第3章-钢筋溷凝土轴心受力构件正截面承载力计算.ppt

●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。在相同的拉力增量作用下，平均拉应变增量加大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3.3.1配有普通箍筋的轴心受压构件1．受力分析和破坏特征矩形截面轴心受压长柱——稳定系数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：2.建筑工程中承载力计算公式3.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。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。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。一般应控制在l0/b≤30及l0/h≤25。当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边长在800mm以上时，以100mm为模数。I形截面，翼缘厚度不宜小于120mm，腹板厚度不宜小于100mm。◆纵向钢筋配筋率过小时，纵筋对柱的承载力影响很小，接近于素混凝土柱，纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用（垂直于弯矩作用平面），以及收缩和温度变化产生的拉应力，对受压构件的最小配筋率应有所限制。◆《规范》规定，轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.6%；同时一侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%，受拉钢筋最小配筋率的要求同受弯构件。◆另一方面，考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量，全部纵筋配筋率不宜超过5%。全部纵向钢筋的配筋率按r=(A's+As)/A计算，一侧受压钢筋的配筋率按r'=A's/A计算，其中A为构件全截面面积。◆柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于12mm，且选配钢筋时宜根数少而粗，但对矩形截面根数不得少于4根，圆形截面根数不宜少于8根，且应沿周边均匀布置。◆纵向钢筋的保护层厚度要求见表，且不小于钢筋直径d。◆当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净距不小于50mm；◆对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。◆截面各边纵筋的中距不应大于350mm。当h≥600mm时，在柱侧面应设置直径10~16mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合箍筋或拉筋。箍筋箍筋◆受压构件中箍筋应采用封闭式，其直径不应小于d/4，且不小于6mm，此处d为纵筋的最大直径。◆箍筋间距不应大于400mm，也不应大于截面短边尺寸；对绑扎钢筋骨架，箍筋间距不应大于15d；对焊接钢筋骨架不应大于20d，此处d为纵筋的最小直径。◆当柱中全部纵筋的配筋率超过3%，箍筋直径不宜小于8mm，且箍筋末端应应作成135°的弯钩，弯钩末端平直段长度不应小于10箍筋直径，或焊成封闭式；此时，箍筋间距不应大于10纵筋最小直径，也不应大于200mm。◆当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数超过多于3根时，或当柱截面短边未大于400mm，