最新四章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算ppt课件

四章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算 三、工程应用情况：实际工程中理想的轴心受力构件不存在。压压压拉拉图4-1轴心受力构件 一、配置普通箍筋的轴心受压构件1、试验研究分析轴心受压构件按长细比不同分为短柱和长柱，《规范》规定以为l0/i=28为界，其中l0为柱的计算长度，i为截面的最小回转半径。混凝土压应力（4-2）钢筋的压应力（4-3） 式中：　　　　——混凝土弹性系数；——钢筋与混凝土弹性模量之比，当N较小时，构件处于弹性阶段，此时弹性系数　=1，故钢筋应力　　与混凝土应力　成直线增长，当Ｎ增大时，混凝土出现塑性应变，弹性系数就减小。因此和的应力增长就成曲线形状（图3-4）。图4-4应力-荷载曲线示意图在轴心受压短柱中，不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服，构件的最终承载力都是由混凝土被压碎来控制的。 对于长柱的承载能力低于相同条件下的短柱承载能力。目前采用引入稳定系数来考虑这个因素，值随着长细比的增大而减小，可查表4-1。钢筋混凝土受压构件的稳定系数表4-1l0/b≤810121416182022L0/d≤78.510.5121415.51719l0/I≤28354248556269761.000.980.950.920.870.810.760.70l0/b2426283032343638L0/d2122.524262829.53133l0/I8390971041111181251320.650.600.560.520.480.440.400.36注：　—构件计算长度；b—矩形截面短边；d—圆形截面直径；—截面最小回转半径。 2、基本计算公式图4-5轴心受压柱计算图（4-4）﹡当现浇钢筋混凝土轴心受压构件截面长边或直径大于300mm时，构件制作缺陷对承载力的影响较大，式（4-4）中混凝土强度设计值乘以系数0.8（构件质量确有保障时不受此限制）。 3、公式的应用﹡截面设计问题：已知：N，，　　，　　，　　求：Ａ，步骤：（1）根据构造要求及经验，定截面尺寸Ａ（b，h）b，h或令　　　　　　　，　　　，则 （2）计算　　　　，确定（3）计算（4）选配筋并绘制配筋图。﹡截面校核问题：已知：b，h，　　，　　，　　，　　求：步骤：（1）确定（2）计算　　，若　　　　，则若　　　　　，则 4、构造要求1）材料构造要求混凝土抗压强度较高，为了减少柱截面尺寸，节约钢筋用量，应该采用强度等级较高的混凝土，对于高层建筑的底层柱，必要时可采用更高强度等级的混凝土。但钢筋不宜采用更高强度的钢筋，这是由于它与混凝土共同工作时，一般不能充分的挥其高强度的作用。2）截面形式轴心受压构件一般都采用正方形。在建筑上有美观要求时根据需要也可采用圆形及其它截面形式。为了施工方便，截面尺寸一般不小于250×250mm，而且要符合模数，800mm以下采用50mm的模数，800mm以上则采用100mm模数，构件长细比一般为15左右，不宜大于30。 3）纵向钢筋纵筋是钢筋骨架的主要组成部分，为便于施工和保证骨架有足够的刚度，纵筋直径不宜小于12mm，通常选用16mm~28mm。纵筋要沿截面四周均匀布置，不得少于4根。全部受压钢筋的最小配筋率为0.6%，一侧的纵向钢筋最小配筋率为0.2%。纵筋间距一般不小于50mm。当构件在水平位置浇注时，纵筋净距不应小于30mm和1.5倍纵筋直径。4）箍筋①应当采用封闭式箍筋，以保证钢筋骨架的整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。 ②箍筋采用热轧钢筋时，直径不应小于d/4，且不应小于6mm；采用冷拔低碳钢丝时应小于5mm和d/5（d为纵向钢筋的最大直径）。③箍筋间距不应大于400mm，且不应大于构件截面的短边尺寸；同时，在绑扎骨架中，不应大于15d；在焊接骨架中，不应大于20d（d为纵向钢筋的最小直径）。④当柱中全部纵向钢筋配筋率超过3%时，箍筋直径不宜小于8mm，间距不应大于纵向钢筋最小直径的10倍，且不应大于200mm。⑤当柱中每边的纵向受力钢筋不多于3根（或当柱短边尺寸而纵筋不多于4根时可采用单个箍筋，否则应设置复合箍筋（图4-6）。 图4-6箍筋形式二、配置螺旋箍筋的轴心受压构件1、受力分析及破坏特征箍筋的纵向约束作用：纵向压缩横向变形纵向裂纹若约束横向变形，使混凝土处于三向受压状态承载力提高当N增大，砼的横向变形足够大时，对箍筋形成径向压力，反过来箍筋对砼施加被动的径向均匀约束压力。 应用：仅在轴向受力较大，而截面尺寸受到限制时采用，通常配置的箍筋比较多。2、正截面受压承载力计算(4-5)由隔离体平衡得到（图4-7）图4-7混凝土径向压力示意图(4-6a)(4-6b) (4-7)根据轴心受力平衡条件，其正截面受压承载力计算如下：(4-8)式子变换后得：(4-9)式中　　——构件核心截面面积；——螺旋式（或焊接环式）间接钢筋的换算截面面积； 但考虑到混凝土强度等大于C50时，间接钢筋对混凝土约束作用将会降低，给出一个折减系数　　，当混凝土强度等级为C80时，取0.85；当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0；其间按线性内插法取用。(4-10)按式（4-10）算得构件受压承载力设计值不应大于按式（4-4）算得构件受压承载力设计值的1.5倍。当遇到下列任意一种情况时，不考虑间接钢筋影响，而按式（4-4）进行计算：１）当l0/d>12时；２）当按式（4-10）算得的受压承载力小于按式（4-4）算得的受压承载力时； ３）当间接钢筋的换算截面面积小于纵向钢筋的全部截面面积25%时。3、构造要求在计算中考虑间接钢筋作用时，其螺距（或环形箍筋间距）s不应大于80mm，及dcor/5。同时亦不应小于40mm。螺旋箍筋柱截面尺寸常做成圆形或正多边形，纵向钢筋可选6～8根沿截面周边均匀布置。 结束语谢谢大家聆听！！！23