第三章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算分解.ppt

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1、研制单位：湖南大学高等教育出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理 第第第第3 3 3 3章章章章 轴心受力构件正截面承载力轴心受力构件正截面承载力轴心受力构件正截面承载力轴心受力构件正截面承载力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同了解

2、轴心受力构件设计计算方法的相同与不与不同之处；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。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 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。3.1概概概概 述述述述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

3、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3-1N 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。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s200mm(腹杆中腹杆中 s 150mm)。v 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优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

4、拉构件不接、套筒挤压连接等多种方式。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）3.2.3轴拉构件构造要求轴拉构件构造要求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轴心受压构件轴心受压构件3.3.1 3.3.1 概述概述第 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作用下，短期荷载作用下，短柱破坏时往短柱破坏

5、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。NN混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3

6、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 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.配有普通箍筋的轴压构件计算配有普通箍筋的轴压构件计算3-3j 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；混凝土轴心

7、抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；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；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3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具有相近的可靠度而引进的系数。具有相近的可靠度而引进的系数。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

8、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500MPa0.50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.构造要求构造要求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

9、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，当采用强度板类受弯构件（不包括悬臂板）的受拉钢筋，当采用强度等级等级400MPa、500MPa的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采的钢筋时，其最小配筋百分率应允许采用用0.15和和45ft/fy中的较大值；中的较大值；3偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋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；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轴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构心受拉构件和小偏心受拉构

10、件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算；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，当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋”系指沿系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。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

11、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；50mm350mm,c 20mm。v箍筋：封闭式箍筋：封闭式d 6mm,d纵纵/4；s 400mm,15d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）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

12、特征螺旋箍筋对混凝土变形产生约螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。束，使其承载力提高。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.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，s 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：3-53-6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3-7根据轴向力平衡条件可得：根据轴向力平衡条件可得：3-8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

13、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：3-9 间接钢筋的强度；间接钢筋的强度；构件的核心截面面积；构件的核心截面面积；单根间接钢筋的截面面积；单根间接钢筋的截面面积；间接钢筋的间距；间接钢筋的间距；间接钢筋的换算面积，间接钢筋的换算面积，；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，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、构造要求、构造要求v 间接钢筋的换算截面面积间接钢筋的换算截面面积 Asso应大于纵向钢应大于纵向钢 筋全部截面面积的筋全部截面面积的 25。v 按式（按式（3-93-9）算得的承载力应大于按式（）算得的承载力应大于按式（3-33-3）算得的承载力，但不应超过其算得的承载力，但不应超过其1.51.5倍；倍；vl0/d 12；