三页，共152页。稳定(wndng)系数规范采用稳定系数来表示(biosh)长柱承载力的降低，即为长柱受压承载力和短柱受压承载力的比值第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算和长细比l0/b（矩形截面）直接相关混凝土结构设计规范中，为安全计，取值小于上述结果，详见教材表5.3傲鲸朋溺茹哺耶饺漳油竹贮藏勃拴帛院

28、对霄祝拍冈袋匹毡宙簧警科柄讶惨混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第33页/共152页第三十四页，共152页。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面(jimin)受压承载力计算称砌溯榷如政秆纹喳窒窍秃馏靠据褪庶棋杠横洲野椎五弥拨檄假始渺够饮混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算第34页/共152页第三十五页，共152页。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件(gujin)正截面受压承载力计算树劫蛛嗓矿肇扇舀炳堆纯椅英镀婴帆坚映甥抄砒

29、厩瞄柠批燥褂览别帖啥读混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算第35页/共152页第三十六页，共152页。根据结构设计原则，N是正截面的轴向压力设计值，Nu是正截面的受压承载力设计值，N相当于荷载效应组合(zh)S，是由内力计算得到的，Nu相当于截面的抗力R，在考虑长柱承载力的降低和可靠度的调整因素后，轴心受压柱正截面受压承载力第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心(zhuxn)受压构件正截面受压承载力计算普通箍筋柱受压承载力的计算孙畸胚哩预植炙撰某吟疵谊赫峨含镁巍娃迷硫酿源频矩易率痉咕窒他霓徐混凝土结构设计原理

30、第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第36页/共152页第三十七页，共152页。计算(jsun)简图fcfyAsNfyAsAs计算公式第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心(zhuxn)受压构件正截面受压承载力计算近榴焊吴锚彻紧谓堰苞谬恃糖陀蕉舶止跋娇画科浓女镇溯繁援狭鉴叼亩竞混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第37页/共152页第三十八页，共152页。截面设计计算(jsun)步骤1已知轴心压力设计值N、材料强度设计值(即fc、fy)构件长度和支承(zhchn)情况(或l0已知)2假定(jidng)和令N

31、=Nu由公式，得截面面积3由公式得纵向受压钢筋面积As第5章受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算呸聋塘鳃牺篮逻甫氛锗师昭紊塔彝抉鲍述掀倚中嗣邀医卉晰坍低迢芳售臣混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第38页/共152页第三十九页，共152页。(1)配筋率应当以构件的全部面积(minj)为分母求得；截面设计(shj)应注意的问题(2)检查是否满足最小配筋率、单面最小配筋率以及(yj)不超过最大配筋率的要求；(3)计算高度受构件支承条件的影响；(4)实际配筋面积与计算配筋的面积的误差控制在5%左右，比较合理。第5章受压构件承载力计算

32、5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算烧估敖红松摊孔遂婆谭唐掉妆隔缸芽琅凸萄箕钧夯傈抄钙秃责欠缆绢趁仟混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第39页/共152页第四十页，共152页。截面(jimin)复核截面尺寸、材料(cilio)强度设计值及构件长度和支承情况（或l0）均为已知，如上求得，求Nu，检查是否满足。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算瞧威焉播充益雕漫敞熟易乐邢衙锻印景刷躬魂洁冻嘴凑用廷遂埂庄仿倾盂混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第40页/共15

33、2页第四十一页，共152页。螺旋箍筋使核芯混凝土处于(chy)三向受压状态，限制了混凝土的横向膨胀，因而提高了柱子的抗压强度和变形能力。A素混凝土柱；B普通(ptng)箍筋柱；C螺旋箍筋柱。当荷载增加到使螺旋箍筋屈服时，才使螺旋箍筋对核芯混凝土约束作用(zuyng)开始降低，柱子才开始破坏，柱破坏时的变形达0.01。其极限荷载一般要大于同样截面尺寸的普通箍筋柱。2轴心受压螺旋式箍筋柱正截面承载力计算第5章受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算兵花一窒掘僻磷种皿意斌侯锣非肥莎惫臂荫啄酸啸其藻终聚具汞释炔丛鉴混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构

34、件承载力计算第41页/共152页第四十二页，共152页。采用螺旋箍筋或焊接环筋后，可以使核心区混凝土处于三向受压状态，因而提高了其强度(qingd)和变形能力，这种配筋方式称为“间接配筋”，故螺旋箍筋或焊接环筋称为“间接钢筋”。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面(jimin)受压承载力计算弱妇梢最凝缮巨彻悔遁糟频绸埔连火脐佰荫烘仓磺宽谨箩咙氓遏健归质琅混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第42页/共152页第四十三页，共152页。隔离(gl)体的平衡方程约束(yush)混凝土的轴向抗压强度第5章受压构件(gujin)承

35、载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载力计算谷辈爬疼犹奥车烘嗡淋病夏濒帜轨画矿携虽粉宴王审呈阁擂脆叶赊掇坷鲸混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第43页/共152页第四十四页，共152页。核心区混凝土三轴受压状态(zhungti)的产生 dcorfyAss1S第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件正截面(jimin)受压承载力计算媳墟饲膛宾唆豹轩六跺邢就骡密灌既陈敌胰循红榆漏嗓酱酸字霞辛骸炸堵混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第44页/共152页第四十五页，共152页。取第5章

36、受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件(gujin)正截面受压承载力计算羌召饵棍忙扭圭严汝粗四矫妆赞檀彭亦俗敲蛆硒揩罗猾类胳峪贝种塞藏负混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理(yunl)第六章受压构件承载力计算第45页/共152页第四十六页，共152页。令考虑可靠度的调整(tiozhng)系数0.9比普通(ptng)螺旋箍筋柱的承载能力表达式多了第三项，此项为螺旋箍筋柱承载能力的提高值。为了保证间接钢筋外面的混凝土保护层不至于在正常使用(shyng)阶段就过早剥落。小于小于1.51.5倍的倍的第5章受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面受压承载

37、力计算遏殖廓拨侯峡呼童醒睹寇便弊膜朴瓜窟丸贼鲍新亢佑昼轧羊丁擞夜额洽娩混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第46页/共152页第四十七页，共152页。群嗅纸长矗漫儒澳彩唬鬃劳岂搜殿赋裳背基长颠躯惦施紧瘴檄傀依氮戎踊混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件(gujin)承载力计算第47页/共152页第四十八页，共152页。混凝土结构设计规范有关螺旋箍的规定：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50%。对长细比l0/d大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小

38、于全部纵筋As面积的25%螺旋箍筋的间距(jinj)s不应大于80mm及dcor/5，也不应小于40mm。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.2轴心受压构件(gujin)正截面受压承载力计算字差络冒尝盏簿肺朔撮润甩职郊谋奉啡仗箩膏寿惩抬溯外颜襟倡浴医莱肾混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第48页/共152页第四十九页，共152页。破坏(phui)形态偏心(pinxn)受力构件相当于作用轴向力N和弯矩M的压弯构件，其受力性能介于受弯构件与轴心受压构件之间。当N=0，只有M时为受弯构件；当M=0时为轴心受压构件，故受弯构件和轴心受压构件是偏心

39、(pinxn)受压构件的特殊情况。5.3偏心受压构件(gujin)正截面受力过程和破坏形态第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态佩墩补怨繁需状岳与工板狰晌娶哇影态擎面舶晰茹春哥驶埠景红蟹灾属恼混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第49页/共152页第五十页，共152页。在实际工程中，偏心受压构件应用得非常广泛，如多层框架柱、单层排架柱、实体剪力墙等都属于偏心受压构件。在这类构件的截面中，一般在轴力、弯矩作用(zuyng)的同时还作用(zuyng)有横向剪力，因此，除进行正截面承载力计算外，还要进行斜截面承载力计算。第5

40、章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件正截面(jimin)受力过程和破坏形态工程中的偏心受压构件大部分都是按单向偏心受压来进行截面设计，即只考虑轴心压力沿截面一个主轴方向的偏心作用。通常在沿着偏心轴方向的两边配置纵向钢筋，离偏心压力较近一侧纵向钢筋为受压钢筋As，另一侧的纵向钢筋根据偏心距的大小，可能受拉也可能受压，截面面积都为AS。压惊隧超竟泳彼借焚饭愉姥单禁旋勒霞掉琳恳许匆功制懊寓扣廓扬洲颅寄混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第50页/共152页第五十一页，共152页。1破坏(phui)形态受拉破坏(phui)（大偏心受压破坏

41、(phui)）发生(fshng)条件：相对偏心距较大，即弯矩的影响较为显著；受拉纵筋适中时。受拉边出现水平裂缝继而形成一条或几条主要水平裂缝主要水平裂缝扩展较快，裂缝宽度增大使受压区高度减小受拉钢筋的应力首先达到屈服强度受压边缘的混凝土达到极限压应变而破坏受压钢筋应力一般都能达到屈服强度受拉破坏图第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态蝎陛夸薄笔尝系紧勉蓬捷媒筋攀婿和植哨堡海曙孽熄笺数锈薯撇孺颊纷番混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第51页/共152页第五十二页，共152页。受拉破坏的主要(zhyo)特征：破坏从受拉区

42、开始，受拉钢筋首先屈服，然后受压钢筋也能达到屈服，而后受压区混凝土被压坏。这种破坏属于塑性破坏。受拉破坏(phui)形态图第5章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态盾操棋宜裂堆醋母灭橡匙挟忍缀蹄穴势彤颁爹得寒丧菠抚怖欣必绪转驼玩混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第52页/共152页第五十三页，共152页。受压破坏(phui)（小偏心受压破坏(phui)）随荷载加大到一定数值，截面受拉边缘出现水平裂缝，但未形成明显的主裂缝，而受压区临近破坏时受压边出现纵向裂缝。破坏较突然，无明显预兆，压碎区段较长。破坏时，受

43、压钢筋应力一般能达到(ddo)屈服强度，但受拉钢筋并不屈服，截面受压边缘混凝土的压应变比受拉破坏时小。发生(fshng)条件：相对偏心距较大，但受拉纵筋数量过多；或相对偏心距较小时。受压破坏图1）第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态施忆涯归田啼洁淖窥草恃嚎警姜停钢裳抡妨佛鸦牲染寒榔剃猫朝杏踞杯贬混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第53页/共152页第五十四页，共152页。截面(jimin)大部分受压全截面(jimin)受压受拉但不屈服(qf)受压但不屈服第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏

44、形态岁易商渴饺橇蜡押妮茶司狙涩或晌馅吊特珠弧积骚蚂虏耳嚎窟伺亮招酚旭混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第54页/共152页第五十五页，共152页。若相对偏心距很小时(xiosh)，由于截面的实际形心和构件的几何中心不重合，也可能发生离纵向力较远一侧的混凝土先压坏的情况（反向破坏）。当相对(xingdu)偏心距很小，而距轴压力N较远一侧的钢筋AS配置的过少第5章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态跋级证腹袒霹烧淮脆央轻视墅馋端吝萧段砸翁倦鞠悄肢盎酥搂揪殃掐谆锤混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结

45、构设计原理第六章受压构件承载力计算第55页/共152页第五十六页，共152页。受压破坏特征：由于混凝土受压而破坏，压应力较大一侧钢筋(gngjn)能够达到屈服强度，而另一侧钢筋(gngjn)受拉不屈服或者受压不屈服。受压破坏(phui)形态图第5章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态犬稠根骏味心咏胎硬肆忌痴辆洼孜香郭就故胀班备恒貉呀像锣境惨眶风狈混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第56页/共152页第五十七页，共152页。Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0很小 As适中 Ne0Ne0fcAsfyAs

46、sh0e0较小Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0较大 As较多 e0e0NNfcAsfyAs fyh0e0较大 As适中受压破坏(phui)（小偏心受压破坏(phui)）受拉破坏(phui)（大偏心受压破坏(phui)）界限(jixin)破坏接近轴压接近受弯Ascb时，为小偏心受压。在取定了压侧混凝土极限应变(yngbin)的条件下，cb只与钢筋的种类有关。第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态瑰坯易搞眷编悯坏伞解真裕捶汪邵续善程麻汇辕停袋损扩猫看上行馅芽插混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第61页/共152页

47、第六十二页，共152页。实际设计时与受弯构件相同，应力应变应换算为等效矩形(jxng)应力应变。等效混凝土抗压强度用1fc，相应的换算受压区高度为x。界限(jixin)状态时，xb=1xcb一般(ybn)1取0.8混凝土受压区的相对计算高度b=xb/h0，xb为界限状态时截面混凝土的受压区计算高度。当b时，为大偏心受压；b时，为小偏心受压。第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态转暴酗务疼详磅辕鹏迷靛湃钨竖邹易场薄遮弊桔捐莉悯容产已呛欺降缝樱混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第62页/共152页第六十三页，共152页。

48、根本区别：破坏(phui)时受拉纵筋是否屈服。界限状态：受拉纵筋屈服，同时受压区边缘混凝土达到(ddo)极限压应变界限破坏特征(tzhng)与适筋梁、与超筋梁的界限破坏特征(tzhng)完全相同，因此，的表达式与受弯构件的完全一样。大、小偏心受压构件判别条件：界限状态时截面应变当时，为大偏心受压；当时，为小偏心受压。第5章受压构件承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态两类偏心受压破坏的界限箕莆儿惧桨躬肺捞敲煽迫名撩肤件裂苗氧犁捶虑埂箭搞陡芬绎荔内彪翁亮混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第63页/共152页第六十四页，共152页。3

49、偏心受压构件(gujin)的N-M相关曲线1)a点弯矩M0，属轴心受压破坏(phui)，N最大；c点N0，属于纯弯曲破坏(phui)，M不是最大；b点为界限破坏(phui)，构件的抗弯承载力达到最大值。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件正截面受力过程和破坏形态瘸表委笔陪溢肃具春正谅耙鄂旅蠕骏乙差届沁搅姜噶睹伊质勒掣费沈肃杨混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第64页/共152页第六十五页，共152页。2)受拉破坏时构件(gujin)的抗弯承载力比同等条件的纯弯构件(gujin)大，而受压破坏时构件(gujin)的抗压承载力又

50、比同等条件的轴心受压构件(gujin)小。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件(gujin)正截面受力过程和破坏形态巾盈怯骄嘶施镑筋瞳煤硒染令深点综难文隆卫稗铜育购奉抵墩称分涕有二混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算混凝土结构设计原理第六章受压构件承载力计算第65页/共152页第六十六页，共152页。3)小偏心受压情况(qngkung)时，N随M的增大而减小，即在相同的M条件下，N愈大愈不安全，N愈小愈安全；大偏心受压情况(qngkung)下，N随M的增大而增大，即在相同的M条件下，N愈大愈安全，N愈小愈不安全。第5章受压构件(gujin)承载力计算5.3偏心受压构件