第3章+钢筋溷凝土轴心受力构件正截面承载力计算

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1、●我们所要学习的内力（荷载效应）有四种：弯矩(M)、剪力(V)、轴力(N)和扭矩(T)。●基本受力构件是按照荷载在构件上所产生的内力来分类的，就我们以下所学习的内容看，有受弯构件、受压构件、受拉构件和受扭构件，但单一受力的构件几乎不存在，所以我们的思路是从单一到组合、由简单到复杂。●在学习基本构件时，可遵循一定的规律：①了解工程实际中的结构形式；②根据试验过程的描述，认清构件在极限破坏时的表现形态及受力状态；③理解对应的计算模型，并能据此熟悉计算简图（应力分布图）；④根据计算简图可推导出基本计算公式；⑤能够在工程实际中熟练运用

2、基本公式；⑥掌握较常用的一些构造措施。第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算3.1概述钢筋混凝土桁架或拱拉杆、受内压力作用的环形截面管壁及圆形贮液池的筒壁等，通常按轴心受拉构件计算。轴心受拉构件--屋架弦杆3.2钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算3.2.1受力过程和破坏特征轴心受拉构件从加载开始到破坏为止，其受力过程可分为三个不同阶段。混凝土开裂后至钢筋屈服前，属于第Ⅱ阶段。首先在截面最薄弱处产生第一条裂缝，随着荷载的增加，先后在一些截面上出现裂缝。此时，在裂缝处的混凝土不再承受拉力，所有拉力均由钢筋来承担。在相

3、同的拉力增量作用下，平均拉应变增量加大从加载到混凝土开裂前，属于第I阶段。此时，钢筋和混凝土共同承受拉力。应力与应变大致成正比。拉力荷载值和截面平均拉应变之间基本上呈线性关系，0→Ncr0→NcrnAAsN>NcrN>NcrNyNy当拉力值接近屈服荷载Ny时，受拉钢筋开始屈服。在此过程中，荷载稍有增加，裂缝迅速扩展。当钢筋全部达到屈服时，(即荷载达到屈服荷载Ny时)裂缝开展很大，可认为构件达到了破坏状态Nu。3.2.2建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算轴心受拉构件破坏时，混凝土早巳被拉裂，全部外力由钢筋来承受。轴心受拉构

4、件的承载力计算公式如下：3.2.3公路桥涵工程中轴心受拉构件正截面承载力计算3.3钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算一、配有纵筋和普通箍筋柱的承载力计算二、配有纵筋和螺旋式(或焊接环式)箍筋柱的承载力计算（螺旋箍筋柱）3.3.1配有普通箍筋的轴心受压构件纵筋作用：纵筋帮助混凝土承受压力，以减小构件的截面尺寸；防止构件突然脆裂破坏及增强构件的延性；以及减小混凝土的徐变变形。箍筋作用：箍筋能与纵筋形成骨架；防止纵筋受力后外凸；提高混凝土的强度。N1．受力分析和破坏特征矩形截面轴心受压短柱在轴心荷载作用下整个截面的应变基本上

5、是均匀分布的。当外力较小时压缩变形的增加与外力的增长成正比，但外力稍大后，变形增加的速度快于外力增长的速度，配置纵筋数量越少，这个现象越为明显。随着外力的继续增加，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，箍筋间的纵筋发生压屈，向外凸出，混凝土被压碎而整个柱破坏N初始受力矩形截面轴心受压长柱对于长细比较大的长柱，试验表明，由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的。加载后由于有初始偏心距将产生附加弯距，这样相互影响的结果使长柱最终在弯矩及轴力共同作用下发生破坏。对于长细比很大的长柱，还有可能发生

6、“失稳破坏”的现象，长柱的破坏荷载低于其他条件相同的短柱破坏荷载。——稳定系数试验表明，长柱的破坏荷载低于其他条件相同的短柱破坏荷载。《规范》中采用稳定系数表示承载能力的降低程度，即稳定系数与构件的长细比l0/b（l0为柱的计算长度，b为柱截面短边）有关值的试验结果及规范取值按“规范”取值长细比l0/b越大，值越小。l0/b8时，=1；考虑混凝土强度等级，钢筋种类及配筋率得出以下统计关系：与构件两端支撑条件有关：两端铰支l0=l，两端固支l0=0.5l一端固支一端铰支l0=0.7l一端固支一端自由l0=2l计算长细比l0/b

7、时，l0的取值实际计算时可直接查表2.建筑工程中承载力计算公式N——轴向力设计值；——稳定系数，见表3—1；fc——混凝土的轴心抗压强度设计值A——构件截面面积；fy——纵向钢筋的抗压强度设计值；A’s——全部纵向钢筋的截面面积。0.9——可靠度调整系数纵向钢筋配筋率大于3％时，式中A应改用Ac：Ac=A-A’s3.公路桥涵中承载力计算公式材料强度混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，一般应采用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30~C40，在高层建筑中，C50~C60级混凝土也经常使用。

8、钢筋：纵向受力钢筋通常采用HRB335级(Ⅱ级)和HRB400级(Ⅲ级)钢筋，不宜采用高强钢筋。4.受压构件构造要求截面形状和尺寸通常采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。桥墩、桩和公共建筑中的柱主要采用圆形截面。柱的截面尺寸不宜过小，不宜小于250*250。一