第8章_受压构件承载力计算.ppt

第8章  受压构件的截面承载力 1．工程中的受压构件及其重要性 房屋建筑： 2．受压构件的分类 （1）轴心受压——轴向压力与截面形心重合 偏心受压构件的外荷载 外荷载的形式可变换 受压构件的一般构造要求 1. 截面形式及尺寸 (1) 最小截面尺寸 矩形柱：宜b×h≥250mm×250mm (抗震300mm×300mm)，且L0/b≤30； (2) 截面尺寸模数 矩形柱：边长应为50mm的倍数，800mm以上取100mm的倍数，h/b=1~3； 3．纵向钢筋 （1）配筋率 最小配筋率：总配筋率≥0.6%； 单侧≥0.2%。 最大配筋率：总配筋率不宜大于5%。 （2）直径：d≥12mm;通常16mm~32mm。 （3）根数：≥4。 （4）间距：间距≤300mm；净距≥50mm。 4．箍筋 （1）作用：固定纵筋位置，防止纵筋压屈鼓出，抵抗水平剪力。 （2）直径、间距 直径不应小于d/4及6mm； 间距不应大于15~20d、400mm及截面短边尺寸b。 (配筋率大于3%时，直径不小于8mm；间距不大于10d、200mm) 间接钢筋（螺旋箍筋和焊接环筋） 间距：不应大于80mm及dcor/5， 也不小于40mm。 （3）箍筋的形式 第二节 轴心受压构件正截面承载力 真正的轴心受压构件并不存在 轴心受压构件正截面承载力计算 按箍筋的配置方式不同分为两种： 一. 轴心受压普通箍筋柱正截面受压承载力 1. 受力分析、破坏形态 长柱：长细比较大的柱子 在荷载作用下,由初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度,而侧向挠度又增大了荷载的偏心距,随着荷载的增大,柱侧向挠曲,首先在凹侧出现纵向裂缝,混凝土压坏,凸侧出现横向裂缝, 侧向挠度急剧增大,柱子破坏(甚至失稳)。 长柱承载力低于短柱。长细比越大，承载力降低越多。 2.普通箍筋柱正截面承载力计算公式 采用稳定系数 来表示长柱承载力的降低程度，按P129表6-1取用。 3. 公式应用 截面设计 已知：轴向压力设计值，混凝土与钢筋 强度等级， 求：构件截面尺寸及配筋 截面复核 已知：混凝土与钢筋强度等级，构件截 面尺寸及配筋，柱子计算长度 求：截面轴心受压承载力 解：根据长细比，查表求φ，再按公式 计算出承载力。 例题1 已知：某现浇框架结构的底层内柱，截面尺寸400×400mm，轴心压力设计值N=2390kN，H=3.9m,混凝土强度等级为C30，钢筋用HRB335级。 求：纵筋截面面积 解：L0=H=3.9m, L0/b=3900/400=9.75 查表得 φ=0.983 A’s=[N-0.9φfc A]/0.9φf’y=1378mm2 选4根22, A’s=1520 mm2 例题2 已知：某轴心受压柱，轴心压力设计值，N=2460kN，计算高度Lo=4.5m,混凝土强度等级为C25，钢筋采用HRB335级。 求：设计柱截面尺寸，并配置受力钢筋 解：先假设配筋率 截面尺寸确定为400×400mm，后面步骤同例题1。若计算出配筋率太大，可以将截面尺寸调整大些。 二.　轴心受压螺旋箍筋柱正截面受压承载力 柱在轴力作用下产生横向变形 令间接钢筋的换算截面面积为： 2.承载力计算公式 下列情况，不考虑间接钢筋的影响，按普通箍筋公式计算构件承载力： (1) 时，长细比较大引起纵向弯曲使螺旋不起作用； 第三节 偏心受压构件正截面受力性能及有关计算规定 1 大偏心受压（受拉）破坏 特殊情况 当轴向力的偏心距很小，离轴向力远的一侧配筋少，可能截面混凝土同时被压碎，由于混凝土的非均匀性，甚至出现离轴向力远的一侧混凝土先压碎的情况。 3. 受拉破坏和受压破坏的界限 3. 受拉破坏和受压破坏的界限 二. 附加偏心距和初始偏心距 三.偏心受压柱的破坏类型 M 随 N 的增加呈明显的非线性增长 侧向挠度 f 的影响很大，在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展，柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力Nu-Mu相关曲线相交之前。 当长细比增大到一定值时，需要考虑纵向弯曲对承载力的影响。 短柱和长柱是材料强度耗尽的破坏，承载力高、经济，工程中允许使用。 细长柱破坏突然，材料强度未充分利用，承载力低且不经济，工程中应尽量避免。 四.偏心距增大系数 考虑纵向弯曲后的柱跨中偏心距为： 考虑纵