混凝土结构设计原理第三章轴心受力构件课件.ppt

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1、第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算§3.1概述§3.2钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算§3.3钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算§3.1概述第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算对于单一匀质材料的构件，当纵向外力N的作用线与构件截面的形心线重合时，称为轴心受力构件。N为拉力时为轴心受拉构件；N为压力时为轴心受压构件。工程实例①承受轴向拉力或轴向压力；纵筋的作用：②减少混凝土的徐变变形。第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算①固定纵向钢筋位置；防止纵向钢筋受力后发生变形和错

2、位；横向箍筋的作用：②箍筋与纵筋形成骨架，保证骨架刚度。第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算§3.2钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力计算（reinforcedconcreteaxiallytensilemember）3.2.1受力过程及破坏特征(resistanceprocessandfailurecharacteristic)第Ⅰ阶段—加载到开裂前这阶段末，混凝土拉应变达到极限拉应变，裂缝即将产生。对于不允许开裂的轴心受拉构件应以此作为抗裂验算的依据。NtO第Ⅰ阶段第Ⅱ阶段NuNcrABCN

3、tO第Ⅰ阶段第Ⅱ阶段NuNcrABC第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算第Ⅱ阶段—混凝土开裂后至钢筋屈服前第Ⅲ阶段—钢筋屈服到构件破坏构件的正常使用阶段，构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。首先钢筋达到屈服，裂缝迅速发展，这时荷载稍稍增加，甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服（即荷载达到屈服荷载Nu时）。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断，而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。3.2.2建筑工程中轴向受拉构件正截面承载力计算轴心受拉构件正截面承载力的计算，以构件第Ⅲ阶

4、段的受力情况为基础，混凝土因开裂不能承受拉力，全部拉力由纵向钢筋承受。第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算N－轴向拉力组合设计值；fy－钢筋抗拉强度设计值，取值应不大于300N/mm2；As－全部受拉钢筋的截面面积，第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算例3-1某钢筋混凝土屋架下弦的拉力设计值N=700kN，采用HRB335级钢筋。试求所需纵向钢筋面积，并为其选用钢筋。解：由附表2-3查得fy=300N/mm2为满足安全和经济要求，实配钢筋面积尽可能接近计算面积，两者的差值宜控制在±5%以内

5、。查附表11-1，选用428的纵向钢筋（As=2463mm2）。3.2.3公路桥涵工程中轴向受拉构件正截面承载力计算第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算以构件第Ⅲ阶段的受力情况为基础，但公路桥涵规范与混凝土规范的差别如下：⑴《公路桥规》对可靠度的要求比《混凝土结构设计规范》高，材料强度的取值略有不同，用两规范计算相同构件，计算结果有差异；⑵《公路桥规》与《混凝土结构设计规范》的计算公式表达形式不同、符号不同；⑶)《混凝土结构设计规范》将结构重要性系数包含在内力设计值中，而《公路桥规》将结构重要性系

6、数与内力设计值分别表示。第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算公路桥涵工程中轴心受拉构件正截面承载力计算公式：0－桥涵结构的重要性系数，按公路桥涵的设计安全等级，一级、二级、三级分别取用1.1，1.0，0.9。Nd－轴向拉力组合设计值；fsd－钢筋抗拉强度设计值，取值应不大于330N/mm2；As－纵向钢筋的全部截面面积，构造要求：P56-57第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算§3.3钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算（reinforcedconcreteaxiallycompres

7、sivemember）普通箍筋螺旋箍筋构件的长细比－构件的计算长度l0与构件的短边b或截面回转半径i之比柱的分类：《规范》规定，柱的长细比满足以下条件时属短柱：矩形截面l0/b≤8；圆形截面l0/d≤7；任意截面l0/i≤28。柱的长细比较大，柱的极限承载力将受侧向变形所引起的附加弯矩影响而降低。短柱长柱第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算3.3.1配有普通箍筋的轴心受压构件(tiedstirrups)1.受力分析及破坏特征第Ⅰ阶段——弹性阶段轴向压力与截面钢筋和混凝土的应力基本上呈线性关系第Ⅱ阶

8、段——弹塑性阶段混凝土进入明显的非线性阶段，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快，出现应力重分布。第Ⅲ阶段——破坏阶段钢筋首先屈服，有明显屈服台阶的钢筋应力保持屈服强度不变，混凝土的应力也随应变的增加而继续增长。⑴受压短柱当混凝土压应力达到峰值应变，外荷载不再增加，压缩变形继续增加，出现的纵向裂缝继续发展，箍筋间的纵筋发生压屈向外凸出，混凝土被压碎而整个构件破坏。第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算应力峰值时的压应变一