第六章受壓構(gòu)件承載力軸心受壓構(gòu)件第一課ppt課件

1、第六章 受壓構(gòu)件混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)Concrete Structure第六章第六章 受壓構(gòu)件承載力計算受壓構(gòu)件承載力計算Compressive Element or Column第六章 受壓構(gòu)件第六章第六章 受壓構(gòu)件的截面承載力受壓構(gòu)件的截面承載力6. 1 6. 1 概概 述述6. 2 6. 2 軸心受壓構(gòu)件承載力軸心受壓構(gòu)件承載力6. 3 6. 3 偏心受壓構(gòu)件的正截面受壓破壞形態(tài)偏心受壓構(gòu)件的正截面受壓破壞形態(tài)6. 4 6. 4 偏心受壓長柱的二階彎矩偏心受壓長柱的二階彎矩6. 5 6. 5 矩形截面偏壓構(gòu)件正截面承載力計算矩形截面偏壓構(gòu)件正截面承載力計算6. 6 6. 6 矩形截面非對

2、稱配筋構(gòu)件正截面承載的計算矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載的計算6. 7 6. 7 矩形截面對稱配筋構(gòu)件正截面承載的計算方法矩形截面對稱配筋構(gòu)件正截面承載的計算方法6. 8 6. 8 對稱配筋對稱配筋I(lǐng) I形截面偏壓構(gòu)件正截面承載力計算形截面偏壓構(gòu)件正截面承載力計算6. 9 6. 9 正截面承載力正截面承載力Nu-MuNu-Mu的相關(guān)曲線及應(yīng)用的相關(guān)曲線及應(yīng)用6. 10 6. 10 雙向偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算雙向偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算6. 11 6. 11 偏心受壓構(gòu)件斜截面承載力計算偏心受壓構(gòu)件斜截面承載力計算第六章 受壓構(gòu)件基本要求基本要求重點重點 軸心受壓構(gòu)件承載力：一般

3、配筋的軸壓構(gòu)件的試驗研軸心受壓構(gòu)件承載力：一般配筋的軸壓構(gòu)件的試驗研究，縱向彎曲特點，計算公式，構(gòu)造要求；螺旋箍筋的究，縱向彎曲特點，計算公式，構(gòu)造要求；螺旋箍筋的軸壓構(gòu)件計算公式，構(gòu)造要求。軸壓構(gòu)件計算公式，構(gòu)造要求。偏心受壓構(gòu)件的受力性能：試驗研究，偏壓構(gòu)件的破偏心受壓構(gòu)件的受力性能：試驗研究，偏壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與特點，兩種偏心受壓破壞的界限，附加偏心距，壞形態(tài)與特點，兩種偏心受壓破壞的界限，附加偏心距，縱向彎曲影響，縱向彎曲影響，M-NM-N相關(guān)曲線。相關(guān)曲線。偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算，不對稱配筋小偏心偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算，不對稱配筋小偏心受壓構(gòu)件承載力計算，對稱配筋矩形截面

4、偏心受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件承載力計算，對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算，包括設(shè)計截面和復(fù)核截面的計算的正截面承載力計算，包括設(shè)計截面和復(fù)核截面的計算方法。對稱配筋工字形截面偏壓構(gòu)件的正截面強度計算。方法。對稱配筋工字形截面偏壓構(gòu)件的正截面強度計算。 軸心受軸心受力構(gòu)件力構(gòu)件承載能承載能力與協(xié)力與協(xié)議材料議材料的關(guān)系的關(guān)系 偏心受偏心受壓構(gòu)件壓構(gòu)件正截面正截面承載力承載力計算方計算方法。法。 第六章 受壓構(gòu)件(a)軸心受壓 (b)單向偏心受壓 (c)雙向偏心受壓受壓構(gòu)件柱往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破受壓構(gòu)件柱往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌

5、。壞，往往導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。6.1概概 述述第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件第六章 受壓構(gòu)件6.2.1 6.2.1 概概 述述截面形式：正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形等6.2 軸心受壓構(gòu)件承載力軸心受壓構(gòu)件承載力在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，真正的軸心受壓構(gòu)件極少，這是由于實際的軸向荷載總有一些偏心或兼有一些彎矩，只要偏心或彎矩相對于軸向合力很小，設(shè)計或檢算是可略去不計時，即可按軸心受壓構(gòu)件計算 如以恒載為主的等跨多層房屋的內(nèi)柱、桁架中的受壓腹桿等，主要承受軸向壓力，可近似按軸心受壓構(gòu)件計算。軸心受壓：桁架受壓腹桿，框架內(nèi)柱6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件配

6、筋形式：縱向鋼筋+箍筋密布螺旋式螺旋箍筋普通箍筋環(huán)形配箍普通配箍箍筋種類:6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算縱向鋼筋作用:箍 筋 作 用:與縱筋組成空間骨架，減少縱筋的計算長度因而避免縱筋過早的壓屈而降低柱的承載力第六章 受壓構(gòu)件6.2.2 6.2.2 配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件配有普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件加載初期整個截面的應(yīng)變是均勻分布的荷載增加整個截面的應(yīng)變迅速增加加載末期混凝土達到極限應(yīng)變，柱子出現(xiàn)縱向裂縫保護層剝落，縱筋向外凸，砼被壓碎而破壞破壞形態(tài)及過程：6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件1. 受力特點：柱(受壓構(gòu)件)l0/i 28 l0/b 8l0/i 28初始偏心產(chǎn)生附

7、加彎矩短柱 長柱 加大初始偏心，最終構(gòu)件是在M，N 共同作用下破壞。附加彎矩引起撓度長柱：這就是所謂的這就是所謂的“失穩(wěn)破壞失穩(wěn)破壞”6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算AI=i第六章 受壓構(gòu)件在截面尺寸、配筋、強度相同的條件下，長柱在截面尺寸、配筋、強度相同的條件下，長柱的承載力低于短柱。的承載力低于短柱。 (采用穩(wěn)定系數(shù)采用穩(wěn)定系數(shù) 來表示長來表示長柱承載力的降低程度柱承載力的降低程度)在構(gòu)件破壞時，混凝土和鋼筋的應(yīng)變都小于材料破壞時的極限應(yīng)變值失穩(wěn)破壞穩(wěn)定系數(shù)與構(gòu)件的長細比有關(guān):6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算長細比：l0/i (或l0/b)AI=i348/0blbl /021. 0177.

8、 105035/0blbl /012. 087. 00第六章 受壓構(gòu)件短柱承載力：sc條件：時，當(dāng)002. 00maxc,，則鋼筋先屈服，當(dāng)max, cy混凝土：鋼 筋：當(dāng)采用高強鋼筋，則砼壓碎時鋼筋未屈服 s=0.002Es=0.0022.0105=400N/mm2ccsu9 . 0AfAfNy縱筋壓屈(失穩(wěn))鋼筋強度不能充分發(fā)揮。ckcfyksf 混凝土極限壓應(yīng)變?yōu)椋?.0026.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件2. 正截面承載力計算公式：Ac 截面面積：當(dāng)b或d 300mm時當(dāng) 0.03時NAsfcf y AsbhAc=AAsfc 0.8當(dāng)構(gòu)件質(zhì)量確有保證時如混凝土成型、截面

9、和軸線尺寸等），可不受此限制ccs9 . 0AfAfNy6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件 穩(wěn)定系數(shù)，反映受壓構(gòu)件的承載力隨長細比增大而降低的現(xiàn)象。 = N長/N短 1.0As 縱筋截面面積f c 混凝土受壓強度設(shè)計值f y 縱筋強度設(shè)計值6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件短柱：1.0長柱：l0 構(gòu)件的計算長度，與構(gòu)件端部的支承條件有關(guān)。兩端鉸一端固定，一端鉸支兩端固定一端固定，一端自由實際結(jié)構(gòu)按規(guī)范規(guī)定取值1.0l0.7l0.5l2.0l6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算348/0blbl /021. 0177. 105035/0blbl /012. 087. 00

10、第六章 受壓構(gòu)件如：一般多層房屋的鋼筋混凝土框架柱：現(xiàn)澆樓蓋：底層柱其余各層柱裝配式樓蓋：底層柱其余各層柱注：其中H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面 的高度；對其余各層柱為上下層樓蓋頂面之間的高度l0 = 1.0Hl0 = 1.25Hl0 = 1.25Hl0 = 1.5H6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件3. 公式應(yīng)用 截面設(shè)計：yccs)9 . 0(fAfNA縱向受力鋼筋的直徑不宜小于12mm由公式得知：bh，fc, f y, l0, N, 求As minmin = 0.4% 800mm時，截面尺寸 以100mm為模數(shù)；第六章 受壓構(gòu)件配筋率：0.4% 規(guī)定，規(guī)定， 按螺旋箍

11、筋計算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承按螺旋箍筋計算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載力的載力的50%。 對長細比過大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部對長細比過大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部受壓，螺旋箍筋的約束作用得不到有效發(fā)揮。受壓，螺旋箍筋的約束作用得不到有效發(fā)揮。規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定 對長細比對長細比l0/d大于大于12的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。 螺旋箍筋的約束效果與其截面面積螺旋箍筋的約束效果與其截面面積Ass1和間距和間距s有關(guān)，為保有關(guān)，為保證由一定約束效果，證由一定約束效果，規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 螺旋箍筋的換算面積螺旋箍筋的換算面積Ass0不得小于全部縱筋不得小于全部縱筋A(yù)s 面積的面積的25% 螺旋箍筋的間距螺旋箍筋的間距s不應(yīng)大于不應(yīng)大于dcor/5，且不大于，且不大于80mm，同，同時為方便施工，時為方便施工，s也不應(yīng)小于也不應(yīng)小于40mm。第六章 受壓構(gòu)件6.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算第六章 受壓構(gòu)件構(gòu)造措施： 截面形式：通常為正多邊形六角形或八角形），有時也用圓形，但圓形的模板制作比較復(fù)雜； 縱向鋼筋： As Acor0.4% 螺旋