混凝土结构第四版受压构件的截面承载力.pptxVIP

混凝土结构第四版受压构件的截面承载力;第2页/共122页;;第4页/共122页;第5页/共122页;第6页/共122页;轴心受压构件;轴心受压构件;第9页/共122页; 箍筋的作用 （1）与纵筋形成骨架，便于施工； （2）防止纵筋的压屈； （3）对核心混凝土形成约束，提高混凝土的抗压强度，增加构件的延性。;;;;;;;;;柱钢筋图; 电渣压力焊;保护层垫块; 箍筋加密;第23页/共122页;第24页/共122页;机械连接;机械连接;试验研究;轴心受压构件的破坏特征 按照长细比 l０／ｂ 的大小，轴心受压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱，当 l０／ｂ ≤ 8 时属于短柱，否则为长柱。其中l０为柱的计算长度，ｂ为矩形截面的短边尺寸。 1．轴心受压短柱的破坏特征 （1）当轴向力较小时，构件的压缩变形主要为弹性变形，轴向力在截面内产生的压应力由混凝土合钢筋共同承担。;（2）随着荷载的增大，构件变形迅速增大，此时混凝土塑性变形增加，弹性模量降低，应力增加缓慢，而钢筋应力的增加则越来越快。在临近破坏时，柱子表面出现纵向裂缝，混凝土保护层开始剥落，最后，箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外凸出，混凝土被压碎崩裂而破坏。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。 ; 当短柱破坏时，混凝土达到极限压应变 =0.002，相应的纵向钢筋应力值=Esε=2×105×0.002=400N/mm2.因此，当纵筋为高强度钢筋时，构件破坏时纵筋可能达不到屈服强度。显然，在受压构件内配置高强度的钢筋不能充分发挥其作用，这是不经济的。;（1）初始偏心距导致附加弯矩，附加弯矩产生的水平挠度又加大了初始偏心距；较大的初始偏心距将导致承载能力的降低。破坏时首先在凹边出现纵向裂缝，接着混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯向外凸出，侧向挠度急速发展，最终柱子失去平衡并将凸边混凝土拉裂而破坏。 （2）长细比较大时，可能发生“失稳破坏”。; 由上述试验可知，在同等条件下，即截面相同，配筋相同，材料相同的条件下，长柱承载力低于短柱承载力。在确定轴心受压构件承截力计算公式时，规范采用构件的稳定系数 来表示长柱承截力降低的程度。长细比l0/b越大， 值越小，当l0/b ≤ 8时， = 1。 构件的计算长度l0与构件两端支承情况有关，对于一般的多层房屋的框架柱，梁柱为刚接的框架各层柱段。现浇楼盖：底层柱l0 ＝1.0H ；其余各层柱段l0 ＝1.25H。装配式楼盖：底层柱l0 ＝1.25H；其余各层柱段l0 ＝1.5H。;;;【例5.1】某现浇底层钢筋混凝土轴心受压柱，截面尺寸 b×h=300×300mm，采用4 20的钢筋，混凝土C25，l0=4.5m，承受轴向力设计值800kN，试校核此柱是否安全。 ;（2）验算配筋率;【例5.2】已知某多层现浇钢筋混凝土框架结构，首层中柱按轴心受压构件计算。该柱轴向压力设计值 N=1400kN，计算长度l0=5m，纵向钢筋采用HRB335级，混凝土强度等级为C30。求该柱截面尺寸及纵筋截面面积。 ;查表6-1得 =0.849 ;纵筋选用4 25（As′=1964mm2），箍筋配置φ8@300，如图。;;;;;;;;5.3 压力和弯矩共同作用下的截面受力性能 ;一、破坏特征;一、破坏特征; 受拉破坏时的截面应力和受拉破坏形态 （a）截面应力 （b）受拉破坏形态;2、受压破坏compressive failure 产生受压破坏的条件有两种情况： ⑴当相对偏心距e0/h0较小;◆ 截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大 而受拉侧钢筋应力较小 ◆ 当相对偏心距e0/h0很小时，‘受拉侧’还可能出现受压情况。 ◆ 截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏 ◆ 承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压区高度较大，受拉侧钢筋未达到受拉屈服，破坏具有脆性质.;◆第二种情况类似超筋梁，是配筋不当引起的，设计中应避免 ◆因此受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压.;;第55页/共122页;二、正截面承载力计算 ◆ 偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的，即仍采用以平截面假定为基础的计算理论 ◆ 根据混凝土和钢筋的应力-应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过程 ◆ 对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对受压区混凝土采用等效矩形应力图 ◆ 等效矩形应力图的强度为a fc，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为b ;受拉破坏和受压破坏的界限 ◆ 即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到 ◆ 与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。 ◆ 因此