结构设计原理05章-混凝土受压构件.ppt

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1、第5章混凝土受压构件5.1混凝土受压构件及其构造要求5.2混凝土轴心受压构件正截面承载力计算5.3混凝土偏心受压构件正截面承载力计算5.4混凝土偏心受压构件斜截面承载力计算5.5混凝土偏心受压构件裂缝宽度验算2021/10/325.1混凝土受压构件及其构造要求受压构件分类轴心受压构件偏心受压构件单向偏心受压双向偏心受压5.1.1混凝土受压构件2021/10/33受压构件应用实例轴心受压屋架受压腹杆、上弦杆等跨柱网房屋的内柱偏心受压框架柱排架柱2021/10/34材料选择混凝土材料强度等级尽可能高C25以上，至C50或

2、更高钢筋fy400N/mm2，不宜选高强度钢筋作为压筋不得采用冷拉钢筋作压筋常用：HRB335,HRB4005.1.2受压构件的材料和截面2021/10/35构件截面常用截面轴心受压正方形为主偏心受压矩形为主预制柱可采用I形截面异形柱采用较少（有应用）尺寸要求最小边长300mm；800mm以下取50mm为模数，800mm以上取100mm为模数满足条件2021/10/36纵向受力钢筋轴心受压纵向受力钢筋的作用协助混凝土受压，减小构件截面尺寸承受可能的弯矩，及收缩、温变拉应力防止脆性破坏纵筋构造要求直径d12mm，常

3、用12~32mm矩形截面纵筋不少于4根，圆柱不宜少于8根，不应少于6根。5.1.3受压构件配筋构造2021/10/37钢筋净距不应小于50mm，不宜大于300mm偏压h>600mm时，设置10~16mm的构造钢筋，间距不超过300mm。配筋率最小配筋率：全纵筋0.6%一侧纵筋0.2%最大配筋率：全部纵筋不超过5%受压钢筋配筋率一般不超过3%2021/10/38偏心受压纵筋配置方式对称配筋构造简单施工方便不易出错用钢量大非对称配筋构造复杂容易出错用钢量小对称配筋广为流行2021/10/39受压构件箍筋箍筋的作用保证纵筋的

4、正确位置防止纵向钢筋压曲基本构造要求封闭形式。直径纵筋最大直径/4，且6mm间距s400mm，且b、15倍纵筋最小直径全部纵筋配筋率超过3%时箍筋直径不应小于8mm间距不应大于10倍纵筋最小直径、且不应大于200mm。2021/10/310设置复合箍筋（1）b>400mm，各边受力钢筋>3根（2）b400mm，各边受力钢筋>4根防止中间钢筋压屈纵向有构造钢筋，可设复合箍筋或拉筋2021/10/3112021/10/312复杂截面箍筋采用复合箍筋内折角不可采用箍筋合力向外砼保护层崩裂2021/10/313纵筋

5、搭接长度范围内的箍筋直径不小于搭接钢筋最大直径的0.25倍纵筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍、且不应大于100mm纵筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍、且不应大于200mm当受压钢筋直径d>25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋。2021/10/3145.2混凝土轴心受压构件正截面承载力计算混凝土轴心受压构件分类箍筋配置方式普通箍筋柱螺旋箍筋柱焊接环筋柱5.2.1轴心受压构件的破坏特征螺旋箍筋和焊接环筋称为间接钢筋2021/10/315按长细比分类构件长细比

6、构件分类短柱长柱对于矩形截面2021/10/316轴心受压构件的破坏特征短柱破坏应变分布可能存在的初偏心对承载力无明显影响钢筋和混凝土之间压应变相等钢筋受力钢筋可能屈服，可能不屈服破坏的控制短柱四周出现明显的纵向裂缝纵筋屈曲混凝土压碎2021/10/317长柱破坏不能忽略的影响荷载初始偏心产生附加弯矩附加弯矩产生水平挠度加大偏心破坏特点在轴力和弯矩共同作用下发生破坏破坏荷载低于同条件下短柱的破坏荷载稳定系数考虑此影响（表6-1）近似计算公式2021/10/318基本公式抗压组成混凝土抗压纵筋抗压承载力公式考虑稳定系数

7、考虑与偏压柱的可靠性衔接配筋率大于3%时，取净面积。5.2.2普通箍筋柱正截面承载力计算2021/10/319计算方法（公式应用）截面设计已知：构件截面，轴向力设计值计算长度，材料强度等级计算：纵筋面积承载力复核全部条件已知先验算配筋率后确定稳定系数最后验算不等式是否成立2021/10/320例题5-1某柱计算长度5m，截面300mm300mm，HRB335级纵向钢筋，C30混凝土，承受轴心压力设计值为N=1400kN。试选配纵向受力钢筋。解2021/10/321取mm2选配425A's=1964mm2配筋率300

8、2021/10/322例题5-2某混凝土柱，计算长度4.5m，截面尺寸400mm400mm，C35混凝土，纵向配筋822（As=3041mm2）。承受轴心压力设计值N=3000kN，试验算承载力。解先验算配筋率满足要求（配筋合理）2021/10/323承载力验算kN>N=3000kN承载力满足要求！N查表6-1（插值法）202