鋼筋混凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算分解PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1鋼筋混凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力鋼筋混凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算分解計(jì)算分解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)了解軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的了解軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件的受力全過程；受力全過程； 掌握軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件正截掌握軸心受拉構(gòu)件和軸心受壓構(gòu)件正截 面承載力的計(jì)算方法；面承載力的計(jì)算方法； 了解軸心受力構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的相了解軸心受力構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算方法的相同同 與不與不 同之處；同之處； 熟悉軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造要求。熟悉軸心受力構(gòu)件的構(gòu)造要求。第1頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混

2、凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 理想的軸心受理想的軸心受力構(gòu)件在實(shí)際工程力構(gòu)件在實(shí)際工程中其實(shí)并不存在。中其實(shí)并不存在。(軸壓)軸線NN軸線(軸拉)NN3.1概概 述述第2頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章3.2軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件3.2.1 3.2.1 受力過程及破壞特征受力過程及破壞特征第3頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章3.2.2 3.2.2 軸拉構(gòu)件計(jì)算公式軸拉構(gòu)件計(jì)算公式 0

3、X3-1syAfN N 拉力的組合設(shè)計(jì)值；拉力的組合設(shè)計(jì)值；fy 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；As 縱向鋼筋面積?？v向鋼筋面積。第4頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章v 箍筋直徑箍筋直徑 d6mm, 間距間距s 200mm (腹桿中腹桿中 s 150mm)。 v 縱筋應(yīng)沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，并宜優(yōu)縱筋應(yīng)沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，并宜優(yōu)先先 采用直徑較小的鋼筋。采用直徑較小的鋼筋。 v 鋼筋連接有綁扎連接、焊接連接、螺栓連鋼筋連接有綁扎連接、焊接連接、螺栓連 接、套筒擠壓連接等多種方式。軸拉構(gòu)件不接、套筒擠壓

4、連接等多種方式。軸拉構(gòu)件不 得采用綁扎的搭接接頭。得采用綁扎的搭接接頭。 v 縱筋一側(cè)配筋率縱筋一側(cè)配筋率 ，且，且 。 （ 為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）為混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）0.2% yt45ff tf3.2.3 軸拉構(gòu)件構(gòu)造要求軸拉構(gòu)件構(gòu)造要求第5頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章3.3軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件3.3.1 3.3.1 概述概述第6頁/共19頁第 3 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助軸心受壓短柱的破壞特征軸心受壓短柱的破壞特征短期荷載

5、作用下，短期荷載作用下，短柱破壞時(shí)往短柱破壞時(shí)往往出現(xiàn)與荷載方向大致平行的縱往出現(xiàn)與荷載方向大致平行的縱向裂縫向裂縫 ，導(dǎo)致混凝土最終壓碎。，導(dǎo)致混凝土最終壓碎。若混凝土保護(hù)層較薄，且鋼箍間若混凝土保護(hù)層較薄，且鋼箍間距較大時(shí)，很可能造成混凝土保距較大時(shí)，很可能造成混凝土保護(hù)層崩裂，縱向鋼筋向外曲屈的護(hù)層崩裂，縱向鋼筋向外曲屈的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。試驗(yàn)表明：試驗(yàn)表明：在整個(gè)加載過程中，在整個(gè)加載過程中，由于長細(xì)比小，可能的初始偏心由于長細(xì)比小，可能的初始偏心距對(duì)構(gòu)件的承載力無明顯影響；距對(duì)構(gòu)件的承載力無明顯影響；鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力使二鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力使二者的壓應(yīng)變相等。者的壓應(yīng)變相等。N

6、N第7頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章3.3.2 3.3.2 配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件1. 1. 受力分析及破壞特征受力分析及破壞特征短柱：混凝土壓碎，鋼筋壓屈短柱：混凝土壓碎，鋼筋壓屈 長柱：構(gòu)件壓屈長柱：構(gòu)件壓屈 l0 /i28 ( (l0 為柱計(jì)算長度，為柱計(jì)算長度， i為回轉(zhuǎn)半徑。為回轉(zhuǎn)半徑。) ) 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 第8頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章2. 2. 配有普通箍筋的

7、軸壓構(gòu)件計(jì)算配有普通箍筋的軸壓構(gòu)件計(jì)算3-3)(9 . 0AfAfNcsy 穩(wěn)定系數(shù)；穩(wěn)定系數(shù)； 鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；yf 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；cf第9頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章 全部縱向受壓鋼筋面積；全部縱向受壓鋼筋面積；sAA 構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于scAAA3時(shí)，時(shí)，A采用采用 ； 為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載為了保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算力計(jì)算9 . 0具有相近的可靠度而引進(jìn)的系數(shù)。具有相近的

8、可靠度而引進(jìn)的系數(shù)。第10頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第三章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章縱向受力鋼筋的最小配筋百分率縱向受力鋼筋的最小配筋百分率min(%)受力類型受力類型最小配筋百分率最小配筋百分率受壓構(gòu)受壓構(gòu)件件全部縱全部縱向鋼筋向鋼筋強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)500MPa 0.50強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)400MPa0.55強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)300MPa、 335MPa0.60一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋0.20受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋一側(cè)的受拉鋼筋0.20和和45ft/fy中的較大中的較大值值3. 3. 構(gòu)造要

9、求構(gòu)造要求第11頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第三章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章注：注：1 受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用C60以上以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r，應(yīng)按表中規(guī)定增加強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r，應(yīng)按表中規(guī)定增加0.10； 2 板類受彎構(gòu)件（不包括懸臂板）的受拉鋼筋，當(dāng)采用強(qiáng)板類受彎構(gòu)件（不包括懸臂板）的受拉鋼筋，當(dāng)采用強(qiáng)度等級(jí)度等級(jí)400MPa、500MPa的鋼筋時(shí)，其最小配筋百分率應(yīng)允許的鋼筋時(shí)，其最小配筋百分率應(yīng)允許采用采用0.15和和45ft/fy中的較大值；中的較大值； 3 偏心受拉構(gòu)件中的

10、受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼偏心受拉構(gòu)件中的受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼筋考慮；筋考慮； 4 受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率均應(yīng)按軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率均應(yīng)按構(gòu)件的全截面面積計(jì)算；構(gòu)件的全截面面積計(jì)算； 5 受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按全截面面積扣除受壓翼緣面積（全截面面積扣除受壓翼緣面積（bf-b）hf后的截面面積計(jì)算；后的截面面積計(jì)算； 6 當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時(shí)，當(dāng)鋼筋沿

11、構(gòu)件截面周邊布置時(shí)，“一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋”系指系指沿受力方向兩個(gè)對(duì)邊中一邊布置的縱向鋼筋。沿受力方向兩個(gè)對(duì)邊中一邊布置的縱向鋼筋。第12頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章v 材料：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜高一些，鋼筋宜用材料：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜高一些，鋼筋宜用 HRB500級(jí)和級(jí)和 HRB400級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。v 截面：截面： b250mm, l0 /b30 。v 縱筋：縱筋： d 12mm, 圓柱中根數(shù)圓柱中根數(shù) 6； 50mm 350mm, c 20mm。v 箍筋：封閉式箍筋：封閉式 d 6mm , d縱縱 /4

12、； s 400mm , 15 d縱縱 。 （每邊（每邊4 4根）根） （每邊（每邊3 3根）根） （每邊（每邊4 4根）根） （每邊多于（每邊多于4 4根）根）第13頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章3.3.3 3.3.3 配有螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件配有螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件1. 1. 受力分析及破壞特征受力分析及破壞特征螺旋箍筋對(duì)混凝土變形產(chǎn)生螺旋箍筋對(duì)混凝土變形產(chǎn)生約束，使其承載力提高。約束，使其承載力提高。第14頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助

13、下一章下一章2.2. 螺旋箍軸壓構(gòu)件承載力螺旋箍軸壓構(gòu)件承載力 當(dāng)螺旋筋屈服時(shí)，當(dāng)螺旋筋屈服時(shí)，s2可由隔離體平衡條件求得可由隔離體平衡條件求得：以以（3-6）代入代入（3-5），得：，得： 3-524*cc1ff3-6yvss1yvss12cor2cor22f Af As ds d 第15頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章3-7yvss1c1ccor8f Affsd根據(jù)軸向力平衡條件可得：根據(jù)軸向力平衡條件可得：3-8ccorysyvsso2f Af Af A AfAfNycorc1syvss1ccorcoryco

14、r8f Af AAf Asd s第16頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第 3 章主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章幫幫 助助下一章下一章規(guī)范從提高安全度考慮，采用下式設(shè)計(jì)：規(guī)范從提高安全度考慮，采用下式設(shè)計(jì)：3-9ccorysyvsso0.9(2)Nf Af AfA 間接鋼筋的強(qiáng)度；間接鋼筋的強(qiáng)度；yvf 構(gòu)件的核心截面面積；構(gòu)件的核心截面面積；corA 單根間接鋼筋的截面面積；單根間接鋼筋的截面面積；ss1A 間接鋼筋的間距；間接鋼筋的間距；S 間接鋼筋的換算面積，間接鋼筋的換算面積， ； ssoASAdAss1corsso 間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù)，間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù)，85. 00 . 1 ；第17頁/共19頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原