混凝土结构设计原理(沈蒲生)课件第三章轴心受力构件正截面承载力

1、混凝土结构设计原理湖南大学土木工程学院混凝土结构设计原理湖南大学混凝土结构设计原理.第三章&第三章 轴心受力构件正截面承载力湖南大学混凝土结构设计原理.第三章一、概述一、概述理想的轴心受力构件不存在。湖南大学混凝土结构设计原理.第三章二、轴心受拉构件二、轴心受拉构件( (一一) ) 受力过程及破坏特征受力过程及破坏特征湖南大学混凝土结构设计原理.第三章( (二二) ) 建筑工程中的轴拉构件建筑工程中的轴拉构件1.1.计算公式计算公式 0X) 1 (syAfN N 拉力的组合设计值；yfsA 钢筋抗拉强度设计值，见， 纵向钢筋面积。;mmN3002yf 公式（1）是一般公式0 sR在轴拉

2、构件中的具体表达式。公式（1）将0隐含在N中。湖南大学混凝土结构设计原理.第三章2.2.构造要求构造要求湖南大学混凝土结构设计原理.第三章3.3.例题例题1 1：某屋梁下弦N700kN,采用HRB335级钢筋 配筋，求As,并选用钢筋。( (三三) ) 桥涵工程中的轴拉构件桥涵工程中的轴拉构件湖南大学混凝土结构设计原理.第三章三、轴心受压构件承载力三、轴心受压构件承载力( (一一) ) 概述概述 （箍柱） （螺旋箍或焊接环箍）湖南大学混凝土结构设计原理.第三章 l0 /i28 (l0 为柱计算长度， i为回转半径。) 矩形截面柱， l0 /b8 ( (二二) ) 配有普通箍筋的轴心受压构件配有

3、普通箍筋的轴心受压构件1.1.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。 长柱：构件压屈湖南大学混凝土结构设计原理.第三章2.2.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()(9 . 0csyAfAfN 稳定系数，见；yf sAA9 . 0 钢筋抗压强度设计值，见，； 混凝土轴心抗压强度设计值，见； 全部纵向受压钢筋面积； 构件截面面积， 系数。cf当现浇钢筋混凝土轴压构件截面长边或直径小于300mm时，混凝土强度设计值应乘以系数0.8。湖南大学混凝土结构设计原理.第三章例题例题2 2：某轴压柱，N=2400kN,l0=6.2m,混凝土为C

4、25，纵筋采用HRB400级钢筋，要求确定柱截面尺寸，并配置受力钢筋。解 查得： 2cmmN9 .11f ；查得： 2ymmN360 f 取 ， ，由式（3）得：0 . 1%123ycmm1017201. 03609 .1119 . 0100024009 . 0ffNA 若采用方柱， ，取 。mm78.414Abhmm450450hb ，由得 。78.1345062000bl923. 0 由式（3）得：23ycsmm1332360923. 09 . 04504509 .11923. 09 . 01024009 . 09 . 0fAfNA 选配8 16%4 . 0%794. 0,mm1608mi

5、ns2sbhAA湖南大学混凝土结构设计原理.第三章n纵筋： d12mm, 圆柱中根数 6，r 5； 50mm 350mm, c25mm。3.3.桥涵工程中配有普通箍筋轴压柱承载力桥涵工程中配有普通箍筋轴压柱承载力)4()(9 . 0ssdcdd0AfAfN 稳定系数，见； 混凝土抗压强度设计值，见；cdfsdf 纵向受压钢筋抗压强度设计值，见；4.4.构造要求构造要求n材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用HRB400级。n截面： b250mm, l0 /b30 。湖南大学混凝土结构设计原理.第三章n箍筋：封闭式 d6mm , d纵 /4 ; s400mm , 15d纵 。 （每边4根） （每边多于4

6、根） （每边3根） （每边多于3根）( (三三) ) 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. 1.受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征保护层剥落 螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。湖南大学混凝土结构设计原理.第三章2.2.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 542*cc1 ff 当螺旋筋屈服时，s2可由隔离体平衡条件求得： 622corss1y2cor2ss1ydsAfdsAf 以（6）代入（5），得： 78corss1ycc1sdAfff根据轴向力平衡条件可得： 828syssoycorcsycorcorss1ycorcsycorc1

7、AfAfAfAfAsdAfAfAfAfN湖南大学混凝土结构设计原理.第三章规范从提高安全度考虑，采用下式设计：)9()2(9 . 0ssoysycorcAfAfAfN 间接钢筋的强度； 构件的核心截面面积； 间接钢筋的换算面积， ； 单根间接钢筋的截面面积； 间接钢筋的间距； 间接钢筋对混凝土约束的折减系数。yfcorAssoAss1ASSAdAss1corsso当混凝土强度C50时，取a=1.0 ；当混凝土强度为C80时，取a =0.85 ；其间按线性插入。湖南大学混凝土结构设计原理.第三章构造要求构造要求nl0 /d12;n按式（9）算得的承载力应大于按式（3）算得的承载力，但不应超过其1.5倍;n间接钢筋的换算截面面积Asso应大于纵向钢筋全部截面面积的25;湖南大学混凝土结构设计原理.第三章3.3.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)10()(95. 0sosdssdcorcd0AkfAfAfN 间接钢筋的换算截面面积； 间接钢筋影响系数。soAk构造要求构造要求间接筋：dd纵 /4， 6mm ; s80mm , dcor /s。混凝土强度C50C55C60C65C70k2.01.951.901.851.80湖南大学混凝土结构设计原理.第三章)(9 . 0csyA