鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力計算

建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件第四章

鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力計算§4.1概述軸心受壓構(gòu)件：軸向壓力的作用線與構(gòu)件截面形心軸線相重合的構(gòu)件。N如圖：建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件偏心受壓構(gòu)件：是指縱向力N作用線偏離構(gòu)件軸線或同時作用軸力及彎矩的構(gòu)件。

單向偏心受壓構(gòu)件（圖a）

雙向偏心受壓構(gòu)件（圖b）建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件軸心受壓：桁架受壓腹桿，框架內(nèi)柱注：但現(xiàn)實中理想的軸心受力構(gòu)件不存在，但是，在設計中，可以近似的簡化為軸心受力構(gòu)件計算。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件1.配有普通箍筋的軸心受壓短柱§4.2軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算思考：短柱破壞時，混凝土與鋼筋都能達到極限應力強度建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件1）受力分析及破壞特征柱(受壓構(gòu)件)l0/i

￡28l0/b

￡8l0/i>28短柱長柱2、短柱、長柱的定義：建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件3.穩(wěn)定系數(shù)P61建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件4、建筑工程中軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)正截面承載力計算一般公式為：A

–––截面面積：當r>0.03時A=A－A￠s式中：建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件條件:配筋需滿足構(gòu)件要求（1）截面設計<1>初步估算截面A，假設<2>求穩(wěn)定系數(shù)；<3>確定縱筋面積；<4>驗算配筋率。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件5、承載力的計算方法<1>驗算配筋率；<2>求穩(wěn)定系數(shù)；<3>確定柱截面承載力。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件（2）截面復核6、構(gòu)造要求：(1)材料A.混凝土強度對受壓構(gòu)件的承載力影響較大，故宜采用強度等級較高的混凝土；B.鋼筋與混凝土共同受壓，如鋼筋的強度過高（高于0.002Es），則不能充分發(fā)揮其作用，故不宜選用高強度鋼筋作受壓鋼筋。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件（2）截面形式A.軸心受壓構(gòu)件以方形為主，根據(jù)需要也會采用矩形，圓形截面或正多邊形截面；B.截面的最小邊長不宜小于250mm，構(gòu)件的長細比l/b一般為15左右，不宜大于30。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件縱向鋼筋作用:幫助混凝土承擔壓力防止混凝土出現(xiàn)突然的脆性破壞，并承受由于荷載的偏心而引起的彎矩（3）縱向受力鋼筋建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件A.縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，為方便施工宜選用較大直徑的鋼筋，以減小縱向彎曲，并防止在臨近破壞時鋼筋過早壓屈。圓柱中縱向鋼筋的根數(shù)不宜少于8根，且不應少于6根；B.全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過5%；C.受力鋼筋應沿截面周邊均勻布置，鋼筋凈間距不應小于50mm，鋼筋中距亦不應大于300mm，混凝土保護層最小厚度一般為25mm；D.柱中全部縱筋的配筋率不小于0.6%，三級不小于0.55%,四級不小于0.5%。C60以上混凝土，配筋率不小于0.7%。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件箍筋作用:與縱筋組成空間骨架，減少縱筋的計算長度因而避免縱筋過早的壓屈而降低柱的承載力（4）箍筋建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件A.應當采用封閉式箍筋，以保證鋼筋骨架的整體剛度，并保證構(gòu)件在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋側(cè)向約束作用；B.箍筋的間距s不應大于橫截面短邊尺寸，且不大于400mm，同時不應大于15d（d為縱向鋼筋的最小直徑）；C.箍筋采用熱軋鋼筋時，其直徑不應小于6mm，且不小于間d/4；采用冷拔低碳鋼絲時應小于5mm和d/5（d為縱向鋼筋的最大直徑）；建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件F.配有螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋柱,如計算中考慮間接鋼筋的作用,間接鋼筋的間距不應大于80mm及dcor/5,且不宜小于40mm。D.當柱每邊的縱向受力鋼筋不多于3根（或當柱短邊尺寸b小于400mm而縱筋不多于4根）時，可以采用單個箍筋；否則應采用復合箍筋；E.當柱中全部縱向受力鋼筋配筋率超過3%時，箍筋直徑不宜小于8mm，且應焊接成封閉環(huán)式，其間距不應大于10d（d為縱向鋼筋的最小直徑），且不應大于200mm；建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件軸心受壓構(gòu)件配筋：縱向鋼筋+箍筋螺旋

箍筋普通箍筋螺旋配箍普通配箍箍筋種類:§

4.3.配螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件破壞特征：建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件fc1=fc

+4sc配置了間距較密的螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍的軸心受壓柱，其核心混凝土的抗壓強度可按三向受壓時的強度考慮，可?。菏街校簊c---螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍對混凝土產(chǎn)生的被動側(cè)向壓壓力。建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件假設箍筋拉應力達到屈服強度，則從圖2-11的平衡條件：可得：建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件式中：建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件（4-7）建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件建筑工程與藝術(shù)設計學院鋼筋混凝土CAI課件按式（4-7）算得的構(gòu)件承載力設計值不應大于按（4-3）式算得的構(gòu)件承載力設計值的1.5倍，此外，當遇到下列任何一種情況時，不應計入間接鋼筋的影響，應按（4-3）式計算：（1）當l0/d>12時；（2）當按（4—7）計算的受壓承載力小于按（4—3）算得的受壓承載力時；（3）當間接鋼筋的換算面積Asso小于縱向鋼筋全部面積的25%時。建