水工钢筋混凝土第五章-受压构件教案资料.ppt

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1、第五章钢筋砼受压构件承载力计算概述第五章钢筋砼受压构件承载力计算受压构件分为轴心受压和偏心受压。以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂柱、拱、屋架上弦杆，多、高层框架柱、剪力墙、筒体，烟囱，桥墩、桩第五章钢筋砼受压构件承载力计算概述水电站厂房柱受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。第五章钢筋砼受压构件承载力计算概述第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求一、截面形式和尺寸采用方形或矩形截面，截面长边布在弯矩作用方向，长短边比值1.5～2.5。也可采用T形、工字形截面。桩常用圆形截面

2、。截面尺寸不宜过小，水工建筑现浇立柱边长300mm。截面边长800mm，50mm为模数，边长800mm，以100mm为模数。二、砼受压构件承载力主要取决于砼强度，应采用强度等级较高的砼，如C20、C25、C30或更高。第一节受压构件的构造要求第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求三、纵向钢筋作用：①协助砼受压；②承担弯矩。常用II级、III级。不宜用高强钢筋，不宜用冷拉钢筋。直径12mm，常用直径12～32mm。现浇时纵筋净距50mm，最大间距300mm。长边600m

3、m，中间设10～16mm纵向构造钢筋，间距400mm。第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求受压钢筋数量不能过少。规范规定：I级钢：偏压构件受压或受拉筋配筋率0.25％(柱)或0.20％(墙)；II、III级、LL550级钢：偏压构件受压或受拉筋配筋率0.20％(柱)或0.15％(墙)；轴心受压构件：全部纵筋配筋率0.6％。纵筋不宜过少，合适配筋率0.8％～2.0％。纵筋不宜过多，不宜超过5.0％。第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求四、箍筋作用：①阻止纵筋受压向外凸，防止砼保护层剥落；②约束砼；③抗剪。箍筋

4、应为封闭式。纵筋绑扎搭接长度内箍筋要加密。箍筋直径和间距第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.1受压构件的构造要求截面有内折角时箍筋的布置基本箍筋和附加箍筋识别内折角！！当柱子截面短边尺寸不大于400mm，纵向钢筋多于4根时；或每边多于3根纵筋时，应设复合箍筋。（？？）轴压构件：方形、圆形截面；偏压构件：矩形、工形截面。（偏心力应沿长边布置）截面形式与尺寸受压构件截面尺寸与长度一般控制l0/b≤30、l0/h≤25、l0/d≤25。并满足最小尺寸的要求；截面尺寸应符合模数要求。受压构件截面形式第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面承载力计

5、算第二节轴心受压构件正截面承载力计算试件为配有纵筋和箍筋的短柱。柱全截面受压，压应变均匀。钢筋与砼共同变形，压应变保持一样。一、试验结果荷载较小，砼和钢筋应力比符合弹模比。荷载加大，应力比不再符合弹模比。荷载长期持续作用，砼徐变发生，砼与钢筋之间引起应力重分配。破坏时，砼的应力达到，钢筋应力达到。0200400600800100010020030040050020406080100scs`sscN(kN)弹性阶段弹塑性阶段应力－荷载曲线示意图ss钢筋混凝土之间的应力重分布：初期（荷载小），钢筋与混凝土应力之比等于弹模之比。后期（荷载增加），混凝土塑性

6、变形发展，弹模降低，钢筋应力增长加快，混凝土应力增长变慢。以上加载过程中钢筋与混凝土应力增量速度的变化称为加载过程的应力重分布。若构件在加载后荷载维持不变，由于混凝土徐变的作用，随着荷载持续时间的增加，混凝土的压应力逐渐变小，钢筋的压应力逐渐变大。试验表明，混凝土棱柱体cu=0.0015~0.002，钢筋混凝土短柱cu=0.0025~0.0035。主要原因：①柱中纵筋发挥了调整混凝土应力的作用；②箍筋的存在，使混凝土能比较好地发挥其塑性性能，改善了受压脆性破坏性质。延性的好坏取决于箍筋的数量和形式。破坏时一般是纵筋先达到屈服强度，此时可持续增加一

7、些荷载，直到混凝土达到最大压应变值。第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面承载力计算不同箍筋短柱的荷载—应变图A——不配筋的素砼短柱；B——配置普通箍筋的钢筋砼短柱；C——配置螺旋箍筋的钢筋砼短柱。第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件正截面承载力计算长柱不仅发生压缩变形，还发生纵向弯曲。长柱破坏荷载小于短柱，柱子越细长小得越多。用稳定系数表示长柱承载力较短柱的降低。普通箍筋短柱正截面极限承载力Nu——破坏时的极限轴向力；Ac——砼截面面积；A‘s——全部纵向受压钢筋截面面积。长柱轴心受压构件的承载力降低现象长柱破坏形态初始

8、偏心距附加弯矩和侧向挠度加大了原来的初始偏心距构件承载力降低第五章钢筋砼受压构件承载力计算5.2轴心受压构件