03第三章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面力计算

1、高等教育出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理 (第3章电子教案)混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章第第 3 章章 轴心受力构件正截面承载力轴心受力构件正截面承载力 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章本章重点本章重点 了解轴心受拉构件和轴心受压构件的了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力全过程；受力全过程； 掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截 面承载力的计算方法；面承载力的计算方法； 了解建筑工程轴心受力构件与公路桥涵了解建筑工程轴心受力构件与公路桥涵 工程轴心受力构件设计计算方法的相同工程轴心

2、受力构件设计计算方法的相同 与不与不 同之处；同之处； 熟悉轴心受力构件的构造要求。熟悉轴心受力构件的构造要求。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章 理想的轴心受理想的轴心受力构件在实际工程力构件在实际工程中其实并不存在。中其实并不存在。(轴压)轴线nn轴线(轴拉)nn3.1概概 述述混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3.2轴心受拉构件轴心受拉构件3.2.1 受力过程及破坏特征受力过程及破坏特征混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3.2.2 建筑工程中的轴拉构件建筑工程中的轴拉构件1. 计算公式计算公式 0x3-1syafn n 拉力的组合设计值；拉力的组合设计

3、值；fy 钢筋抗拉强度设计值，钢筋抗拉强度设计值， fy 300 n/mm2 ；as 纵向钢筋面积。纵向钢筋面积。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章2. 构造要求构造要求v 箍筋直径箍筋直径 d6mm, 间距间距s 200mm (腹杆中腹杆中 s 150mm)。 v 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先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。采用直径较小的钢筋。 v 钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连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。得采用绑扎的搭接接头。

4、 v 纵筋一侧配筋率纵筋一侧配筋率 ，且，且 。 （ 为混凝土轴心抗拉强度设计值）为混凝土轴心抗拉强度设计值）0.2% yt45ff tf混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3.2.2 桥梁工程中的轴拉构件桥梁工程中的轴拉构件0ndsdfas 0x3-2ssddoafn nd 拉力的组合设计值；拉力的组合设计值；fsd 钢筋抗拉强度设计值，钢筋抗拉强度设计值， fsd 330 n/mm2 ；混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3.3轴心受压构件轴心受压构件3.3.1 概述概述混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3.3.2 配有普通箍筋的轴心受压构件配有普通箍筋的轴

5、心受压构件1. 受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征短柱：混凝土压碎，钢筋压屈短柱：混凝土压碎，钢筋压屈 长柱：构件压屈长柱：构件压屈 l0 /i28 ( (l0 为柱计算长度，为柱计算长度， i为回转半径。为回转半径。) ) 矩形截面柱，矩形截面柱， l0 /b8 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章2. 建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算3-3)(9 . 0afafncsy 稳定系数；稳定系数； 钢筋抗压强度设计值；钢筋抗压强度设计值；yf 混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；cf当现浇钢筋混凝土轴压构件截面长边或直径小于300m

6、m时，混凝土强度设计值应乘以系数0.8。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章 全部纵向受压钢筋面积；全部纵向受压钢筋面积；saa 构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于于scaaa0.03时，时，a采用采用 ； 为了保持与偏心受压构件正截面承载为了保持与偏心受压构件正截面承载力计力计算算9 . 0具有相近的可靠度而引进的系数。具有相近的可靠度而引进的系数。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3. 桥涵工程中配有普通箍筋的轴压柱承载力桥涵工程中配有普通箍筋的轴压柱承载力3-4)(9 . 00ssdcddafafn 稳定系数稳定系数； 混凝土抗压强度

7、设计值；混凝土抗压强度设计值；cdfsdf 纵向受压钢筋抗压强度设计值。纵向受压钢筋抗压强度设计值。4. 构造要求构造要求v 材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用hrb400级。级。v 截面：截面： b250mm, l0 /b30 。v 纵筋：纵筋： d12mm, 圆柱中根数圆柱中根数 6， 5； 50mm 350mm, c25mm。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章v 箍筋：封闭式箍筋：封闭式 d6mm , d纵纵 /4； s400mm , 15d纵纵 。 （每边（每边4 4根）根） （每边多于（每边多于4 4根）根） （每边（每边3 3根）根） （每边多

8、于（每边多于3 3根）根）3.3.3 配有螺旋箍筋的轴心受压构件配有螺旋箍筋的轴心受压构件1. 受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。使其承载力提高。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章2.建筑工程中螺旋箍轴压构件承载力建筑工程中螺旋箍轴压构件承载力 当螺旋筋屈服时，当螺旋筋屈服时，s2可由隔离体平衡条件求得可由隔离体平衡条件求得：以以（3-6）代入代入（3-5），得：，得： 3-524*cc1ff3-6corss1ycorss1ydsafdsaf2222混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3-7co

9、rss1ycc1sdafff8根据轴向力平衡条件可得：根据轴向力平衡条件可得：3-8ssoysycorcafafaf2afafnycorc1safasdafafycorcorss1ycorc8s混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章规范从提高安全度考虑，采用下式设计：规范从提高安全度考虑，采用下式设计：3-9)2(9 .0ssoysycorcafafafn 间接钢筋的强度间接钢筋的强度；yf 构件的核心截面面积构件的核心截面面积；cora 单根间接钢筋的截面面积单根间接钢筋的截面面积；ss1a 间接钢筋的间距间接钢筋的间距；s 间接钢筋的换算面积，间接钢筋的换算面积， ； ssoasa

10、dass1corsso 间接钢筋对混凝土约束的折减系数，间接钢筋对混凝土约束的折减系数，85. 00 . 1 ；混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章构造要求构造要求v 间接钢筋的换算截面面积间接钢筋的换算截面面积asso应大于纵向钢应大于纵向钢 筋全部截面面积的筋全部截面面积的25。v 按式（按式（3-93-9）算得的承载力应大于按式（）算得的承载力应大于按式（3-33-3） 算得的承载力，但不应超过其算得的承载力，但不应超过其1.51.5倍；倍；v l0 /d12；混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章3.桥涵工程中配有螺旋箍筋轴压柱承载力桥涵工程中配有螺旋箍筋轴压柱承载力3-100cdcorsdssdso0.9()nf af akf a 间接钢筋的换算截面面积间接钢筋的换算截面面积；s