钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算ppt课件.ppt

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1、5　钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算本章主要介绍：轴心受拉构件的承载力计算和构造要求；轴心受压构件的承载力计算和构造要求。重点应掌握轴心受压构件的计算与构造要求。本章提要当轴向力作用线与构件截面形心轴线相重合时，该构件即为轴心受力构件。承受轴心拉力的构件称为轴心受拉构件；承受轴心压力的构件称为轴心受压构件（图5.1）。为了计算方便，一般在设计以恒荷载为主的多层房屋的内柱以及桁架的受压、受拉腹杆等时，可按轴心受力构件设计计算。图5.1轴心受力构件(a)轴心受拉；(b)轴心受压；(c)轴心受力构件实例本章内容5.1轴心受拉构件承载力计算5.

2、2轴心受压构件承载力计算5.1轴心受拉构件承载力计算试验表明，由于混凝土的抗拉强度很低，开裂时极限拉应变很小，当开始加载时，轴心拉力很小，由于钢筋与混凝土之间存在粘结力，它们共同变形。但随着荷载的增加，混凝土的应力达到其抗拉强度时构件即开裂。荷载继续增加，构件开裂后，形成贯穿于整个横截面的若干条裂缝，在裂缝截面处，混凝土退出工作，所有拉力由钢筋承担。当拉力继续增加到一定值时，裂缝过大或钢筋屈服，此时构件宣告破坏（见图5.2）。5.1.1轴心受拉构件的受力特点图5.2钢筋混凝土轴心受拉构件轴心受拉构件正截面承载力按下列公式计算N≤fy

3、As式中　N——轴向拉力设计值；fy——钢筋抗拉强度设计值；As——纵向受拉钢筋截面面积。5.1.2轴心受拉构件承载力计算（1）轴心受拉构件的受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。受力钢筋接头应按规定错开。（2）纵向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.4%和（90ft/fy）%中的较大值（全部纵向受拉钢筋）。（3）纵向受力钢筋应沿截面周边均匀布置，并宜优先选用直径较小的钢筋。5.1.3构造要求5.1.3.1纵向受力钢筋箍筋直径一般为4~6mm，间距一般不大于200mm（对屋架的腹杆不宜超过150mm）。【例5.1】某钢筋混凝土屋架下

4、弦，其截面尺寸为b×h=140mm×140mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，承受轴向拉力设计值为N=200kN，试求纵向钢筋截面面积As。【解】由式(5.1)得As=N/fy=666.67mm2配置4Φ16(As=806mm2)ρ=As/bh×100%=4.11%＞0.4%也大于90ft/fy=0.43%5.1.3.2箍筋5.2轴心受压构件承载力计算轴心受压构件中，钢筋骨架是由纵向受压钢筋和箍筋经绑扎或焊接而成的。根据所配置钢筋的不同，轴心受压柱有两种基本形式：配有箍筋或在纵向钢筋上焊有横向钢筋的

5、柱（图5.3(a)）；配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的柱（图5.3(b)、(c))。5.2.1概述图5.3轴心受压柱以方形为主，也可选用矩形、圆形或正多边形截面；柱截面尺寸一般不宜小于250mm×250mm，构件长细比应控制在l0/b≤30、l0/h≤25、l0/d≤25。此处l0为柱的计算长度，b为柱的短边，h为柱的长边，d为圆形柱的直径。5.2.2轴心受拉构件承载力计算5.2.2.1截面形式混凝土强度等级对受压构件的承载力影响较大，为了充分利用混凝土承压，减小截面尺寸，节约钢材，受压构件宜采用强度等级较高的混凝土，一般采用的混凝土强度

6、等级为C20~C40。5.2.2.2混凝土强度等级纵向受力钢筋应根据计算确定，同时应符合下列规定：（1）纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，宜选用直径较粗的钢筋，以减少纵向弯曲，防止纵筋过早压屈，一般在12~32mm范围内选用。（2）纵向受力钢筋通常采用HRB335、HRB400级或RRB400级钢筋，不宜采用高强度钢筋受压，因为构件在破坏时，钢筋应力最多只能达到400N/mm2。5.2.2.3纵向钢筋（3）全部纵向受压钢筋的配筋率ρ′不宜超过5%，也不应小于0.6%；当采用HRB400级、RRB400级钢筋时，全部纵向受压钢筋的配

7、筋率不应小于0.5%。（4）纵向钢筋应沿截面四周均匀布置，钢筋净距不应小于50mm，其中距亦不应大于300mm；矩形截面钢筋根数不得少于4根，以便与箍筋形成刚性骨架；圆形截面钢筋根数不宜少于8根。（5）纵向钢筋的搭接位置一般在楼面大梁顶面（图5.4），钢筋搭接长度为l1。图5.4柱的钢筋接头轴心受压柱中的箍筋应符合下列要求：（1）应采用封闭式箍筋。因箍筋除了形成钢筋骨架之外，其主要作用是保证纵向钢筋在受力后不致压屈，还有约束混凝土的作用。（2）箍筋直径不应小于6mm，且不应小于d/4（d为纵向钢筋的最大直径）。（3）箍筋间距

8、s不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于15d(d为纵向钢筋的最小直径）。5.2.2.4箍筋（4）当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过3%时，则箍筋直径不应小于8mm，其间距不应大于10d，且不