鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力計算

建筑工程與藝術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建筑工程與藝術設計學院鋼筋混凝土CAI課件建筑工程與藝術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)件建筑工程與藝術設計學院鋼筋混凝土CAI課件破壞特征：建筑工程與藝術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：建筑工程與藝術設計學院鋼筋混凝土CAI課件式中：建筑工程與藝術設計學院鋼筋混凝土CAI課件（4-7）建筑工程與藝術設計學院鋼筋混凝土CAI課件建筑工程與藝術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