6.受压构件承载力计算(6.1-6.3).ppt

1、第六章受压部件的承载力修正计算，在本章中，熟悉2种不同的受压破坏特征和由此划分的2种偏心受压部件， 掌握两种偏心受压部件判别方法掌握偏心受压部件的二次效果和精通修正方法的两种偏心受压部件的正截面承载力的计算方法掌握双向偏心受压部件的正截面承载力的计算方法掌握偏心受压部件的斜截面的剪切负荷的计算方法轴心受压部件：轴向的力作用于部件截面的形状。 偏心受压部件：轴向力不作用于部件截面的形状(弯曲力矩和轴向力同时作用的部件)。 第六章承压构件的承载力修正、实际工程中没有真正的轴心承压构件。 施工的偏差和混凝土的不均匀性和钢筋的不对称性都使部件产生初期偏心距离，因此即时设定修正时的理论修正算法是轴心受压

2、部件，不一定是轴心受压部件，但偏心距离小的部件可以用轴心受压部件修正算法。 受压构件在实际工程中应用比较广泛。 第六章受压构件的承载力修正计算、 说明newantiochbridge.this high-levelbridgecompletedin 1979 replacedanoldertruss-typeliftbridgecrossingthemainshippingchanning nsiss andmaximumheightofroadwayabovewaterlevelis 135 ft.(加利福尼亚)。 elevated highway.takenduringconstructi

3、on.designedasconcreteboxgirders和thesebridgeswerecastinplaceandpost-tensioon highwayinterchangestructure.spansareallmulti-cellreinforcedconcreteboxgirders.b thesectionscanbesupportedonasinglelineofcolumns、aswellasondoublecolumnsorbents.(Oakland、California )、San Pablo Bay California.the2- storyconcret

4、eframessupportingtheroadwayareloadedonthetopbeambyhighwayloading。 andtransverselybyinertiaforcesduetoearthquake.(San Francisco bay area )、工业和民用建筑中的单层现场和多层框架柱、偏心受压部件、偏心受压部件拱门和屋顶架上弦件、水塔，还有第六章受压部件的耐第六章受压构件承载力纠算、受压构件配筋结构要求、6.2.1截面形状和尺寸通常采用矩形截面，单层工业现场预制柱始终采用工字形截面。 桥墩、桩子、公共建筑的柱子主要采用圆形断面。 柱子的截面尺寸不能太小。 不能小于

5、250*250。 一般来说应该控制在l0/b30及l0/h25。 柱截面的边长在800mm以下时，一般将50mm作为模块，边长在800mm以上时，将100mm作为模块。 I形截面、凸缘的厚度为120mm以上，腹板的厚度为100mm以上。6.2受压构件的结构要求、6.2.2材料强度混凝土：受压构件的承载力主要取决于混凝土强度，一般应采用强度等级高的混凝土。 目前，中国类似结构的中柱混凝土强度等级经常使用C30C40，高层建筑也经常使用C50C60级混凝土。 钢筋：纵向受力钢筋通常采用HRB335级(级)和HRB400级(级)钢筋，不要采用高强度钢筋。 第六章受压构件承载力纠算、受压构件的配筋结构

6、要求、纵筋配筋率过小时，纵筋对柱承载力的影响小，接近素混凝土柱，纵筋无法发挥防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。 同时，考虑到对实际结构偶然施加弯矩的作用(垂直于弯矩作用平面)和收缩和温度变化引起的拉伸应力，受压部件的最小配筋率有限制。 规范中，轴心受压部件、偏心受压部件的全纵筋的配筋率必须在0.6%以上，同时，一方的受压钢筋的配筋率必须在0.2%以上，拉伸钢筋的最小配筋率的要求与承受部件相同。另一方面，考虑到施工布筋对混凝土的浇筑质量影响不大，总纵筋配筋率不得超过5%。 所有纵向钢筋的配筋率按r=(As As)/A进行修正，一侧的受压钢筋的配筋率按r=As/A进行修正。 其中，a是部件的总截面

7、积。6.2.3纵钢筋、第六章受压构件承载力纠正、受压构件配筋结构要求、柱中纵受力钢筋直径d不得小于12mm，且选配钢筋的条数少而粗，矩形截面条数不得少于4条，圆形截面条数少于8条柱为垂直浇筑混凝土时，对于纵筋的净距离为50mm以上的水平浇筑的预制柱，其纵筋的最小值应按照梁的规定取值。 截面各边的纵筋的中距离应在350mm以下。 h600mm时，在柱侧面设置直径1016mm的纵向结构钢筋，并相应设置复合箍筋或系杆。第六章受压构件的承载力校正、受压构件的配筋结构要求、第六章受压构件的承载力校正环箍间隔请控制在400mm以下、截面短边尺寸以下捆扎钢结构时，环箍的间隔请控制在15d以下。焊接钢结构请不

8、要大于20d。 其中d是垂直条纹的最小直径。 柱中所有纵筋的配筋率超过3%时，箍筋的直径不得小于8mm。 而且，环箍的前端应该做成135的钩，钩的前端的直线部分的长度不得小于10的环箍的直径时，环箍节距不得超过10纵筋的最小直径或200mm。 柱截面的短边大于400mm，各边的纵筋配置根数多于3根时，或柱截面的短边不大于400mm，各边的纵筋配置根数多于4根时，设置复合箍筋。 对于截面形状复杂的柱子，不要使用带内折角的环箍，以免拉伸环箍时折角混凝土破损。 第六章受压构件的承载力校正计算，第六章受压构件的承载力校正计算，内折角不应采用，内折角不应采用，复杂截面的环箍形式，6.3轴心受压构件的截面

9、承载力校正计算behaviorofaxialcompressivemember，一、纵筋具备环箍柱的承载力修正算法(螺旋环箍柱)、第六章受压部件的承载力修正算法、6.3.1轴心受压普通环箍柱的正截面承载力修正算法、纵筋作用：纵筋帮助混凝土的受压力，减小部件的截面尺寸防止部件的急剧脆裂破坏及加强部件的延展性的混凝土箍筋作用：箍筋可以形成纵筋和骨架纵筋受力，防止向外凸出，提高混凝土的强度。 受1力分析和破坏的特点，矩形截面轴心受压短柱在轴心载荷作用下整个截面的应变分布基本均匀。 外力小时压缩变形的增加与外力的增加成比例，但外力稍大时变形的增加速度比外力的增加速度快，配置纵筋的数量越少，该现象越明显

10、。随着外力的增加，柱开始出现微细的龟裂，接近破坏负荷时，柱的周围出现明显的纵裂，环箍间的纵筋压曲，向外突出，混凝土破坏，柱整体被破坏，根据第6章受压部件的承载力修正计算，第6章受压部件的承载力修正计算，实验变形条件： es=ec=e，物理关系：平衡条件：第6章受压构件的承载力修正，钢筋：混凝土：根据变形条件： es=ec=e，确定钢筋和混凝土的应力及其关系受压钢筋的配筋率，平衡条件：混凝土和n的关系，第6章受压构件根据平衡条件，钢筋应力与n的关系，钢筋应力与n的关系：第6章受压构件的承载力修正、e是常数，是随着混凝土的压缩应力增加而降低的变量，此时的钢筋应力与混凝土应力成正比。 随着负荷的增加

11、，混凝土的塑性变形在加剧。 进入弹塑性阶段(1)，在相同载荷增量下，钢筋的压缩应力比混凝土的压缩应力增加得快。 当钢筋应力达到屈服强度时，载荷进一步增加，钢筋应力不再增加。 曲线的水平段表示钢筋屈服后的关系。 根据第六章受压构件的承载力修正计算、第六章受压构件的承载力修正计算、第六章受压构件的承载力修正计算、钢筋的受压强度、试验，可知素混凝土方柱构件达到最大应力值时的压缩应变值一般为0.00150，其主要原因在于柱上有纵筋起到调整混凝土应力的作用，较好地发挥了混凝土的塑性性能，增加了构件达到应力峰值时的应变值，改善了受压破坏的脆性。 校正时，以构件的压应变0.002为控制条件，短柱承载力、第六

12、章受压构件承载力校正、混凝土徐变对轴心受压构件的影响，是因为混凝土因长期负荷而有徐变性，所以钢筋在常温下没有徐变性。 因此，轴心受压部件在一定负荷的长期作用下，混凝土渐变使部件中的钢筋和混凝土的应力变化。 第六章受压构件承载力纠正、徐变引起的应力重分布、徐变系数随时间的推移而增大，钢筋的压应力增大，混凝土中的压应力减小。 这种应力的变化发生在外负荷没有变化的情况下，称为渐变引起的应力再分布。 因此，缓变引起的应力重分布对混凝土的压缩应力发挥卸载作用，配筋率r越大，钢筋的压缩应力增加越少，混凝土中的压缩应力的卸载越多。长期荷载作用下的截面混凝土和钢筋的应力重分布混凝土、第六章受压构件的承载力修正

13、、长期荷载作用下的截面混凝土和钢筋的应力重分布钢筋、第六章受压构件的承载力修正、矩形截面轴心受压长柱、上述短柱的受力分析和破坏特征。 实验表明，对于长细比较大的长柱，不能忽视各种偶然因素对初期偏心距离的影响。 由于负荷后有初始偏心距离会产生附加的弯曲距离，这种相互影响的结果，长柱最终会因弯矩和轴力的共同作用而被破坏。 对于长细比大的长柱，也有可能发生“压曲破坏”，长柱的破坏负荷比其他条件相同的短柱破坏负荷低。 第六章受压构件的承载力纠正、稳定系数、试验表明，长柱的破坏载荷比其他条件相同的短柱破坏载荷要低。在规范中，使用稳定系数表示负荷能力的降低程度，即第6章受压部件的承载力修正计算，稳定系数与

14、部件的长细比l0/b (l0为柱的修正计算长度，b为柱截面短边)有关，第6章受压部件的承载力修正计算，值的试验结果及规范取值。 在l0/b8的情况下=1； 考虑到混凝土的强度等级，钢筋的种类和配筋率与构件的两端支撑条件有关：两端铰链l0=l，两端固定l0=0.5 l一端固定一端铰链l0=0.7 l一端固定一端自由l0=2 l，修正长细比l0/b时，l0的取出稳定系数，参照表61 fc混凝土0.9可靠度调整系数、纵筋配筋率大于3时，式中的a有Ac: Ac=A- As、第六章受压构件的承载力修正算、6.3.2纵筋和螺旋式(或焊接环式)环箍柱的承载力修正算，柱承受较大的轴心受压载荷，柱承受较大的轴心

15、受压载荷但是，该柱施工复杂，钢使用量大，成本高，一般不太被采用。 柱的截面形状通常为圆形或多边形。 根据第六章受压构件的承载力校正、试验，柱受压后发生横向变形，横向变形受到螺旋筋的约束作用，提高了混凝土的强度和变形能力，构件的承载力也提高了，同时在螺旋筋上产生了拉伸应力。 当外力逐渐增大，其应力达到拉伸屈服强度时，不能有效约束混凝土的横向变形，混凝土的抗压强度不再提高，此时部件达到破坏。 螺旋筋外的混合土保护层在螺旋筋受到较大的拉伸应力时会破裂，进而脱落，因此在修正计算时不考虑这部分的混合土。 第六章受压构件承载力纠正、受约束的混凝土轴心抗压强度可用下式纠正，f -受约束的混凝土轴心抗压强度、2 (r )间接钢筋应力达到屈服强度时，柱核心混凝土受到的径向压缩应力值。Ass1单根间接钢筋的截面积fy间接钢筋的抗拉强度设定修正值沿着s部件的轴线方向由间接钢筋的间隔dcor部件的芯径Asso间接钢筋的换算截面、第六章受压部件的承载力修正、平衡条件得到：Asso间接钢