钢筋混凝土轴心受力构1

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1、第四章轴心受力构件混凝土结构基本原理本章主要介绍：轴心受拉构件的承载力计算和构造要求；轴心受压构件的承载力计算和构造要求。本章提要当轴向力作用线与构件截面形心轴线相重合时，该构件即为轴心受力构件。承受轴心拉力的构件称为轴心受拉构件承受轴心压力的构件称为轴心受压构件为了计算方便，一般在设计以恒荷载为主的多层房屋的内柱以及桁架的受压、受拉腹杆等时，可按轴心受力构件设计计算。引入：2轴心受力构件(a)轴心受拉；(b)轴心受压；3工程实例压压压拉拉多层房屋的内柱4第一节、轴心受拉构件的受力特点1.受拉构件的配筋形式纵筋纵筋b

2、h箍筋5NcrNcrNcNc第一节、轴心受拉构件的受力特点2.试验研究箍筋NN6NtNt结论：三个工作阶段：开裂前：线弹性；开裂后：开裂至钢筋屈服，裂缝不断发展；破坏阶段：钢筋屈服后，Nt基本不增加首根裂缝出现后还会继续出现裂缝，但裂缝增至一定数量后便不在增加注意：极限承载力取决于钢筋的用量和强度第一节、轴心受拉构件的受力特点2.试验研究7llNNNcAss第一节、轴心受拉构件的受力特点2.试验研究开裂前开始加载8llNN第一节、轴心受拉构件的受力特点2.试验研究开裂前随着荷载增加荷载继续增加，混凝土应力

3、达到抗拉强度，混凝土即将开裂，此时变形模量为弹模的一半Nc=ftAss9Ass（Asfy）N开裂后构件上最薄弱截面的混凝土应力达到抗拉强度，裂缝开裂，裂缝截面处，混凝土退出工作，不承担拉力，所有外力由钢筋承受，开裂瞬间，截面处钢筋应力发生突变：第一节、轴心受拉构件的受力特点2.试验研究注意：构件开裂，并不意味着丧失承载力，荷载可继续增加，新裂缝也将产生10破坏阶段当轴向的拉力使裂缝截面处的钢筋达到抗拉强度时，构件进入破坏阶段第一节、轴心受拉构件的受力特点2.试验研究AsfykN11轴心受拉构件的承载力可由公式4

4、—10得，而在结构构件设计时，必须按照第二章的设计原则，受拉构件：N≤fyAs式中：N——轴向拉力设计值；fy——钢筋抗拉强度设计值；As——纵向受拉钢筋截面面积。第二节、轴心受拉构件的承载力计算1.计算公式12轴心受拉构件中，与纵向受力钢筋垂直放置的箍筋主要是固定纵向受力钢筋的位置第二节、轴心受拉构件的承载力计算2.构造要求纵向受力钢筋的配置箍筋直径一般为4~6mm，间距一般不大于200mm（对屋架的腹杆不宜超过150mm）。131）轴心受拉构件的受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。受力钢筋接头应按规定错开。2）纵

5、向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.4%和（90ft/fy）%中的较大值（全部纵向受拉钢筋）3）纵向受力钢筋应沿截面周边均匀布置，并宜优先选用直径较小的钢筋。第二节、轴心受拉构件的承载力计算2.构造要求箍筋的配置14【例4.1】某钢筋混凝土屋架下弦，其截面尺寸为b×h=140mm×140mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，承受轴向拉力设计值为N=200kN，试求纵向钢筋截面面积As。【解】由式(4-11)得As=N/fy=666.67mm2配置4Φ16(As=806mm2)ρ=As/bh×100%

6、=4.11%＞0.4%也大于90ft/fy=0.43%第二节、轴心受拉构件的承载力计算3.例题15【例4.1】某钢筋混凝土屋架下弦，其截面尺寸为b×h=200mm×250mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，其端节间承受恒荷载标准值产生的轴心拉力Ngk=185kN，活荷载标准值产生的轴心拉力为Nqk=70kN,结构的重要性系数为1.1，试按承载力计算所需纵向受拉钢筋的截面面积并选择钢筋。16【解】（1）根据承载能力极限状态，计算轴心拉力设计值N可变荷载控制组合：永久荷载控制组合：故轴心拉力设计值

7、为350kN(2)按公式4-11求受拉钢筋的面积As17【解】（3）满足构造要求的配筋故应取1173mm2，选择纵向受力钢筋，查附表23，选得：420（As=1257mm2）箍筋选择HPB235级钢筋，φ6@200φ6@20042018第三节、轴心受拉构件的裂缝宽度验算1.概念解析由于混凝土的抗拉强度很低，钢筋混凝土轴心受拉构件在正常使用阶段是带裂缝工作的，故裂缝等级为3级。裂缝等级的判定裂缝验算满足条件19第三节、轴心受拉构件的裂缝宽度验算2.裂缝宽度计算最大裂缝宽度准永久组合计算构件的纵向受拉钢筋的应力混凝土的保

8、护层厚度，取20~65纵向受拉钢筋的等效直径裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数按有效受拉钢筋的截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率=As/A，小于0.01，取0.0120【例4--2】第二节、轴心受拉构件的承载力计算3.例题作业：P4--921第四章轴心受力构件第四节轴心受压构件概述22受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导