軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算

1、L/O/G/O 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算 第六章 u箍筋的形式。 l縱向鋼筋的作用： u協(xié)助混凝土受壓，可減小截 面的尺寸。 u承受可能存在的不大的彎矩。 u防止構(gòu)件的突然脆性破壞。 6.1普通箍筋柱破壞形態(tài) 短柱 llo/r 28；lo/b 8；lo/d 7 l當軸向力增加時，混凝土全截面和鋼筋受壓。 l軸向力達到破壞荷載的90時，柱中部混凝土表面出現(xiàn)縱向裂縫，保護 層開始剝落，箍筋間的縱筋屈曲，向外鼓出，混凝土被壓碎。 l破壞時，柱的壓應(yīng)變約為0.002，柱中部橫向撓度很小。 l若采用高強鋼筋，則： s=0.002Es=0.0022.0105=400MPa。 則混凝土壓碎時鋼筋未屈服，

2、鋼筋強度得不到充分的應(yīng)用。 AfAfP scss l短柱破壞時的軸向力。 長柱 llo/r 28；lo/b 8；lo/d 7 l當軸向力較小時，全截面受壓，隨壓力增加，長柱中部產(chǎn)生較大的橫 向變形。凹側(cè)壓應(yīng)力較大，凸側(cè)壓應(yīng)力較小。 l破壞前，橫向撓度增加很快，破壞比較突然，導(dǎo)致失穩(wěn)破壞。破壞時， 凹側(cè)混凝土首先被壓碎，混凝土表面有縱向裂縫，縱向鋼筋被壓彎向外 鼓出，混凝土保護層剝落。凸側(cè)由受壓突然轉(zhuǎn)化為受拉，出現(xiàn)橫向裂縫。 sl PP 0 l長柱破壞時的軸向力。 AfAfPs css 2 0 2 l EI P l )()( 2 0 2 2 0 2 0 scssc s l ffAl EI AfA

3、fl EI P P sl PP 0 穩(wěn)定系數(shù) 開裂時剛度降低 2 0 1 2 0 )(Al I ff E P P c sc c s l rlAIr c / 0 ， 2 1 2 0 1 )( sc c s l ff E P P 構(gòu)件的計算長度lo 。 兩端鉸 一端固定，一端鉸支 兩端固定 一端固定，一端自由 實際結(jié)構(gòu)按 規(guī)范規(guī)定取值 l 0 . 1 l 7 . 0 l 5 . 0 l 0 . 2 6.1.3 正截面承載力計算 穩(wěn)定系數(shù)，反映受壓構(gòu)件 的承載力隨長細比增大而 降低的現(xiàn)象。 )(9 . 0 sdc0sdd AfAfN Ac 截面面積： 當 0.03時 N As fcd f sd As

4、 b h An=AAs 1）截面設(shè)計 已知截面尺寸，計算長度l0，混凝土軸心抗壓強度和鋼筋抗壓強度設(shè)計值， 軸心壓力組合設(shè)計值Nd，求縱向鋼筋的面積As 。 l首先計算長細比，確定穩(wěn)定性系數(shù) 。 l由基本公式計算鋼筋的面積。 ) 9 . 0 ( 1 c 0 sd Af N f A d d s l選擇并布置鋼筋。 2）截面復(fù)核 已知截面尺寸，計算長度l0，全部縱向鋼筋的截面面積As，混凝土軸心抗壓 強度和鋼筋抗壓強度設(shè)計值，軸心壓力組合設(shè)計值Nd，求截面承載力Nu 。 l檢查縱向鋼筋及箍筋布置構(gòu)造是否符合要求。 l由已知截面尺寸和計算長度計算長細比 ，求 。 l由基本公式計算正截面承載力。 構(gòu)造

5、要求 l混凝土：C25C40混凝土。 l截面尺寸：尺寸不宜小于250mm。 l縱向鋼筋： u縱向鋼筋一般采用R235、HRB335，HRB400。 u直徑不小于12mm，至少4根。 u縱向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm，不應(yīng)大于350mm。 u縱向鋼筋配筋率約為12，不宜超過5。最小配筋率0.2%（一側(cè)）或 0.5%（全部） l箍筋 u必須采用封閉式箍筋，直徑應(yīng)不小于縱向鋼筋直徑的1/4，且不小于 8mm。 u箍筋間距應(yīng)不大于縱向受力鋼筋的15倍、且不大于構(gòu)件截面較小尺寸、 并不大于400mm。 u縱向鋼筋搭接范圍內(nèi)，箍筋間距應(yīng)不大于縱向鋼筋直徑的10倍且不大 于200mm。 u當縱向鋼筋配筋

6、率超過3時，箍筋間距應(yīng)不大于縱向鋼筋的10倍且 不大于200mm。 u沿箍筋設(shè)置的縱向鋼筋離角筋間距S不大于150mm或15d（取大值）， 若超過此范圍應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。 6.2 配有螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承 載力計算 6.2.1 受力特點與破壞特性 246810121416 N )10( 3 1 2 3 6.2.2 正截面受壓承載力計算 特點：核心混凝土壓碎、縱向鋼筋屈 服，而破壞之前，柱的混凝土保護層 早已剝落。 sscorccu AfAfN cc f cor A N ssA f S dcor d 計算簡圖。 計算公式 核心混凝土抗壓強度。 f s As01 f s As01 2 dc

7、or d dl dlSdFsin 2 0 2 sin 2 d d SF cor l dlSF 0 2 sin cor dS 2 012 2 sscor AfdS Sd Af cor ss01 2 2 2 kff ccc S 螺旋箍筋柱的間接鋼筋換算面積 cor ss cor ss cor ss cor s corcor ss A Af d Af d Af d SA Sd fs Sd Af 2 4 )( 2 )( 222 0 2 0 2 0001 2 SAAd sscor001 cor s s d SA A 0 01 cor ss c cor ss cccc A Af kf A Afk fkff 00 2 2 )(9 . 0 00ssdssdcorcdud AfAkfAfNN 公式的適用條件 l為了保證在使用條件下，螺旋箍筋混凝土保護層 不致過早剝落，螺旋箍筋柱的承載力計算值不應(yīng)比 按下式不應(yīng)按普通箍筋柱承載力大50。 l當遇到下列任意一種情況時，不考慮螺旋箍筋柱的 作用： 當構(gòu)件長細比l048(12); 當按螺旋箍筋柱計算的承載力小于按普通箍筋柱計算的 承載力時 當As00.25As,螺旋箍筋配置過少，不能起顯著作用。 6.2.3 構(gòu)造要求 l螺旋箍筋柱的縱向鋼筋應(yīng)沿圓周均勻分布，其截面積應(yīng)不 小于核心截面積的0.5%，常用配筋率在0.81.2%。