钢筋砼轴向受力构件课件.pptVIP

受壓構件（柱）往往在結構中具有重要作用，一旦產生破壞，往往導致整個結構的損壞，甚至倒塌。鋼筋砼軸向受力構件9.1鋼筋砼軸心受壓構件的承載力計算◆在實際結構中，理想的軸心受壓構件幾乎是不存在的。◆通常由於施工製造的誤差、荷載作用位置的偏差、混凝土的不均勻性等原因，往往存在一定的初始偏心距。◆但有些構件，如以恒載為主的等跨多層房屋的內柱、桁架中的受壓腹杆等，主要承受軸向壓力，可近似按軸心受壓構件計算。普通鋼箍柱：箍筋的作用？縱筋的作用？螺旋鋼箍柱：箍筋的形狀為圓形，且間距較密，其作用？縱筋的作用：◆協助混凝土受壓受壓鋼筋最小配筋率：0.4%(單側0.2%)◆承擔彎矩作用◆減小持續壓應力下混凝土收縮和徐變的影響。實驗表明，收縮和徐變能把柱截面中的壓力由混凝土向鋼筋轉移，從而使鋼筋壓應力不斷增長。壓應力的增長幅度隨配筋率的減小而增大。如果不給配筋率規定一個下限，鋼筋中的壓應力就可能在持續使用荷載下增長到屈服應力水準。普通鋼箍柱軸心受壓短柱軸心受壓長柱穩定係數穩定係數j主要與柱的長細比l0/b有關折減係數0.9是考慮初始偏心的影響，以及主要承受恒載作用的軸壓受壓柱的可靠性。9.2偏心受壓構件的破壞形態壓彎構件偏心受壓構件壓彎構件偏心受壓構件偏心距e0=0時當e0→∞時，即N=0偏心受壓構件的受力性能和破壞形態界於軸心受壓構件和受彎構件。偏心受壓構件的破壞形態與偏心距e0和縱向鋼筋配筋率有關1.受拉破壞M較大，N較小偏心距e0較大As配筋合適◆截面受拉側混凝土較早出現裂縫，As的應力隨荷載增加發展較快，首先達到屈服。◆此後，裂縫迅速開展，受壓區高度減小。◆最後受壓側鋼筋As受壓屈服，壓區混凝土壓碎而達到破壞。◆這種破壞具有明顯預兆，變形能力較大，破壞特徵與配有受壓鋼筋的適筋梁相似，承載力主要取決於受拉側鋼筋。◆形成這種破壞的條件是：偏心距e0較大，且受拉側縱向鋼筋配筋率合適，通常稱為大偏心受壓。受拉破壞2.受壓破壞產生受壓破壞的條件有兩種情況：⑴當相對偏心距e0/h0較小⑵或雖然相對偏心距e0/h0較大，但受拉側縱向鋼筋配置較多時As太多◆截面受壓側混凝土和鋼筋的受力較大。◆而受拉側鋼筋應力較小。◆當相對偏心距e0/h0很小時，‘受拉側’還可能出現受壓情況。◆截面最後是由於受壓區混凝土首先壓碎而達到破壞。◆承載力主要取決於壓區混凝土和受壓側鋼筋，破壞時受壓區高度較大，受拉側鋼筋未達到受拉屈服，破壞具有脆性性質。◆第二種情況在設計應予避免，因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓。受壓破壞產生受壓破壞的條件有兩種情況：⑴當相對偏心距e0/h0較小。⑵或雖然相對偏心距e0/h0較大，但受拉側縱向鋼筋配置較多時。As太多二、偏心受壓構件正截面承載力計算◆偏心受壓正截面受力分析方法與受彎情況是相同的，即仍採用以平截面假定為基礎的計算理論。◆根據混凝土和鋼筋的應力-應變關係，即可分析截面在壓力和彎矩共同作用下受力全過程。◆對於正截面承載力的計算，同樣可按受彎情況，對受壓區混凝土採用等效矩形應力圖。◆等效矩形應力圖的強度為afc，等效矩形應力圖的高度與中和軸高度的比值為b。1.受拉破壞和受壓破壞的界限◆即受拉鋼筋屈服與受壓區混凝土邊緣極限壓應變ecu同時達到。◆與適筋梁和超筋梁的界限情況類似。◆因此，相對界限受壓區高度仍為。當x≤xb時當xxb時—受拉破壞(大偏心受壓)—受壓破壞(小偏心受壓)2.受拉一側的鋼筋應力ss由平截面假定可得x=bxnss=Eses受拉一側的鋼筋應力ssx=bxnss=Eses為避免採用上式出現x的三次方程考慮：當x=xb，ss=fy；當x=b，ss=03.附加偏心距和偏心距增大係數由於施工誤差、計算偏差及材料的不均勻等原因，實際工程中不存在理想的軸心受壓構件。為考慮這些因素的不利影響，引入附加偏心距，即在正截面壓彎承載力計算中，偏心距取計算偏心距e0=M/N與附加偏心距ea之和，稱為初始偏心距ei。參考以往工程經驗和國外規範，附加偏心距ea取20mm與h/30兩者中的較大值，此處h是指偏心方向的截面尺寸。（1）附加偏心距（2）偏心距增大係數◆由於側向撓曲變形，軸向力將產生二階效應，引起附加彎矩。◆對於長細比較大的構件，二階效應引起附加彎矩不能忽略。◆圖示典型偏心受壓柱，跨中側向撓度為f。◆對跨中截面，軸力N的偏心距為ei