《建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)》課件-第十四章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算VIP

2024/8/81第十四章

鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算14.1概述2024/8/8概述2受壓構(gòu)件分為軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件。當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面形心軸重合時(shí)，稱為軸心受壓構(gòu)件；當(dāng)彎矩和軸力共同作用于構(gòu)件上或軸向力作用線與構(gòu)件截面形心軸不重合時(shí)，稱為偏心受壓構(gòu)件。單向偏心受壓構(gòu)件；雙向偏心受壓構(gòu)件。2024/8/83概述軸心受壓構(gòu)件2024/8/8概述4偏心受壓構(gòu)件2024/8/8概述5按照柱中箍筋的配置方式和作用不同，軸心受壓構(gòu)件分為兩種情況：普通箍筋軸心受壓柱和螺旋式箍筋軸心受壓柱。2024/8/8概述6第十四章

鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算14.2受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求71.材料的強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30～C50縱向受力普通鋼筋：HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；箍筋：HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋。2024/8/88受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求2.截面形式和尺寸常用的截面：方形和矩形；用于橋墩、樁和公共建筑中的柱，可采用圓形或多邊形截面；單層工業(yè)廠房的預(yù)制柱也常采用I字形截面。截面的最小邊長(zhǎng)不宜小于250mm。柱截面尺寸宜取整數(shù)，邊長(zhǎng)在800mm以下者，取50mm為模數(shù)，邊長(zhǎng)在800mm以上者，取100mm為模數(shù)。2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求93.縱向鋼筋（1）縱向受力鋼筋直徑不宜小于12mm，且宜采用大直徑的鋼筋。全部縱向鋼筋的配筋率不宜大于5%。（2）柱中縱向鋼筋的凈間距不應(yīng)小于50mm，且不宜大于300mm。對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱，縱向鋼筋的最小凈間距可按梁的有關(guān)規(guī)定取用。（3）偏心受壓柱的截面高度不小于600mm時(shí)，在柱的側(cè)面上設(shè)置直徑不小于10mm的縱向構(gòu)造鋼筋，并相應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋或拉筋。2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求10（4）圓柱中縱向鋼筋不宜少于8根，不應(yīng)少于6根，且宜沿周邊均勻布置。（5）在偏心受壓柱中，垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力筋，其中距不宜大于300mm。（6）全部縱向受力鋼筋的配筋率，對(duì)強(qiáng)度等級(jí)為300MPa、335MPa的鋼筋不應(yīng)小于0.6%，對(duì)強(qiáng)度等級(jí)為400MPa的鋼筋不應(yīng)小于0.55%，對(duì)強(qiáng)度等級(jí)為500MPa的鋼筋不應(yīng)小于0.5%，同時(shí)一側(cè)鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.2%。全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率均按構(gòu)件的全截面面積計(jì)算。2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求114.箍筋（1）箍筋直徑不應(yīng)小于d/4，且不應(yīng)小于6mm，d為縱向鋼筋的最大直徑。（2）箍筋間距不應(yīng)大于400mm及構(gòu)件截面的短邊尺寸，且不應(yīng)大于15d，d為縱向鋼筋的最小直徑（3）柱及其他受壓構(gòu)件中的周邊箍筋應(yīng)做成封閉式；對(duì)圓柱中的箍筋，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于《混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》規(guī)定的錨固長(zhǎng)度，且末端應(yīng)做成135°彎鉤，彎鉤末端平直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于5d，d為箍筋直徑。2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求12（4）當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時(shí)，或當(dāng)柱截面短邊尺寸不大于400mm但各邊縱向鋼筋多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋；復(fù)合箍筋的直徑和間距與普通箍筋要求相同。2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求13箍筋：2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求14（5）柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時(shí)，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于10d，且不應(yīng)大于200mm。箍筋末端應(yīng)做成135°彎鉤，且彎鉤末端平直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于10d，d為縱向受力鋼筋的最小直徑。（6）在配有螺旋式或焊接環(huán)式箍筋的柱中，如在正截面受壓承載力計(jì)算中考慮間接鋼筋的作用時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于80mm及dcor/5，且不宜小于40mm，dcor為按箍筋內(nèi)表面確定的核心截面直徑。2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求15截面有內(nèi)折角的箍筋：2024/8/8受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求16第十四章

鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算14.3軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算2024/8/8軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算1714.3.1普通箍筋軸心受壓構(gòu)件1.軸心受壓短柱的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài)柱的承載力由混凝土和鋼筋兩部分組成，軸心受壓短柱的承載力計(jì)算公式可寫(xiě)為2024/8/818軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算2.軸心受壓長(zhǎng)柱的破壞形態(tài)及穩(wěn)定系數(shù)破壞形態(tài)：《混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》采用一個(gè)降低系數(shù)來(lái)反映這種承載力隨長(zhǎng)細(xì)比增大而降低的現(xiàn)象，稱為穩(wěn)定系數(shù)。2024/8/8軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算19穩(wěn)定系數(shù)的大小主要與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)，而混凝土強(qiáng)度等級(jí)及配筋率對(duì)其影響較小。2024/8/8軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算20

表14-1鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)柱的計(jì)算長(zhǎng)度l02024/8/8軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算21

表14-2框架結(jié)構(gòu)各層柱段的計(jì)算長(zhǎng)度3.正截面承載力計(jì)算公式（1）計(jì)算公式普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算公式為2024/8/8軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算22

當(dāng)縱向普通鋼筋配筋率ρ′大于3%時(shí)，公式中的A應(yīng)改用（A－As′）代替。

（2）配筋率4.設(shè)計(jì)計(jì)算方法（1）截面設(shè)計(jì)已知：軸向力設(shè)計(jì)值N，柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0和材料的強(qiáng)度等級(jí)fc、fy′。計(jì)算柱的截面尺寸b×h及配筋A(yù)s′。此時(shí)，As′、A、φ均為未知數(shù)，有許多組解答。求解時(shí)先假設(shè)φ=1，ρ′=0.6%～5%（一般取ρ′=1%），估算出A，然后利用式（14-2）確定As′。2024/8/8軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算23（2）承載力校核已知：柱的截面尺寸b×h及配筋A(yù)s′、柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0、