给水排水工程结构 教学课件 作者 张飘 主编 第6章 钢筋混凝土受压构件承载力计算.ppt

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1、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§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

2、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。(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

3、形式§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复杂截面的箍筋形式受压构件的配筋构造§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（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三、轴心受压构件承载力计算基本公式截面设计轴心受压短柱承载力计算简图bhfcNf/yA/s

4、A/s§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HPB235。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，箍筋选用ф6@

5、200mm，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。4Ф16Ø6@200350350§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NMMNVVN1N2RG1G2（a)(b)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（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（a）截面应力；（b）受拉破坏形态图6-9受

6、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”。e0e0e0e0NNNNσ/sAsσsAsσsAsf/yA/sf/yA/sf/yA/sf/yA/sfyAsa)b)c)

7、d)§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。§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，取柱轴力和挠度的关系曲线aa§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

8、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。§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