第三章 钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算课件.ppt

第三章 钢筋混凝土 轴心受力构件正截面 承载力计算 湖南城市学院土木工程学院 混凝土设计设计原理课程组 第三章 钢筋混凝土 轴心受力构件正截面 承载力计算 教学内容：轴心受拉、轴心受压构件的破坏特征、破坏实质、承载力计算及其相应的构造要求。 教学重点：轴心受压构件的破坏特征、破坏实质、承载力计算及其相应的构造要求。 教学难点：螺旋钢箍柱、钢管混凝土柱的承载力计算。  §3.1 概述工程实例 §3.2轴心受拉构件的正截面承载力计算 一. 受拉构件的配筋形式 §3.2 轴心受拉构件正截面承载力计算 构造要求 1、纵向受力钢筋：不得采用绑扎就搭接接头；单侧受拉钢筋的配筋率不小于 0.2％和 中的较大值；受力钢筋沿截面周边均匀、对称布置。 箍筋：直径不小于6mm，间距不宜大于200mm（屋架的腹杆不宜超过150mm）。 §3.2轴心受拉构件的正截面承载力计算 二. 试验研究 §3.2轴心受拉构件的正截面承载力计算 二. 试验研究 §3.2轴心受拉构件的正截面承载力计算 三. 极限承载力 §3.3 轴心受压构件正截面承载力计算 一、概述 1、概念：纵向压力作用线与构件截面形心轴线重合的构件，称为轴心受压构件。如：承受节点荷载的屋架受压腹杆及受压弦杆，以恒载为主的等跨多层房屋内柱。 2、纵筋作用：1）承受部分轴压；2）承受偏心等引起的附加弯矩而产生的拉力。 3、箍筋作用：1）防止纵筋压屈；2）与纵筋形成空间骨架；3）形成核芯约束混凝土，使构件承压力和延性提高。 4、何种情况下考虑轴压： 以恒载为主的等跨多层房屋内柱； 承受节点荷载的屋架的受压腹杆、弦杆； 用于偏心受压构件垂直于弯矩平面的受力验算； 用于作为偏心受压构件正截面承载力设计值的上限条件。 §3.3 轴心受压构件正截面承载力计算 二、普通钢箍柱 一）受力分析及破坏特征 长、短柱概念： 或 或 ，为短柱； 反之，称为长柱。 二）短柱受力分析与破坏形态 1、受力分析： (1) 粘结应力 §3.3 轴心受压构件正截面承载力计算 §3.3 轴心受压构件正截面承载力计算 (3) N较小，弹性工作阶段；N↑，N—ε关系成曲线，塑变段， ； 当 时， 不变， ↑ 很快， ， ，混凝土被压碎，构件破坏。 故，对于高强钢筋： §3.3 轴心受压构件正截面承载力计算2.破坏形态：四周纵向裂缝，纵筋外鼓呈灯笼状，混凝土被压碎3.破坏实质：由于材料强度不够而引起的破坏，属材料破坏。4. 承载力计算公式的应用 三）轴心受压长柱的受力分析 1. 试验研究 三）轴心受压长柱的受力分析 2、长柱受力分析与破坏形态 1）破坏原因：偏心→附加弯矩→水平挠度→偏心↑→失稳破坏 2）破坏形态：受压侧：纵向裂缝，纵筋外鼓，混凝土被压碎； 受拉侧：混凝土拉裂，横向裂缝。 3）破坏实质：由于纵向弯曲使构件失去稳定而引起的破坏，属失稳破坏。 引出：稳定系数 与 有关。 三）轴心受压长柱的受力分析 3、计算长度的确定： 《规范》（GB50010-2002）规定： i)多层房屋的钢筋砼框架结构： 现浇楼盖，底层柱 ；其余各层柱 装配式楼盖：底层柱 ，其余各层柱 ii)可按无侧移考虑的钢筋砼框架结构，如具有非轻质隔墙的多层房屋，当为三跨及三跨以上或为两跨且房屋的总宽度不小于房屋总高度的三分之一时，其各层框架的计算长度为： 现浇楼盖： ；装配式楼盖 注：H层高：底层柱为基顶→一楼楼盖顶面高度； 其余各层：上、下两层楼盖顶面之间的高度。 三）轴心受压长柱的受力分析 4. 稳定系数 三）轴心受压长柱的受力分析 4. 承载力 五、配有螺旋筋柱的受力分析 1. 配筋形式 五、配有螺旋筋柱的受力分析 2. 试验研究 五、配有螺旋筋柱的受力分析 3. 承载力计算 构造要求 1、混凝土宜高强，C25、C30及以上； 2、纵向受力钢筋： 1）纵向受力钢筋的直径不宜小于12mm，全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5％；圆柱中纵向