轴心受压构件计算.pptx

第一节概述第一节概述一、轴心受力构件：一、轴心受力构件：轴向力与构件截面形心线重合，即为轴心受力轴向力与构件截面形心线重合，即为轴心受力构件。实际工程中，几乎没有真正意义上的轴心受构件。实际工程中，几乎没有真正意义上的轴心受力构件，但设计时，桁架中受拉、受压腹杆等可简力构件，但设计时，桁架中受拉、受压腹杆等可简化为轴心受力构件计算化为轴心受力构件计算 二、轴心受力构件的分类：二、轴心受力构件的分类：轴心受压构件轴心受压构件 轴心受拉构件（不讲）轴心受拉构件（不讲）第二节轴心受压构件正截面承载力第二节轴心受压构件正截面承载力一、柱的分类一、柱的分类柱按长细比分类：柱按长细比分类：长柱长柱 要考虑纵向弯曲的影响，计入稳定系数。要考虑纵向弯曲的影响，计入稳定系数。短柱短柱 不考虑纵向弯曲的影响，不考虑纵向弯曲的影响，b b为矩形截面短边尺寸为矩形截面短边尺寸,d,d为圆形截面直径为圆形截面直径式中式中l lo o柱的计算长度。与两端支承有关，柱的计算长度。与两端支承有关，两端两端铰接：铰接：两端固定：两端固定：l lo o=0.5l=0.5l一端固定，一端为不动铰支应：一端固定，一端为不动铰支应：l lo o=0.7=0.7l l一端固定：一端自由一端固定：一端自由l lo o=2=2 l l二、轴心受压构件的配筋二、轴心受压构件的配筋1 1、纵向受力钢筋、纵向受力钢筋a a协助砼承受压力协助砼承受压力b b承担具有初偏心距产生附加弯矩承担具有初偏心距产生附加弯矩 2 2箍筋（也称横向钢筋）箍筋（也称横向钢筋）固定纵向钢筋的位置，防止纵向钢筋在砼压碎固定纵向钢筋的位置，防止纵向钢筋在砼压碎之前压屈，保证钢筋与砼共同工作。之前压屈，保证钢筋与砼共同工作。三、三、普通钢箍短柱破坏特征普通钢箍短柱破坏特征1 1、短柱、短柱初始加载初始加载二者压应变相等二者压应变相等c c=y y继续加载继续加载截截面面应变应变大体上均匀分布大体上均匀分布再继续加载再继续加载到砼达到抗压极到砼达到抗压极限限出现出现纵向裂缝纵向裂缝，保护层剥落，保护层剥落接着箍筋间的纵向接着箍筋间的纵向钢筋向外凸出，构件因砼被压碎而破坏。钢筋向外凸出，构件因砼被压碎而破坏。2.2.长柱长柱普通箍筋长柱的受力特点和破坏特征，受压区普通箍筋长柱的受力特点和破坏特征，受压区砼被压碎，产生砼被压碎，产生纵向裂缝纵向裂缝，凸边混凝土拉裂。，凸边混凝土拉裂。四、普通钢筋柱的正截面承载力计算四、普通钢筋柱的正截面承载力计算 （配有钢箍）（配有钢箍）式中式中N N轴向力设计值；轴向力设计值；钢筋砼构件的稳定系数，按钢筋砼构件的稳定系数，按表表3 31 1取用；取用；钢筋抗压强度设计值；钢筋抗压强度设计值；全部纵向受压钢筋截面面积；全部纵向受压钢筋截面面积；砼轴心抗压强度设计值，见砼轴心抗压强度设计值，见附表附表1 12 2；（注：对现浇钢筋砼轴向受压构件，截面长（注：对现浇钢筋砼轴向受压构件，截面长边或直径小边或直径小300mm300mm柱，柱，f f c c0.80.8）A A构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于3%3%0.90.9为保证轴心受压构件正截面承载力与为保证轴心受压构件正截面承载力与偏心受压构件正截面承载力具有相近的可靠度。偏心受压构件正截面承载力具有相近的可靠度。时时五、受压构件一般构造要求五、受压构件一般构造要求1.1.截面形式和尺寸截面形式和尺寸2.2.材料强度：材料强度：混凝土：混凝土：C25C25、C30C30、C40C40等等钢筋：一般采用钢筋钢筋：一般采用钢筋HRB400HRB400、HRB335HRB335，不宜用，不宜用高强度的钢筋高强度的钢筋 3.3.纵筋：纵筋：纵向钢筋直径纵向钢筋直径dd1212，纵筋净距，纵筋净距50mm50mm，钢，钢筋间距不大于筋间距不大于350mm350mm，保护层不小于，保护层不小于30mm30mm；圆柱中；圆柱中纵向钢筋不小于纵向钢筋不小于6 6根；根；b b为矩形截面短边，为矩形截面短边，h h为长边为长边配筋率配筋率 4 4、箍筋：、箍筋：（1 1）箍筋一般采用HPB235钢筋或HRB335钢筋，直径不宜小于d/4，亦不小于6mm；d为纵筋直径。（2 2）箍筋间距不大于短边尺寸，且不应大于200mm，同时不应大于15d，（d为向钢筋的最小直径）（3 3）柱中箍筋应做成封闭式，以保证整体刚度（4 4）当柱中纵向钢筋配筋率大于3%时，箍筋直径不宜小于6mm，间距不易大于200mm四、公式的应用四、公式的应用(一一)截面设计截面设计已知：压力已知：压力N N，材料，计算长度，材料，计算长度求求：求：求：(1)1)确定截面尺寸确定截面尺寸(2)(2)配受压钢筋配受压钢筋解：解：(1)(1)假定假定(2)(2)从从解出解出(4)(4)配受力钢筋配受力钢筋 根据实际根据实际重新查重新查从公式从公式得得选择钢筋选择钢筋(5)(5)配筋率验算配筋率验算(超筋少筋验算超筋少筋验算)(3)(3)计算计算A(bh)A(bh)(二二)强度验算强度验算已知：材料，截面尺寸，轴向压力已知：材料，截面尺寸，轴向压力N N验算：强度是否足够验算：强度是否足够解解(1)(1)计算承载能力计算承载能力 (2)(2)验算，将验算，将N N与与N Nu u比较比较例例3-13-1思考题思考题1 1、轴心受压柱中配置的纵筋和箍筋的作用是、轴心受压柱中配置的纵筋和箍筋的作用是什么？什么？2 2、普通钢箍短柱破坏特征、普通钢箍短柱破坏特征3 3、轴心受压构件稳定系数的物理意义是什么？、轴心受压构件稳定系数的物理意义是什么？习题习题P66P663 32 2