(轴心)受压构件正截面承载力计算.ppt

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1、第7章受压构件正截面承载力计算（轴心受压部分）学习目标1.理解普通箍筋轴心柱破坏特征，掌握普通箍筋柱正截面承载力计算方法。2.理解螺旋箍筋轴心受压柱破坏特征，掌握螺旋箍筋柱正截面承载力计算方法。3.掌握偏心受压短柱、长柱的正截面破坏形态，理解偏心受压长柱的偏心距增大系数。4.理解并掌握大偏心受压构件和小偏心受压构件的承载力计算公式。学习目标5.掌握不对称配筋矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核方法。6.掌握对称配筋矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核方法。7.了解工字形和T形截面偏心受压构件正

2、截面承载力计算方法。8.理解受压构件的构造要求。本章重点1.普通箍筋轴心受压柱和螺旋箍筋轴心受压柱的截面设计及截面复核方法。2.矩形截面大偏心受压构件的截面设计及截面复核方法。3.矩形截面小偏心受压构件的截面设计及截面复核方法。本章难点1.大偏心受压构件的判别方法、截面设计和截面复核方法。2.小偏心受压构件的判别方法、截面设计和截面复核方法。受压构件轴心受压构件普通箍筋螺旋箍筋偏心受压构件大偏心受压构件对称配筋非对称配筋小偏心受压构件对称配筋非对称配筋轴心受压构件主要内容（7.1节—7.2节）1．配有

3、纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件的破坏形态、承载力计算；2．配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的破坏形态、承载力计算；3．稳定系数的概念及其影响因素；4．核心混凝土强度分析及强度计算；5．普通箍筋柱、螺旋箍筋柱的配筋特点和构造要求。7.1普通箍筋轴心受压构件普通箍筋柱：配有纵筋和箍筋的柱(图7-1a)。螺旋箍筋柱：配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱,(图7-1b)。其中：纵筋帮助受压、承担弯矩、防止脆性破坏。螺旋筋提高构件的强度和延性。a)普通箍筋柱b)螺旋箍筋柱图7-1两种钢筋混凝土轴心受压构件1

4、.钢筋混凝土轴心受压柱的分类纵向钢筋作用:帮助混凝土承担压力，防止混凝土出现突然的脆性破坏，并承受由于荷载的偏心而引起的弯矩。箍筋作用:与纵筋组成空间骨架，减少纵筋的计算长度因而避免纵筋过早的压屈而降低柱的承载力2.受力分析和破坏特征承载能力(1)短柱的受力分析和破坏特征当荷载较小时,混凝土和钢筋都处于弹性阶段，纵筋和混凝土的压应力与荷载成正比，但钢筋的压应力比混凝土的压应力增加的快；随着荷载的继续增加,柱中开始出现微细裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，纵筋压屈外凸，混凝土被压碎。短柱

5、破坏形貌试验表明：素混凝土短柱达到最大压应力值时的压应变值约为0.0015～0.0020；而钢筋混凝土短柱达到应力峰值时的压应变值一般在0.0025～0.0035之间。主要原因：纵向钢筋起到了调整混凝土应力的作用，使混凝土的塑性性质得到了较好的发挥，改善了混凝土受压破坏的脆性性质。短柱破坏时，一般是纵筋先达到屈服强度，此时可继续增加一些荷载,随后混凝土达到极限压应变值(一般在0.0025～0.0035)，构件破坏时表现为“材料破坏”。当纵向钢筋的屈服强度较高时，可能会出现钢筋没有达到屈服强度而混凝土达

6、到了极限压应变值的情况。破坏时的钢筋应力取值？根据轴向力平衡，就可求得短柱破坏时的轴向压力(2)长柱破坏——失稳破坏破坏特征：首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现横向裂缝，侧向挠度不断增加，柱子破坏时表现为“材料破坏”和“失稳破坏”。承载能力要小于同截面、配筋、材料的短柱。承载能力式中：——短柱破坏时的轴心压力；——相同截面、配筋和材料的长柱失稳时的轴心压力；——轴心受压柱的稳定系数。稳定系数定义：考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数。计算：

7、=pl/ps影响因素:长细比、柱的初始挠度、竖向力的偏心有关，混凝土强度等级、钢筋强度等级及配筋率对其影响较小。截面回转半径短柱：＝1.0长柱：…l0/r(或l0/b)查附表10得。l0–––构件的计算长度，与构件端部的支承条件有关。两端铰支一端固定，一端铰支两端固定一端固定，一端自由实际结构按规范规定取值1.0l0.7l0.5l2.0ll——构件支点间的长度。3.正截面承载力计算《公路桥规》规定配有纵向受力钢筋和普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算式为普通箍筋柱的正截面承载力计算分截面设

8、计和截面复核两种情况。A–––毛截面面积，当>0.03时，改用混凝土截面净面积(1)截面设计已知截面尺寸，计算长度l0，混凝土轴心抗压强度和钢筋抗压强度设计值，轴向压力组合设计值，求纵向钢筋所需面积。按构造要求选择并布置钢筋。(2)截面复核已知截面尺寸，计算长度l0，全部纵向钢筋的截面面积，混凝土轴心抗压强度和钢筋抗压强度设计值，轴向力组合设计值，求截面承载力。首先检查纵向钢筋及箍筋布置是否符合构造要求。然后计算正截面承载力，判断其是否满足要求。4.