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第五章 轴心受力构件的 　　　截面承载力计算

第五章 轴心受力构件的 　　　截面承载力计算. 第一节 轴心受压构件的 　　　 承载力计算. 本章内容. 第二节 轴心受拉构件的 　　　 承载力计算. 一、轴心受力构件分类：. 1、轴压构件： 以恒荷为主的多层房屋的 内 柱，桁架的受压腹杆。 2、轴拉构件 ： 桁架的受拉腹杆，下拉杆， 圆形水池。. 二、轴压构件分类：. 1、根据配筋方式：. a、 纵筋和箍筋（或纵筋上焊横向钢筋） b、 纵筋和螺旋式（或焊接环式）间接钢筋. 2、截面形式： 矩形、方形、环形、圆形、正多边形.

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第五章 轴心受力构件的 　　　截面承载力计算

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Presentation Transcript

  1. 第五章 轴心受力构件的 　　　截面承载力计算 第一节 轴心受压构件的 　　　 承载力计算 本章内容 第二节 轴心受拉构件的 　　　 承载力计算

  2. 一、轴心受力构件分类： 1、轴压构件： 以恒荷为主的多层房屋的 内 柱，桁架的受压腹杆。 2、轴拉构件： 桁架的受拉腹杆，下拉杆， 圆形水池。 二、轴压构件分类： 1、根据配筋方式： a、纵筋和箍筋（或纵筋上焊横向钢筋） b、纵筋和螺旋式（或焊接环式）间接钢筋 2、截面形式：矩形、方形、环形、圆形、正多边形

  3. 第一节 轴心受压构件的 　　　　　承载力计算 一、配有纵筋和箍筋柱的承载力计算 本节内容 二、配有纵筋和螺旋式（焊接环 式）箍筋柱的承载力计算

  4. 一、配有纵筋和箍筋柱的承载力计算 1、钢筋的作用 ① 纵筋： a、协助砼承担压力，减小截面尺寸。 b、防止脆性破坏，提高延性。 c、减小徐变变形 ② 箍筋： a、能与纵筋形成骨架 b、防止纵筋受力后外凸。 c、采用加密箍筋时能约束核　 芯砼，提高极限变形值。

  5. 2、短期加荷破坏特征和应力分布 ①破坏特征 ②应力分布 εS′=εc ∵εc=σ c /Ec′=σc/γEc εs′=σs ′/ Es∴σc/γEc=σs′/ Es σs′=Esσc/γE c =α Eσc/γ 又∵ N=σcA+σs′As ′ ρ′= As′/ A a、荷载较小时，弹性阶段　σs′、 σc和N成线性关系 b、随荷载增加，砼进入塑性阶段时在相同荷载增量下σs′比σc增加得快

  6. 3、长期荷载作用下的应力分析 ① 应力分析

  7. ② 配筋率ρ′的限值： 如果配筋率过大，可能使砼的拉应力超过其抗拉强度后开裂，产生与构件轴线相垂直的裂缝，设计时ρ′≤5%　　如果过小，纵筋的存在对砼的承载力影响较小，接近素砼,徐变也使砼的应力降低很少，纵筋起不到防止脆性破坏的缓冲作用。同时为了承受可能引起的较小弯矩，以及砼收缩，温度变形引起的拉应力ρ′≥0.4%一般可取0.5 ~ 2% . 4、钢筋应力的限值 素砼棱柱体构件达到应力峰值时的应变一般为0.0015~0.002 钢筋砼短柱构件达到应力峰值时的应变一般为0.0025~0.0035 设计时，当构件压应变达到0.002时，认为此时构件达到抗压强度值，此时纵筋的应力值： σs′= Esεs′= 200×10-5×0.002 = 400 N/mm 2 对I，II，III级钢筋已达到屈服，而对于IV级和热处理钢筋也只能取400N/mm

  8. 5、长细比对长柱承载力的影响 引入稳定系数 　　　考虑长柱承载力的降低 l/b<8时 =1 l/b>8时：当l/b = 8~34时： =1.177- 0.021×l/b 当l/b =35~50时： =0.87- 0.012×l/b 《规范》中对 的取值制成计算用表 6、承载力计算公式 当ρ′>3%时，A改为An An=A-As′

  9. 二、配有纵筋和螺旋式（焊接环式）箍筋柱的 承载力计算 1、适用条件 当柱承受很大轴心受压荷载，并且柱截面尺寸由于建筑上和使用上的要求受到限制，若按配纵筋和箍筋的柱来计算，提高砼强度等级和增加配筋量不起作用时。 2、计算公式推导 4σr

  10. Asso——间接钢筋的换算截面面积： 3、注意几点 1）为使间接钢筋外的保护层不致过早剥落，《规范》规定按上式算得的构件承载力不应比按下式算得的大50% 2）在下列情况中，不考虑间接钢筋的影响，直接按 下式计算 ① 当lo/d >12时，此时侧向弯曲过大而使螺旋筋不起作用

  11. ② 当用式　　　　　　　　　　　　　　计算的值比用式　　　　　　　　 计算的值小时　 　 ③ 当Asso小于纵筋全部截面面积的25%时，可认为间 接钢筋配置得太少，约束作用不明显。 　　3）构造：间接钢筋间距不应大于800mm，及dcor/5， 也不应小于40mm，其直径的规定同箍筋。

  12. 第二节 轴心受拉构件的承载力 本节内容 一、受力过程和破坏特征 二、承载力计算公式

  13. 一、受力过程和破坏特征 分三个阶段：（从加载至砼　　　　　　　　开裂） 1、第I阶段（OA段） σ与ε成正比，N和平均应变成正比 2、第II阶段（AB段） 从砼开裂至钢筋屈服前。此阶段在相同拉力增量时，平均拉应变比前一阶段大。 • 3、第III阶段（BC段） • 受拉钢筋屈服阶段 • 钢筋全部达到屈服时，也就是荷载达到Nｙ时，裂缝开展很大，可认为构件达到了破坏状态。

  14. 二、承载力计算公式 N≤fyAs

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