第七章 轴心受压构件承载力计算.ppt

本章小结 ?轴心受压柱，根据配制箍筋的形式不同分为两种类型，即普通箍筋柱与螺旋筋柱。 ?影响轴心受压构件破坏形态主要因素有： ●长细比 ●柱的初始挠度 ●竖向力的偏心 ●徐变 ?普通箍筋柱与螺旋筋柱承载力计算比较 第七章 轴心受压构件承载力计算 本章主要内容 ? 1．配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件的破坏形态、承载力计算； ? 2．配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的破坏形态、承载力计算； ? 3．稳定系数的概念及其影响因素； ? 4．核心混凝土强度分析及强度计算； ? 5．普通箍筋柱、螺旋箍筋柱的配筋特点和构造要求。 §6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 一、钢筋混凝土柱的分类 ?普通箍筋柱：配有纵筋和箍筋的柱 ,(图6-1a)。 ?螺旋箍筋柱：配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱,(图6-1b)。 其中：纵筋帮助受压、承担弯距、防止脆性破坏。 螺旋筋提高构件的强度和延性。 图6-1 两种钢筋混凝土轴心受压构件 a)普通箍筋柱 b)螺旋箍筋柱 §6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 纵向钢筋作用: 帮助混凝土承担压力防止混凝土 出现突然的脆性破坏，并承受由 于荷载的偏心引起的弯矩 箍 筋 作 用: 与纵筋组成空间骨架，避免纵筋过早的压屈而降低柱的承载力 二、破坏形态 1.影响因素： （1）徐变： ●使钢筋应力突然增大，砼应力减小（应力重分布） ●突然卸载砼会产生拉应力。 （2）长细比：(l0/b) 2．普通箍筋柱的破坏特征 （1）短柱破坏——材料破坏。 破坏特征:纵向裂缝、纵筋鼓起、砼崩裂。 §6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 承载能力 （2）长柱破坏——失稳破坏 破坏特征：凹侧砼先被压碎，砼表面有纵向裂缝；凸侧则由受压突然转为受拉，出现横向裂缝；破坏前，横向挠度增加很快，破坏来得比较突然，导致失稳破坏。承载能力要小于同截面、配筋、材料的短柱。 承载能力 三、纵向稳定系数? 1.定义：考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。 2.计算：? =pl/ps 3. 影响因素:长细比、柱的初始挠度、竖向力的偏心有关，混凝土强度等级、钢筋强度等级及配筋率对其影响较小。 §6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 ? 短柱：?＝1.0 长柱：? … l0/i (或l0/b) 查表 l0 ––– 构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。 两端铰 一端固定，一端铰支 两端固定 一端固定，一端自由 实际结构按规范规定取值 1.0l 0.7l 0.5l 2.0l 四、 正截面承载力计算 《公路桥规》规定配有纵向受力钢筋和普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算式为 ≤ φ—轴心受压构件稳定系数 普通箍筋柱的正截面承载力计算分截面设计和强度复核两种情况。 §6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 Ac ––– 构件毛截面面积： 当? 0.03时 Ac=A－A?s 1）截面设计 已知截面尺寸，计算长度l0，混凝土轴心抗压强度和钢筋抗压强度设计值，轴向压力组合设计值，求纵向钢筋所需面积。 2）截面复核 已知截面尺寸，计算长度l0，全部纵向钢筋的截面面积，混凝土轴心抗压强度和钢筋抗压强度设计值，轴向力组合设计值，求截面承载力。 五、构造要求 1.混凝土 一般多采用C25～C40级混凝土。 2．截面尺寸 ① ② ③尺寸模数化： 250，300，350…,不宜小于250mm。 3．纵向钢筋 直径：12～32mm ，根为≥4 ，纵筋之间净距≥50mm， 净保护层：≥25mm §6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 最小配筋率:全截面0.5,一侧0.2,。 4.箍筋 ●箍筋直径：应不小于纵向钢筋直径的1/4,且不小于8mm; ●箍筋间距：不应大于纵向钢筋直径的15倍，且不大于构件截面的较小尺寸（圆形截面用0.8倍直径），并不大于400mm;在纵向钢筋截面积超过混凝土计算截面积的3%时，箍筋的间距应不大于纵向钢筋直径的10倍，且不大200mm。