《东大工程结构设计原理课件10混凝土柱承载力计算原理.ppt

第55讲：混凝土柱承载力 (1/40) 内容提要（1/1） 一、轴心受压柱正截面承载力计算 二、偏心受压柱正截面承载力计算 三、受拉构件正截面承载力计算 四、斜截面受剪承载力计算 五、本章要点 第55讲：混凝土柱承载力 (2/40)  一、轴心受压柱的承载力计算（1/7） 1、配有普通箍筋柱的计算 （1）受力全过程 ?近似弹性阶段：应力按照弹性材料分配、发展 ?非线性阶段：由于混凝土非线性产生应力重分布 ?钢筋屈服阶段：由于钢筋的非线性产生应力重分布 第55讲：混凝土柱承载力 (3/40) 一、轴心受压柱的承载力计算（2/7） （2）正截面内力分析及承载力 ?短期荷载下截面的应力分析 ?平衡条件 ?本构关系 ?变形协调 ?截面的应力 第55讲：混凝土柱承载力 (4/ 40) 一、轴心受压柱的承载力计算（3/7） ?长期荷载下截面的应力分析 ?变形协调条件 ?截面平衡条件 ?材料本构关系 ?截面的应力 ?长期荷载与短期比较 ?产生应力重分布：混凝土应力降低，钢筋应力增大 ?重分布与配筋率有关：高，混凝土应力降低的程度越大 低，钢筋应力增加的程度越大 ?问题：配筋率过低，长期荷载作用下可能出现的现象？ 配筋率很高，如果长期荷载突然卸除，现象？ 第55讲：混凝土柱承载力 (5/ 40) 一、轴心受压柱的承载力计算（4/7） ?极限荷载下截面的应力分析 ?标志：当混凝土达到极限压应变 ?钢筋的应力：低强度等级钢筋，钢筋达到屈服强度； 高强度等级钢筋，钢筋仍未屈服， ?截面的承载能力： （3）正截面受压设计方法 ?设计公式 ?截面设计步骤： ?确定截面和材料； ?求稳定系数； ?确定钢筋面积；?选钢筋并验算 ?截面复核步骤： ?求稳定系数；代入公式验算 第55讲：混凝土柱承载力（1） 下一讲的主要内容 1、轴心受压螺旋筋柱的计算 2、偏心受压构件计算的简化和原则 第56讲：混凝土柱承载力（2） 上一讲的主要内容 1、普通箍筋柱的受压全过程 弹性阶段、弹塑性阶段、钢筋屈服阶段 2、短期和长期荷载下截面应力分析 平衡条件、变形条件、材料本构关系 3、极限状态下的应力状态 4、设计计算公式 第56讲：混凝土柱承载力 (6/ 40) 一、轴心受压柱的承载力计算（5/7） 2、螺旋箍筋柱的计算 （1）受力特点 ?混凝土受压横向膨胀 ?螺旋箍筋受拉 ?混凝土处于三向受压 （2）受力全过程 ?达到普通柱极限荷载前，约束小，与普通柱相似； ?超过普通柱极限荷载后，核心混凝土强度和变形明显增大 ?螺旋筋屈服后，约束作用无法继续提高，构件破坏。 第56讲：混凝土柱承载力(7/40) 一、轴心受压柱的承载力计算（6/7） （3）正截面承载力计算 ?混凝土抗压强度 ?箍筋的约束力 根据： 得到： ?极限承载能力 ?公式变换 令： 得到： 第56讲：混凝土柱承载力(8/40) 一、轴心受压柱的承载力计算（7/7） （4）设计计算方法 ?设计计算公式 ?=1.7—2.0，与混凝土强度等级有关。 ?适用条件 ?螺旋筋柱承载力设计值不应高于普通柱的1.5倍； ?长细比l0/d12时，不考虑螺旋筋的作用； ?螺旋筋的换算面积不应小于全部纵筋的25%； ?螺旋筋柱受压承载力设计值不应小于普通箍筋柱。 第56讲：混凝土柱承载力(9/40) 二、偏心受压柱的承载