(新)第3章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算教案资料

(新)第3章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算Stillwatersrundeep.流静水深,人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望 了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力全过程；掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截面承载力的计算方法；熟悉轴心受力构件的构造要求。本章重点 理想的轴心受力构件在实际工程中其实并不存在。1.概述 压压压拉拉工程实例1.概述 NtNtNtcrNtcrNtNt试验现象2.轴心受拉2.1受力过程及破坏特征 2.1受力过程及破坏特征2.轴心受拉 2.2建筑工程中的轴拉构件…3-1N——拉力的组合设计值；fy——钢筋抗拉强度设计值，fy300N/mm2；As——纵向钢筋面积。（1）计算公式2.轴心受拉 2.2建筑工程中的轴拉构件（3）选用钢筋有多种组合，应注意：对称性、限制裂缝、误差控制5%以内、施工便利性等因素。（1）查表得HRB400钢筋的强度设计值为fy=360N/mm2。算例某钢筋混凝土受拉构件拉力设计值为N=500kN，采用HRB400钢筋，试求需要的钢筋面积，并选用钢筋。（2）As=N/fy=500×1000/360=1389mm2。2.轴心受拉 箍筋直径d≥6mm,间距s≤200mm(腹杆中s≤150mm)。纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先采用直径较小的钢筋。钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不得采用绑扎的搭接接头。纵筋一侧配筋率，且。（为混凝土轴心抗拉强度设计值）（2）构造要求2.轴心受拉 2.3桥梁工程中的轴拉构件…3-2Nd——拉力的组合设计值；fsd——钢筋抗拉强度设计值，fsd280N/mm2；2.轴心受拉 2.4受拉构件配筋形式纵筋纵筋箍筋bh2.轴心受拉 3.1概述箍筋的作用：①固定；②约束砼（三向受力）提高承载力和延性；③防止钢筋在砼压碎前压屈。3.轴心受压纵筋作用：①受拉、压；②提高延性；③减小砼徐变、收缩的影响，改善长期荷载作用下的构件力学性能。 3.2配有普通箍筋的轴心受压构件1、短柱：l0/i≤28(l0为柱计算长度，I为回转半径)矩形截面柱：l0/b≤8;圆形截面柱：l0/d≤7混凝土压碎钢筋凸出一、受力分析及破坏特征混凝土压碎，钢筋压屈 构件压屈长柱的承载力<短柱的承载力长柱受轴力和弯矩（二次弯矩）的共同作用一、受力分析及破坏特征2、长柱：3.2配有普通箍筋的轴心受压构件 混凝土结构材料力学二、建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算3.2配有普通箍筋的轴心受压构件普通压杆：细长压杆：短柱：长柱：0.90.9 j——稳定系数；——钢筋抗压强度设计值；——混凝土轴心抗压强度设计值；当现浇钢筋混凝土轴压构件截面长边或直径小于300mm时，混凝土强度设计值应乘以系数0.8。二、建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算3.2配有普通箍筋的轴心受压构件——全部纵向受压钢筋面积；——构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于0.03时，A采用；——为了保持与偏心受压构件正截面承载力计算具有相近的可靠度而引进的系数。 算例某轴心受压构件，截面尺寸为450×450（mm），轴力设计值为N=2400kN，计算长度为l0=6.2m，混凝土采用C25，纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，试求受力钢筋的面积。(1)根据已知条件查材料强度：(2)由查得(3)根据式（3-3）计算3.2配有普通箍筋的轴心受压构件 …3-4——稳定系数；——混凝土抗压强度设计值；——纵向受压钢筋抗压强度设计值。三、桥涵工程中配有普通箍筋的轴压构件计算3.2配有普通箍筋的轴心受压构件 截面：四、构造要求11.4.11框架柱的截面尺寸宜符合下列要求：1、柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱的截面直径不宜小于350mm；2、柱的剪跨比宜大于2；3、柱的截面高度与宽度的比值不宜大于3。11.4.11框架柱的截面尺寸应符合下列要求：1、矩形截面柱，抗震等级为四级或层数不超过2层时，其最小截面不宜小于300mm；一、二、三级抗震等级且层数超过2层时，不宜小于400mm；圆柱截面直径，抗震等级为四级或层数不超过2层时，其最小截面不宜小于350mm；一、二、三级抗震等级且层数超过2层时，不宜小于450mm；2、柱的剪跨比宜大于2；3、柱的截面长边与短边的比值不宜大于3。GB50010-2002GB50010-20103.2配有普通箍筋的轴心受压构件 材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用HRB400级。长细比：l0/b≤30。纵筋：d≥12mm,圆柱中根数≥6，≤5％；50mm≤@净间距≤300mm,c≥20mm。四、构造要求箍筋：封闭式d≥6mm,≥d纵/4；s≤400mm,≤15d纵（每边4根）（每边4根）（每边4根）（每边多于4根）缺少箍筋的柱节点3.2配有普通箍筋的轴心受压构件 为何柱子的破坏常见于柱顶或柱底处？3.2配有普通箍筋的轴心受压构件 3.3配有螺旋箍筋的轴心受压构件螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。（1）受力分析及破坏特征3.轴心受压 Nc素混凝土柱普通钢筋混凝土柱螺旋箍筋钢筋混凝土柱荷载不大时螺旋箍柱和普通箍柱的性能几乎相同保护层剥落使柱的承载力降低螺旋箍筋的约束使柱的承载力提高标距NcNc（1）受力分析及破坏特征3.轴心受压 当螺旋筋屈服时，s2可由隔离体平衡条件求得：…3-5…3-6（2）建筑工程中螺旋箍轴压构件承载力3.轴心受压 …3-7根据轴向力平衡条件可得：…3-83.轴心受压 规范从提高安全度考虑，采用下式设计：…3-9——间接钢筋的强度；——构件的核心截面面积；——单根间接钢筋的截面面积；——间接钢筋的间距；——间接钢筋的换算面积，；——间接钢筋对混凝土约束的折减系数，3.轴心受压 间接钢筋的换算截面面积Asso应大于纵向钢筋全部截面面积的25％。按式（3-8）算得的承载力应大于按式（3-2）算得的承载力，但不应超过其1.5倍；l0/d≤12；（3）计算限制要求3.轴心受压 （4）公式对照3.轴心受压 学习动物精神11、机智应变的猴子：工作的流程有时往往是一成不变的，新人的优势在于不了解既有的做法，而能创造出新的创意与点子。一味地接受工作的交付，只能学到工作方法的皮毛，能思考应变的人，才会学到方法的精髓。 学习动物精神12、善解人意的海豚：常常问自己：我是主管该怎么办才能有助于更好的处理事情的方法。在工作上善解人意，会减轻主管、共事者的负担，也让你更具人缘。 谢谢大家！