文档介绍：第三章钢筋混凝土轴心受力构件
正截面承载力计算
§3-1 概述
一、轴心受力构件的定义:轴向力作用线与构件
截面形心线重合的构件。
二、分类:
轴心受力构件
三、工程应用情况:
实际工程中理想的轴心受力构件不存在。
压
压
压
拉
拉
图3-1 轴心受力构件
§3-2 钢筋混凝土轴心受拉构件
正截面承载力计算
正截面的概念:
一、受力特征:
分为三个阶段:
I 加载至混凝土即将开裂:钢筋与混凝土共同受力,
II 开裂后至钢筋即将屈服;
III 全部钢筋屈服至且裂缝开展超过规定的要求。
图3-2 轴心受拉构件破坏的三个阶段
0
200
100
50
150
N (kN)
平均应变
混凝土:fc=; ft=;
Ec=103MPa.
钢筋: fy=376MPa; fsu=681MPa;
Es=205103MPa; As=284mm2.
152
N
N
915
152
二、基本计算公式
(3-1)
式中各符号的含义:
﹡承载力与混凝土和构件截面尺寸无关;
﹡高强钢筋不能发挥作用。
三、构造要求:
1、钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不得采用绑扎的搭接接头。
2、纵筋一侧配筋率且(为混凝土轴心抗拉强度设计值)。(配筋率的概念)
3、纵筋应沿截面周边均匀对称布置,并宜优先采用直径较小的钢筋。
4、箍筋直径 d≥6mm, 间距s ≤200mm (腹杆中
s ≤150mm)。
四、举例:
P56例3-1
通过该例题,强调今后基本构件的设计中需注意的几点:
1、步骤,2、已知条件的查找,3、钢筋的选择
4、配筋图的表达。
§3-3 钢筋混凝土轴心受压构件
正截面承载力计算
概述:
轴压构件的截面形式:
正方形、矩形、圆形、多边形及环形等。
钢筋骨架
图3-3 普通箍筋柱和螺旋箍筋柱
纵筋的作用:
1、帮助混凝土承受压力;
2、承担由初始偏心引起的附加弯矩所产生的拉力;
3、防止构件突然脆性破坏以增加构件的延性;
4、减小混凝土的徐变变形。
箍筋的作用:
1、与纵筋形成骨架,防止纵筋受力后向外凸。
2、密排箍筋或螺旋式箍筋约束核心混凝土横向变形,进一步提高构件承载力及受压延性。
一、配置普通箍筋的轴心受压构件
1、试验研究分析
轴心受压构件按长细比不同分为短柱和长柱,《规范》规定以为l0/i =28为界,其中l0为柱的计算长度,i为截面的最小回转半径。
混凝土压应力
(3-2)
钢筋的压应力
(3-3)
式中: ——混凝土弹性系数;
——钢筋与混凝土弹性模量之比,
当N较小时,构件处于弹性阶段,此时弹性系数=1,故钢筋应力与混凝土应力成直线增长,当N增大时,混凝土出现塑性应变,弹性系数
就减小。因此和的应力增长就成曲线形状(图3-4)。
图3-4 应力-荷载曲线示意图
在轴心受压短柱中,不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服,构件的最终承载力都是由混凝土被压碎来控制的。