第六章-钢筋溷凝土受压构件(修)课件.ppt
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- 第六 钢筋 溷凝土 受压 构件 课件
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1、 第一节第一节 受压构件的分类及构造要求受压构件的分类及构造要求一、受压构件的分类一、受压构件的分类1.轴心受压构件:轴心受压构件:轴向力作用线通过构件截面的几何轴向力作用线通过构件截面的几何中心(理论上应为物理中心,即重心)。中心(理论上应为物理中心,即重心)。2.偏心受压构件:偏心受压构件:轴向力作用线不通过构件截面的几轴向力作用线不通过构件截面的几何中心;不通过一个主轴时,为单向偏心;不通过何中心;不通过一个主轴时,为单向偏心;不通过二个主轴时,为双向偏心。二个主轴时,为双向偏心。3.工程应用:工程应用:1)轴心受压构件:)轴心受压构件:结构的中间柱(近似);结构的中间柱(近似);2)单
2、向偏心受压构件:)单向偏心受压构件:结构的边柱;结构的边柱;3)双向偏心受压构件:)双向偏心受压构件:结构的角柱。结构的角柱。见图见图1第六章第六章 钢筋混凝土受压构件钢筋混凝土受压构件恒载的范围影部分为相应的柱承受框架结构平面布置,阴中间柱角柱边柱(一)(一)材料选择:材料选择:1、混凝土:、混凝土:选择强度等级较高的混凝土,选择强度等级较高的混凝土,C20C50。2、钢筋:、钢筋:不宜选择高强钢筋,不宜选择高强钢筋,HRB335、HRB400。(二)(二)截面形式和截面尺寸截面形式和截面尺寸1、形式:、形式:矩形、圆形、矩形、圆形、I形。形。2、尺寸:、尺寸:最小高度、刚度要求。最小高度、
3、刚度要求。(三)(三)纵向钢筋:纵向钢筋:钢筋直径及间距、布置、配筋率等。钢筋直径及间距、布置、配筋率等。(四)(四)箍筋:箍筋:钢筋直径及间距、布置、配箍率等。钢筋直径及间距、布置、配箍率等。二、受压构件的一般构造二、受压构件的一般构造一、概述一、概述1、轴心受压构件分类、轴心受压构件分类n普通箍筋柱:纵筋普通箍筋柱:纵筋+普通箍筋(矩形箍筋)普通箍筋(矩形箍筋)n螺旋箍筋柱:纵筋螺旋箍筋柱:纵筋+螺旋式箍筋螺旋式箍筋2、轴压构件中纵筋和箍筋的作用、轴压构件中纵筋和箍筋的作用二、配有普通箍筋的轴压构件二、配有普通箍筋的轴压构件(一)(一)试验研究分析试验研究分析1、柱的分类:、柱的分类:短柱
4、(对一般截面短柱(对一般截面L0/i 28;对矩形;对矩形截面截面L0/b8)、长柱。)、长柱。第二节第二节 受轴心受压构件正截面受压承载力受轴心受压构件正截面受压承载力v当构件的压应变达到当构件的压应变达到0.002时,混凝土达到轴心抗压强度值,时,混凝土达到轴心抗压强度值,构件宣告破坏。若钢筋的屈服应变小于混凝土破坏时的应变,构件宣告破坏。若钢筋的屈服应变小于混凝土破坏时的应变,则钢筋首先达到屈服应变,随后钢筋的应力保持为屈服应力不则钢筋首先达到屈服应变,随后钢筋的应力保持为屈服应力不变,直到混凝土破坏;若钢筋的屈服应变大于混凝土破坏时的变,直到混凝土破坏;若钢筋的屈服应变大于混凝土破坏时
5、的应变,则混凝土破坏时钢筋未屈服。所以,钢筋不宜采用高强应变,则混凝土破坏时钢筋未屈服。所以,钢筋不宜采用高强钢筋。钢筋。Nu=fckA+f ykAs3、长柱的试验研究、长柱的试验研究v轴向压力使柱产生侧向弯曲,从而增大了初始偏心矩。这使得轴向压力使柱产生侧向弯曲,从而增大了初始偏心矩。这使得长柱的承载力较同等截面和配筋的短柱承载力小,长柱的承载力较同等截面和配筋的短柱承载力小,规范规范中中采用承载力降低系数采用承载力降低系数(称为稳定系数)(称为稳定系数)考虑这种影响。考虑这种影响。(二)正截面承载力计算公式(二)正截面承载力计算公式Nu=0.9 (fcA+f yAs)2、短柱的试验研究、短
6、柱的试验研究三、轴心受压螺旋式箍筋柱的正截面三、轴心受压螺旋式箍筋柱的正截面受压承载力计算受压承载力计算(一)试验研究分析(一)试验研究分析1、螺旋式箍筋柱的受力特点:、螺旋式箍筋柱的受力特点:轴向压力较小时,混凝土和纵轴向压力较小时,混凝土和纵筋分别受压,螺旋箍筋受拉但对混凝土的横向作用不明显;筋分别受压,螺旋箍筋受拉但对混凝土的横向作用不明显;接近极限状态时,螺旋箍筋对核芯混凝土产生较大的横向约接近极限状态时,螺旋箍筋对核芯混凝土产生较大的横向约束,提高混凝土强度,从而间接提高柱的承载能力。束,提高混凝土强度,从而间接提高柱的承载能力。2、螺旋箍筋又称为、螺旋箍筋又称为“间接钢筋间接钢筋”
7、,产生,产生“套箍作用套箍作用”。(二)截面承载力计算(二)截面承载力计算1、约束混凝土的抗压强度:、约束混凝土的抗压强度:fc1=fc+4 2 约束应力分析约束应力分析2、计算公式:、计算公式:N0.9 (fcAcor+f yA s+2 fyAsso)3、使用螺旋式箍筋柱的条件、使用螺旋式箍筋柱的条件dcorfySS1AAfySS1 一、试验研究分析一、试验研究分析1、大偏心受压破坏(受拉破坏)、大偏心受压破坏(受拉破坏)1)相对偏心距相对偏心距e0/h0较大,受拉钢筋配置适量;较大,受拉钢筋配置适量;2)N较小时远侧受拉,近侧受压;较小时远侧受拉,近侧受压;3)N增加后远侧产生横向缝;增加
8、后远侧产生横向缝;4)随后远侧纵筋受拉屈服,然后近侧混凝土随后远侧纵筋受拉屈服,然后近侧混凝土压碎,构件破坏。压碎,构件破坏。n总结:相对偏心距总结:相对偏心距 较大,称为较大,称为“大大偏心受压偏心受压”;远侧钢筋自始至终受;远侧钢筋自始至终受拉且先屈服,又称为拉且先屈服,又称为“受拉破坏受拉破坏”。0eNsyAfsyAfsAsA0hNN第三节第三节 偏心受压构件的受力性能偏心受压构件的受力性能2、小偏心受压破坏(受压破坏)、小偏心受压破坏(受压破坏)n有两种情况:有两种情况:(1)如图)如图(a)所示:所示:相对偏心距稍大且远相对偏心距稍大且远侧钢筋较多;侧钢筋较多;nN较小时,远侧受拉,
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