第六章 钢筋混凝土受压构件承载力计算
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 25

第六章 钢筋混凝土受压构件承载力计算 PowerPoint PPT Presentation


  • 59 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

第六章 钢筋混凝土受压构件承载力计算. 本章主要内容 介绍受压构件的分类及构造要求 配有普通箍筋的轴心受压构件承载力计算 偏心受压构件 承载力计算. §6-1 受压构件的分类及构造要求. 受压构件: 只承受纵向力,力的方向平行于构件的轴线 。 一、分类 按轴力作用位置,受压构件分为两大类: 轴心受压构件 : 轴向压力的作用点与构件截面重心重合 。 偏心受压构件 : 轴向压力的作用点偏离构件截面重心。 偏心受压构件分为. (a) (b) (a) 普通箍筋柱;( b )螺旋箍筋柱 图 6-2 柱的中箍筋的配置形式.

Download Presentation

第六章 钢筋混凝土受压构件承载力计算

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


6053953

第六章 钢筋混凝土受压构件承载力计算

本章主要内容

介绍受压构件的分类及构造要求

配有普通箍筋的轴心受压构件承载力计算

偏心受压构件 承载力计算


6053953

§6-1受压构件的分类及构造要求

  • 受压构件:只承受纵向力,力的方向平行于构件的轴线。

  • 一、分类

  • 按轴力作用位置,受压构件分为两大类:

  • 轴心受压构件 :轴向压力的作用点与构件截面重心重合 。

  • 偏心受压构件 :轴向压力的作用点偏离构件截面重心。

  • 偏心受压构件分为


6053953

(a) (b)

(a)普通箍筋柱;(b)螺旋箍筋柱

图6-2 柱的中箍筋的配置形式

§6-1受压构件的分类及构造要求

  • 二、构造要求

  • 截面形式及尺寸

  • 轴心受压构件一般采用方形、圆形、正多边形截面;

  • 偏心受压构件一般采用矩形、工字形截面。

  • 受压构件截面尺寸不宜选得过小。在一般情况下常取

  • 材料强度

  • 混凝土强度等级常采用C30~C40;钢筋通常采用HRB335级和HRB400或RRB400级热轧钢筋,不宜采用高强度钢筋。箍筋一般采用HPB235级、HRB335级热轧钢筋。

  • 纵向钢筋

  • 纵向受力钢筋的直径不宜小于12mm,工程上通常采用直径 16mm~32mm的钢筋;钢筋的根数不得少于4根。

  • 轴心受压构件的全部受压构件钢筋的最小配筋率( )为0.6%;偏心受压构件受力钢筋最小配筋率( )为0.2%。但配筋率也不宜过大,总的配筋率一般以不超过5%为宜。


6053953

复杂截面的箍筋形式

受压构件的配筋构造

§6-1受压构件的分类及构造要求

  • 二、构造要求

  • 箍筋

  • 柱中箍筋应做成封闭式


6053953

  • (a) (b)

  • (a)钢筋和混凝土应力与轴压力的关系;

  • (b)钢筋和混凝土应力与轴压应变的关系

  • 轴心受压构件的受力性能

  • 短柱轴心受压破坏形态

    §6-2配有普通箍筋的轴心受压构件

    一、轴心受压短柱的破坏特征


    6053953

    轴心受压长柱的破坏形态

    §6-2配有普通箍筋的轴心受压构件

    • 二、长细比的影响

    • 《规范》采用稳定系数 来表示

    • 长柱承载力降低的程度


    6053953

    N

    fc

    f/yA/s

    A/s

    h

    b

    • 轴心受压短柱承载力计算简图

    §6-2 配有普通箍筋的轴心受压构件

    • 三、轴心受压构件承载力计算

    • 基本公式

    • 截面设计


    6053953

    [email protected]

    4Ф16

    350

    350

    §6-2 配有普通箍筋的轴心受压构件

    • 【例6-1】某清水池装配式顶盖的中间支柱,承受顶传来的轴向压力设计值N=1050kN(包括柱自重),柱高H=5.0m,混凝土强度等级为C20,钢筋为HPB 235。试确定柱截面尺寸及配筋。

    • 解:由附录分别查得: ,

    • 先假定稳定系数 =1.0,纵向配筋率 ,把 和 代入公式(6-4),求得柱截面面积为:

    • 选用正方形截面,边长 ,取 。柱计算长度取

      H=5.0m。 /b=5000/350=14.28,查表6-1得 =0.9将已知数据代入公式(6-2)求纵向钢筋面积:

    • 选用4Ф16(如图所示),Asˊ=804mm2,

    • [email protected],直径大于d/4=16/4=4mm;

    • 间距小于400mm,同时小于b=350mm ,

    • 亦小于15d=15×16=240mm。满足各项构造要求。


    6053953

    N1

    (b)

    (a)

    R

    N2

    G1

    N

    N

    +

    M

    M

    G2

    V

    V

    工程中常见偏心受压构件

    压弯构件 偏心受压构件 截面配筋

    偏心受压构件及截面配筋

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算


    6053953

    b)

    c)

    d)

    a)

    N

    N

    N

    N

    e0

    e0

    e0

    e0

    f/yA/s

    fyAs

    σ/sAs

    σsAs

    f/yA/s

    f/yA/s

    f/yA/s

    σsAs

    a)e0较小,压应力较大一侧混凝土及钢筋先压坏;b)e0稍大,受压区混凝土及钢筋先压坏;c) e0较大,但受拉钢筋过多,受压区混凝土及钢筋先压坏;d) e0较大,受拉钢筋不过多,受拉钢筋先达到屈服强度,然后受压区混凝土急钢筋压坏。

    a)、b)、c)是“小偏心受压情况”;d)是“大偏心受压情况”。

    (a)截面应力;(b)受拉破坏形态

    图6-9 受拉破坏时的截面应力和破坏形态

    (a) (b) (c)

    (a)、(b)截面应力;(c)受压破坏形态

    图6-10 受压破坏时的截面应力和受压破坏形态

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

    • (一)正截面受力过程及破坏形态

    • 受拉破坏——大偏心受压破坏

    • 受压破坏——小偏心受压破坏


    6053953

    §6-3 偏心受压构件

    • 大小偏心受压构件的界限

    • =

    • 大、小偏心受压构件的计算判别准则:

    • 当 ≤ 时,为大偏心受压破坏;

    • 当 > 时,为小偏心受压破坏。


    6053953

    柱轴力和挠度的关系曲线

    a

    a

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

    • (二)偏心距增大系数

    • 材料破坏:截面由于材料达到强度极限而破坏;

    • 失稳破坏:具有突然性,且材料强度未

    • 充分发挥,在实际工程中避免采用。

    • 当 >1.0时,取

    • ,( ), 当 时,取


    6053953

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

    • (三)初始偏心距 的确定

    • 值取20mm和 两者中的大值

    • (四)大小偏心受压的判别

    • 在进行偏心受压构件截面设计计算时

    • 当 时,可按大偏心受压构件设计;

    • 当 时,可按小偏心受压构件设计。


    6053953

    (a)截面应力分布图;(b)等效计算简图

    大偏心受压破坏的截面计算图形

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

  • (五)矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算

    偏心受压构件的配筋方式分为 的对称配筋和 的不对称配筋两种。

    1.大偏心受压构件计算( )

    基本计算公式

    公式适用条件


  • 6053953

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

    • 截面设计

    • 条件:已知截面尺寸 ,混凝土强度等级、钢筋种类、轴向力设计值N、弯矩设计值M和构件的计算长度 ,计算纵向钢筋截面面积 和 。

    • 情况1, 和 均未知

    • 取 代入基本公式


    6053953

    §6-3 偏心受压构件

    • 一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

    • 截面设计

    • 情况2:为已知,求

    • 求解

    • 若2 ≤ ≤ ,则

    • 若 <2 ,近似取 =2


    6053953

    2Ф16

    构造筋

    2Ф16

    [email protected]

    3Ф25

    300

    600

    图 6-14

    • 【例】已知某柱截面尺寸b×h=300×600mm,计算长度 =5.0m,混凝土用C20(fc=9.6N/mm2),钢筋用HRB 335级(fy=fy′=300N/mm2),弯矩设计值M=250kN.m,轴向力设计值N=400kN,试确定 。

    • 解:①计算初始偏心距ei

    • 设as=asˊ=35mm,h0=600-35=565mm; ,ea=20mm

    • ei=e0+ea=625+20=645mm

    • ②计算偏心距增大系数η

    • 应考虑偏心距增大系数。 故取

    • 因 ,故取

    • 于是有:

    • ③计算受压构件截面面积 按第一种情况计算:取

    • 说明 取过大。

    • 取 =0.002bh0=339mm2,采用2Ф16,=402mm2,应按第2种情况计算。

    • ④计算受拉钢筋截面面积

    • <=0.55且 故

    • ⑤选筋、画简图

    • 选3Φ25,As=1473mm2


    6053953

    (a)受拉不屈服;(b)受压不屈服;(c)受压屈服

    小偏心受压破坏界面计算图形

    §6-3 偏心受压构件

    • (五)矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算

    • 2.小偏心受压构件计算( )

    • 基本公式


    6053953

    N

    e

    e/

    ηei

    x

    α1fc

    x/2-as/

    h0-as/

    as/

    α1fcbx

    f/yA/s

    σsAs

    §6-3 偏心受压构件

    • (五)矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算

    • 2.小偏心受压构件计算( )

    • 截面设计

    • 情况1: 和 均未知

    • 计算时统一取


    6053953

    例 题截面尺寸 的钢筋混凝土柱,承受轴向压力设计值N=2500kN,弯矩设计值M=167.5kN.m,该柱计算长度 ,混凝土强度等级为C30( ),纵向钢筋为HRB 335级( ),取 。试确定截面配筋。解:1.判断大小偏心 故为小偏心受压2.按最小配筋率确定3.计算


    6053953

    构造筋

    2Ф12

    箍筋

    [email protected]

    3Ф16

    5Ф25

    400

    500

    例 题

    • 4.计算

    • 5.选择纵向钢筋

    • 远离纵向力一侧的钢筋选用2Φ16( )

    • 靠近纵向力一侧的纵向钢筋选用5Φ25( )


    6053953

    §6-3 偏心受压构件

    • (六)矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算

    • 截面设计

    • 1.大小偏心的判别

    • 由 得

    • 若 ≤ 时,为大偏心受压;

    • 若 > 时,为小偏心受压。

    • 2.大偏心受压构件截面设计

    • 若 ≥ 则 ,

    • 若 < ,应取 ,则


    6053953

    §6-3 偏心受压构件

    • (六)矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算

    • 截面设计

    • 3.小偏心受压构件截面设计

    • 若 ,则属于小偏心受压


    6053953

    与 的关系

    §6-3 偏心受压构件

    • 二、偏心受压构件斜截面承载力计算

    • 《规范》给出偏心受压构件斜截面

    • 受剪承载力计算公式:

    • 当偏心受压构件满足下列公式要求时,可不进行斜截面受剪承载力计算,而仅需根据构造要求配置箍筋。


    6053953

    偏心受压构件钢筋应力计算图

    §6-3 偏心受压构件

    • 三、偏心受压构件的裂缝宽度验算

    • 偏心受压构件的最大裂缝宽度可按下列公式计算


  • Login