軸心受壓構(gòu)件解析課件

1、第六章 受壓構(gòu)件(a)軸心受壓 (b)單向偏心受壓 (c)雙向偏心受壓第六章 受壓構(gòu)件定義：以承受壓力為主的構(gòu)件。如柱、墻、橋墩等分類第六章 受壓構(gòu)件(a)軸心受壓 (b)單向偏心受第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件軸心受壓承載力是正截面受壓承載力 的上限。本節(jié)分普通箍筋柱和螺旋箍筋柱兩種情況。6.1 軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力(a)軸心受壓 (b)單向偏心受壓 (c)雙向偏心受壓第六章 受壓構(gòu)件軸心受壓承載力是正截面受壓承載力 的上限。6.1 軸心受縱筋的作用（1）直接受壓，提高柱的承載力；（2）承擔(dān)偶然偏心等產(chǎn)生的拉應(yīng)力；（3

2、）改善破壞性能（脆性）；（4）減小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。箍筋的作用（1）固定縱筋，形成鋼筋骨架；（2）承擔(dān)剪力；（3）約束混凝土，改善混凝土的性能；（4）給縱筋提供側(cè)向支承，防止縱筋壓屈。6.1.1 軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力第六章 受壓構(gòu)件縱筋的作用（1）直接受壓，提高柱的承載力；箍筋的作用（11、軸心受壓短柱的受力性能第六章 受壓構(gòu)件（1）短柱的概念： l0/b8、l0/i28（2）短柱的受力性能（c）破壞時(shí)，砼壓碎，縱筋外鼓呈燈籠狀。（a）受力時(shí)，全截面應(yīng)變相等，即es =ec =e（b）受力時(shí)，側(cè)向彎曲可忽略不計(jì)。（d）破壞時(shí)，混凝土應(yīng)變?nèi)?;應(yīng)力取fc。（e）

3、破壞時(shí)，鋼筋應(yīng)力: 對(duì)于y 0的鋼筋，取fy= fy 對(duì)于y 0的鋼筋，取fy= ES 0 fy1、軸心受壓短柱的受力性能第六章 受壓構(gòu)件（1）短柱的概念第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件N2、軸心受壓長(zhǎng)柱的受力性能第六章 受壓構(gòu)件（1）受力時(shí)，N不可避免的初始偏心， 引起的側(cè)向彎曲、附加彎矩不可忽略。（2）破壞時(shí)，凸邊出現(xiàn)橫向裂縫，砼拉裂； 凹邊出現(xiàn)縱向裂縫，砼壓碎， 構(gòu)件破壞。（3）長(zhǎng)柱的承載力小于相同條件短柱 的承載力。 規(guī)范用穩(wěn)定系數(shù)表示。 的取值見建工教材P129 道橋教材P496N長(zhǎng)柱= N短柱相同N2、軸心受壓長(zhǎng)柱的受力性能第六章 受壓構(gòu)件（1）受力時(shí)，第六章 受壓構(gòu)件 鋼筋混凝土

4、軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中，考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比增大的附加效應(yīng)使構(gòu)件承載力降低的計(jì)算系數(shù)稱為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，用符號(hào)表示。穩(wěn)定系數(shù) 穩(wěn)定系數(shù)就是長(zhǎng)柱失穩(wěn)破壞時(shí)的臨界承載力與短柱壓壞時(shí)的軸心力的比值，表示長(zhǎng)柱承載力降低的程度。 第六章 受壓構(gòu)件 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件 考慮到長(zhǎng)柱失穩(wěn)時(shí)截面往往已經(jīng)開裂，剛度大大降低，大約為彈性階段的30%-50%，所以式（6-4）中的EI值要改用柱裂縫出現(xiàn)后的剛度，即第六章 受壓構(gòu)件 考慮到長(zhǎng)柱失穩(wěn)時(shí)截面往往已第六章 受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的影響因素 穩(wěn)定系數(shù)主要與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比、柱的初始撓度、豎向力的偏心有關(guān)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)及配筋率對(duì)其影響較小。

5、第六章 受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的影響因素 3、配普通箍筋柱的承載力計(jì)算第六章 受壓構(gòu)件（2）計(jì)算公式0.9是考慮與偏心受壓構(gòu)件具有相同的可靠度。當(dāng)As0.03A時(shí)，公式中的A改用A- As 。（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖fcNf y AsAs建工道橋3、配普通箍筋柱的承載力計(jì)算第六章 受壓構(gòu)件（2）計(jì)算公式4、柱的計(jì)算長(zhǎng)度-l0第六章 受壓構(gòu)件（1）理想支承時(shí)：柱的計(jì)算長(zhǎng)度-l0NNl0=H兩端鉸支NNl0=0.7H一端鉸支一端固定NNl0=0.5H兩端固定NNl0=2H一端固定一端自由H4、柱的計(jì)算長(zhǎng)度-l0第六章 受壓構(gòu)件（1）理想支承時(shí)：第六章 受壓構(gòu)件（2）實(shí)際柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0不講（了解）（見GB5001

6、0第7.3.11條。具體有以下三條規(guī)定）（a）剛性屋蓋單層房屋排架柱、露天吊車柱和棧橋柱柱的類別l0排架方向垂直排架方向有柱間支撐無柱間支撐無吊車房屋柱單跨1.5H1.0H1.2H兩跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊車房屋柱上柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下柱1.0HL0.8HL1.0HL露天吊車柱和棧橋柱2.0HL1.0HL-HuHLH第六章 受壓構(gòu)件（2）實(shí)際柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0不講（了解）第六章 受壓構(gòu)件（b）一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)柱樓蓋類別柱的類別l0現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0H其余各層柱1.25H裝配式樓蓋底層柱1.25H其余各層柱1. 5HHH樓蓋頂面樓蓋頂面基礎(chǔ)頂面（c

7、）水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)， 框架柱的計(jì)算長(zhǎng)度取下列兩公式中的較小值：本頁不講（了解）第六章 受壓構(gòu)件（b）一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)柱6.1.2 配螺旋箍筋或焊接環(huán)式箍筋柱的受壓承載力計(jì)算第六章 受壓構(gòu)件1、配螺旋箍筋柱的受力性能圖6-11 軸心受壓柱的軸力應(yīng)變曲線6.1.2 配螺旋箍筋或焊接環(huán)式箍筋柱的受壓承載力計(jì)算第六軸心受壓構(gòu)件解析課件2、配螺旋箍筋柱的軸心受壓承載力計(jì)算公式推導(dǎo)2、配螺旋箍筋柱的軸心受壓承載力計(jì)算公式推導(dǎo)dcor代 入 式(1-2)P9推 得代入推得ff y As由 可得：得 到dcor代 入 式(1-2)P9推 得代入推得f螺旋箍

8、筋換算成相當(dāng)?shù)目v筋面積推 得代 入推 得螺旋箍筋換算成相當(dāng)?shù)目v筋面積推 得代 入推 得建工公式道橋公式a -間接鋼筋對(duì)砼約束的折減系數(shù) 當(dāng)混凝土C50時(shí)，取a = 1.0； 當(dāng)混凝土為C80時(shí)，取a =0.85，其間線性插值。k -間接鋼筋影響系數(shù)； k 2 a建工公式道橋公式a -間接鋼筋對(duì)砼約束的折減系數(shù)建工道橋區(qū)別建工公式道橋公式建工與道橋公式的區(qū)別第六章 受壓構(gòu)件建工道橋區(qū)別建工公式道橋公式建工與道橋公式的區(qū)別第六章 第六章 受壓構(gòu)件3、公式說明（道橋的規(guī)定與建工相同）遇下列情況之一，按普通箍筋柱計(jì)算（c） Ass012（等價(jià)于道橋的l0 /r 48 ）；第六章 受壓構(gòu)件3、公式說明（

9、道橋的規(guī)定與建工相同）遇 螺旋箍筋的換算截面面積Ass0 0.25 As （ As全部縱筋面積） 螺旋箍筋的間距 80mm ； dcor/5 ； 40mm。螺旋箍筋的直徑 6mm（建工）； 8mm（道橋） d/4；第六章 受壓構(gòu)件4、螺旋箍筋的構(gòu)造規(guī)定 螺旋箍筋的換算截面面積Ass0第六章 受壓構(gòu)件4、螺旋6.2 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求自學(xué)（掌握）第六章 受壓構(gòu)件1、形狀（1）一般 采用方形、矩形截面；（2）單層工業(yè)廠房的預(yù)制柱常采用I字形截面；（3）圓形截面主要用于橋墩、樁和公共建筑中的柱。2、截面尺寸6.2.1 截面形狀和尺寸（1）最小截面尺寸：250250mm（2）長(zhǎng)細(xì)比要求：l0/b30、

10、l0/h25及l(fā)0/d25。（3）模數(shù)尺寸：邊長(zhǎng)800mm時(shí)，以50mm為模數(shù)， 邊長(zhǎng) 800mm時(shí)，以100mm為模數(shù)。6.2 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求自學(xué)（掌握）第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件1、混凝土：應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土； 一般結(jié)構(gòu)常用C25C40； 高層建筑常用C50C60。2、鋼筋：常用HRB335和HRB400。6.2.2 材料強(qiáng)度第六章 受壓構(gòu)件1、混凝土：應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土；61、最小配筋率（1）規(guī)定最小配筋率的理由 一是防止混凝土受壓脆性破壞；二是承擔(dān)偶然的附加彎矩、混凝土的收縮和溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力。（2）最小配筋率的取值6.2.3 縱向鋼筋 全部縱向鋼筋的配筋

11、率：建工 0.6%。 道橋 0.6%（ C50） 0.5%（ C45） 一側(cè)縱向鋼筋的配筋率 0.2%。2、最大配筋率 全部縱筋配筋率不宜大于5%。1、最小配筋率6.2.3 縱向鋼筋 全部縱向第六章 受壓構(gòu)件4、縱向受力鋼筋的直徑：不宜小于12mm； 宜根數(shù)少而直徑粗。3、縱向受力鋼筋的根數(shù)： 矩形截面不得少于4根； 圓形截面不宜少于8根，不應(yīng)少于6根。5、柱側(cè)面的縱向構(gòu)造鋼筋： h600mm時(shí)，應(yīng)設(shè)直徑1016mm的縱向構(gòu)造鋼筋。第六章 受壓構(gòu)件4、縱向受力鋼筋的直徑：不宜小于12mm；第六章 受壓構(gòu)件7、縱向受力鋼筋的凈間距： 50mm 。8、縱向受力鋼筋的中距：建工 300mm 。 道橋

12、 350mm 。6、縱向鋼筋的保護(hù)層厚度：一般為30mm。第六章 受壓構(gòu)件7、縱向受力鋼筋的凈間距： 50mm 1、箍筋形式：采用封閉式。2、箍筋間距： 400mm； 截面的短邊尺寸； 15d。3、箍筋直徑： d/4 建工 6mm。 道橋 8mm。4、 當(dāng)柱中全部縱筋的配筋率3%時(shí)，第六章 受壓構(gòu)件6.2.4 箍筋 箍筋直徑 8mm； 箍筋間距 10倍縱筋最小直徑，且 200mm。 箍筋末端應(yīng)作成135的彎鉤， 彎鉤末端平直段長(zhǎng)度 10箍筋直徑1、箍筋形式：采用封閉式。第六章 受壓構(gòu)件6.2.4 箍第六章 受壓構(gòu)件5、復(fù)合箍筋： 建規(guī)規(guī)定：下列兩種情況下應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋： 一是柱截面短邊 400mm，且各邊縱筋3根時(shí)； 二是柱截面短邊 400mm，但各邊縱筋4根時(shí)。 橋規(guī)規(guī)定：縱筋離角筋的距離6、 不得采用具有內(nèi)折角的箍筋，以避免箍筋受拉時(shí)使折角處混凝土破損。150mm15倍箍筋直徑max第六章 受壓構(gòu)件5、復(fù)合箍筋：150mm15倍箍筋直徑m第六章 受壓構(gòu)件（每邊多于4根） （每邊多于3根） （每邊4根） （每邊3根）b400b400第六章 受壓構(gòu)件（每邊多于4根） （每邊多于3根） （每邊復(fù)雜截面的箍筋形式第六章 受壓構(gòu)件復(fù)雜截面的箍筋形式第六