1、第三章第三章 軸心受力構(gòu)件正截面軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算承載力計(jì)算第一節(jié)概述第一節(jié)概述一、軸心受力構(gòu)件：一、軸心受力構(gòu)件： 軸向力與構(gòu)件截面形心線重合，即為軸心受力軸向力與構(gòu)件截面形心線重合，即為軸心受力構(gòu)件。實(shí)際工程中，幾乎沒(méi)有真正意義上的軸心構(gòu)件。實(shí)際工程中，幾乎沒(méi)有真正意義上的軸心受力構(gòu)件，但設(shè)計(jì)時(shí)，桁架中受拉、受壓腹桿等受力構(gòu)件，但設(shè)計(jì)時(shí)，桁架中受拉、受壓腹桿等可簡(jiǎn)化為軸心受力構(gòu)件計(jì)算可簡(jiǎn)化為軸心受力構(gòu)件計(jì)算 二、軸心受力構(gòu)件的分類(lèi)：二、軸心受力構(gòu)件的分類(lèi)： 軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件 軸心受拉構(gòu)件不講）軸心受拉構(gòu)件不講）第二節(jié)軸心受壓構(gòu)件正截面承載力第二節(jié)軸心受壓構(gòu)件正截面承載力一

2、、柱的分類(lèi)一、柱的分類(lèi)柱按長(zhǎng)細(xì)比分類(lèi)：柱按長(zhǎng)細(xì)比分類(lèi)：長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱 0/8lb 要考慮縱向彎曲的影響，計(jì)入穩(wěn)定系數(shù)。要考慮縱向彎曲的影響，計(jì)入穩(wěn)定系數(shù)。 短柱短柱 8/0bl不考慮縱向彎曲的影響，不考慮縱向彎曲的影響，b b為矩形截面短邊尺寸為矩形截面短邊尺寸,d,d為圓形截面直徑為圓形截面直徑0/7ld 0/7ld 式中式中l(wèi)olo柱的計(jì)算長(zhǎng)度。與兩端支承有關(guān)，柱的計(jì)算長(zhǎng)度。與兩端支承有關(guān)，兩端鉸接：兩端鉸接：兩端固定：兩端固定：lo=0.5llo=0.5l一端固定，一端為不動(dòng)鉸支應(yīng)：一端固定，一端為不動(dòng)鉸支應(yīng)：lo=0.7llo=0.7l一端固定：一端自由一端固定：一端自由lo=2 llo=2

3、 l二、軸心受壓構(gòu)件的配筋二、軸心受壓構(gòu)件的配筋1 1、縱向受力鋼筋、縱向受力鋼筋a a協(xié)助砼承受壓力協(xié)助砼承受壓力b b承擔(dān)具有初偏心距產(chǎn)生附加彎矩承擔(dān)具有初偏心距產(chǎn)生附加彎矩 2 2箍筋也稱(chēng)橫向鋼筋）箍筋也稱(chēng)橫向鋼筋） 固定縱向鋼筋的位置，防止縱向鋼筋在砼壓碎固定縱向鋼筋的位置，防止縱向鋼筋在砼壓碎之前壓屈，保證鋼筋與砼共同工作。之前壓屈，保證鋼筋與砼共同工作。0ll三、三、 普通鋼箍短柱破壞特征普通鋼箍短柱破壞特征1 1、短柱、短柱初始加載二者壓應(yīng)變相等初始加載二者壓應(yīng)變相等c=yc=y繼續(xù)加載截繼續(xù)加載截面應(yīng)變大體上均勻分布再繼續(xù)加載到砼達(dá)到抗壓面應(yīng)變大體上均勻分布再繼續(xù)加載到砼達(dá)到抗

4、壓極限出現(xiàn)縱向裂縫，保護(hù)層剝落接著箍筋間的極限出現(xiàn)縱向裂縫，保護(hù)層剝落接著箍筋間的縱向鋼筋向外凸出，構(gòu)件因砼被壓碎而破壞。縱向鋼筋向外凸出，構(gòu)件因砼被壓碎而破壞。2.2.長(zhǎng)柱長(zhǎng)柱普通箍筋長(zhǎng)柱的受力特點(diǎn)和破壞特征，受壓普通箍筋長(zhǎng)柱的受力特點(diǎn)和破壞特征，受壓區(qū)砼被壓碎，產(chǎn)生縱向裂縫，凸邊混凝土拉裂。區(qū)砼被壓碎，產(chǎn)生縱向裂縫，凸邊混凝土拉裂。 四、普通鋼筋柱的正截面承載力計(jì)算四、普通鋼筋柱的正截面承載力計(jì)算 （配有鋼箍）（配有鋼箍）)(9 . 0AfAfNcsy式中式中N N軸向力設(shè)計(jì)值；軸向力設(shè)計(jì)值；鋼筋砼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，按表鋼筋砼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，按表3 31 1取用；取用；yf鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

5、；鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； sA全部縱向受壓鋼筋截面面積；全部縱向受壓鋼筋截面面積； cf砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見(jiàn)附表砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見(jiàn)附表1 12 2； （注：對(duì)現(xiàn)澆鋼筋砼軸向受壓構(gòu)件，截面長(zhǎng)（注：對(duì)現(xiàn)澆鋼筋砼軸向受壓構(gòu)件，截面長(zhǎng)邊或直徑小邊或直徑小300mm300mm柱，柱，f cf c0.80.8）A A構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3%3%AAAcsA改用 0.90.9為保證軸心受壓構(gòu)件正截面承載力與為保證軸心受壓構(gòu)件正截面承載力與偏心受壓構(gòu)件正截面承載力具有相近的可靠度。偏心受壓構(gòu)件正截面承載力具有相近的可靠度。 時(shí)時(shí)五、受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求五

6、、受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求1. 1. 截面形式和尺寸截面形式和尺寸25/30/hlbloo2. 2. 材料強(qiáng)度：材料強(qiáng)度：混凝土：混凝土：C25C25、C30C30、C40C40等等鋼筋：一般采用鋼筋鋼筋：一般采用鋼筋HRB400HRB400、HRB335HRB335，不宜用，不宜用高強(qiáng)度的鋼筋高強(qiáng)度的鋼筋 3. 3. 縱筋：縱筋： 縱向鋼筋直徑縱向鋼筋直徑d12d12，縱筋凈距，縱筋凈距50mm50mm，鋼，鋼筋間距不大于筋間距不大于350mm350mm，保護(hù)層不小于，保護(hù)層不小于30mm30mm；圓柱中；圓柱中縱向鋼筋不小于縱向鋼筋不小于6 6根；根；b b為矩形截面短邊，為矩形截面短邊，h

7、h為長(zhǎng)邊為長(zhǎng)邊%5配筋率配筋率 min0.6%4 4、箍筋：、箍筋： （1 1箍筋一般采用箍筋一般采用HPB235HPB235鋼筋或鋼筋或HRB335HRB335鋼筋，鋼筋，直徑不宜小于直徑不宜小于d/4d/4，亦不小于，亦不小于6mm6mm；d d為縱筋直徑。為縱筋直徑。（2 2箍筋間距不大于短邊尺寸，且不應(yīng)大于箍筋間距不大于短邊尺寸，且不應(yīng)大于200mm200mm，同時(shí)不應(yīng)大于，同時(shí)不應(yīng)大于15d 15d ，（，（d d為向鋼筋的最小為向鋼筋的最小直徑）直徑）（3 3柱中箍筋應(yīng)做成封閉式，以保證整體剛度柱中箍筋應(yīng)做成封閉式，以保證整體剛度（4 4當(dāng)柱中縱向鋼筋配筋率大于當(dāng)柱中縱向鋼筋配筋率

8、大于3%3%時(shí)，箍筋直時(shí)，箍筋直徑不宜小于徑不宜小于6mm6mm，間距不易大于，間距不易大于200mm200mm四、公式的應(yīng)用四、公式的應(yīng)用( (一一) )截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)知：壓力知：壓力N N，資料，計(jì)算長(zhǎng)度，資料，計(jì)算長(zhǎng)度求：求：求：求： (1)(1)確定截面尺寸確定截面尺寸(2)(2)配受壓鋼筋配受壓鋼筋解：解： (1)(1)假定假定,. (2)(2)從從ysc0.90.9Nf Af A 解出解出0.90.9ycNAffycyc0.90.9(0.90.9)SANfAf AffAA(4)(4)配受力鋼筋配受力鋼筋 0/lb根據(jù)實(shí)際根據(jù)實(shí)際重新查重新查從公式從公式y(tǒng)sc0.90.9Nf Af A 得得0.90.9csyNf AAf選擇鋼筋選擇鋼筋(5)(5)配筋率驗(yàn)算配筋率驗(yàn)算( (超筋少筋驗(yàn)算超筋少筋驗(yàn)算) )(3)(3)計(jì)算計(jì)算A(bA(bh)h)( (二二) )強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算知：資料，截面尺寸，軸向壓力知：資料，截面尺寸，軸向壓力N N驗(yàn)算：強(qiáng)度是否足夠驗(yàn)算：強(qiáng)度是否足夠解解(1)(1)計(jì)算承載能力計(jì)算承載能力 0.9 ()uyscNf Af A(2)(2)驗(yàn)算，將驗(yàn)算，將N N與與NuNu比較比較例例3-13-1