第4章-钢筋混凝土轴心受力构件.ppt

试验研究：混凝土开裂前、混凝土开裂后、破坏阶段 试验研究 混凝土开裂后、破坏阶段 二、轴心受拉构件的受力分析 混凝土和钢筋的应力-应变关系 二、轴心受拉构件的受力分析 混凝土开裂前拉力与变形的关系 二、轴心受拉构件的受力分析 混凝土开裂荷载 二、轴心受拉构件的受力分析 极限承载力 第五节　配有普通箍筋的轴心受压构件1.短柱试验研究 　轴心受压短柱的受力分析 2.截面分析的基本方程 　轴心受压短柱的受力分析 3. 荷载-变形关系 　轴心受压短柱的受力分析 3.荷载-变形关系 　轴心受压短柱的受力分析 3.承载力计算公式的应用 五、配有螺旋筋柱的受力分析 1. 配筋形式 工程学院 第四章 钢筋混凝土轴心受力构件 压 压 压 拉 拉 一、工程实例 纵筋 纵筋 箍筋 b h 受拉构件的配筋形式 第一节　轴心受拉构件的受力特点 Nt Nt Ntcr Ntcr Nt? Nt? 0 0.001 0.002 0.003 0.004 200 100 50 150 N (kN) 平均应变 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1?103MPa. 钢筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205?103MPa; As=284mm2. 152 N N 915 152 钢筋屈服 混凝土开裂 Nt Nt 结论： 　三个工作阶段：开裂前，线弹性； 　开裂至钢筋屈服，裂缝不断发展； 　钢筋屈服后，Nt基本不增加 　首根裂缝出现后还会继续出现裂缝，但裂缝增至一定数量后便不在增加 　极限承载力取决于钢筋的用量和强度 ?s ?s ?s=Es?s ?y ?s,h fy ?t ?t o ?t0 ft ?t=Ec?t 混凝土 钢筋 b h As A As/A?3%时，A=b?h ?l l Nt Nt Nt ?t As ?s Nt ?t=ft As ?s ?t ?t o ?t0 ft ?t=Ec?t ?s ?s ?s=Es?s ?y ?s,h fy ?t ?t o ?t0 ft ?t=Ec?t As?s（As fy） Nt 混凝土退出工作 应用：设计、截面复核 轴心受拉构件构造要求 1.纵向受力钢筋的配置 （１）钢筋周边均匀对称布置，直径较小的钢筋。 （２）最小配筋率90f t ／ f y ，不应小于 0.4。 （３）钢筋接头焊接。 2.箍筋 固定钢筋位置、纵向钢筋组成钢筋骨架。 第四节　轴心受压构件概述 b h As A Nc Nc 混凝土压碎 钢筋凸出 o Nc ?l 混凝土压碎 钢筋屈服 第一阶段：加载至钢筋屈服 第二阶段：钢筋屈服至混凝土压碎 Nc ?c As’ ?s’ ?s ?s ?s=Es?s ?y ?s,h fy ?0=0.002 o ?c fc ?c 平衡方程 变形协调方程 物理方程(以fcu?50Mpa为例) Nc ?c As’ ?s’ 第一阶段: 非线性关系 Nc ?c As’ fy’ 第二阶段: 当?0=0.002时，混凝土压碎，柱达到最大承载力 若? s=?0=0.002，则 轴心受压短柱中，当钢筋的强度超过400N/mm2时，其强度得不到充分发挥 Nc ?c As’ fy’ 应用：设计、截面复核 截面复核：?400Mpa 长柱的承载力短柱的承载力（相同材料、截面和配筋） 原因：长柱受轴力和弯矩（二次弯矩）的共同作用 轴心受压长柱的受力分析 1.试验研究 和长细比l0/b（矩形截面）直接相关 《混凝土结构设计规范》中，为安全计，取值小于上述结果，详见教材表4-1 轴心受压长柱的受力分析 2.稳定系数 稳定系数 应用：设计、截面复核 轴心受压长柱的受力分析 3.承载力 现浇楼盖： 底层柱 L0 ＝1.0H； 　其余各层柱 L0 ＝1.25H 装配式楼盖：底层柱 L0 ＝1.25H ；　其余各层柱 L0 ＝1.25H s s dcor dcor 构造要求 截面形式：方形、矩形、圆形、正多边形 　　　　　最小边长250mm ，长细比 L0 / b ：15左右，不大于30 材料选择 1.混凝土 宜选用强度等级较高的混凝土 2. 钢筋 不宜用高强度钢筋作受压钢筋，不得用冷拉钢筋 ①受力钢筋直径 不小于 12mm ；选用较大直径的钢筋 ②配筋率 ρ’（ A’ｓ/ A） ＝0.6%－5% ③钢筋沿周边均匀布置，净距不小于 50mm－300mm， 保护层厚度30mm ④d≤32mm，可用搭接接头， 构造要求 3. 箍筋 ①箍筋应封闭，保证骨架整体刚度，保证侧向约束作用