受压构件的截面承载力计算.ppt
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1、第六章 受压构件的截面承载力,本章重点,1.概述(轴心受压构件、偏心受压构件、双向偏心受压构件)2.配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算(轴心受压短柱、长柱的受力特点和破坏形态,柱的计算长度,稳定系数,计算公式)3.配有螺旋式(或焊接环式)箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算(箍筋的横向约束作用、承载力公式计算原理及适用条件)4.偏心受压构件正截面承载力计算的有关原理(1)偏心受压构件正截面的破坏形态和机理(大偏心受压破坏、小偏心受压破坏发生的条件及破坏特点,界限破坏、界限相对受压区高度);(2)偏心受压构件的纵向弯曲、偏心距增大系数;(3)偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定、附加偏心
2、距;5.不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算(大、小偏心受压构件承载力计算公式,小偏心受压构件中远离纵向压力一侧纵筋应力的取值,截面的设计)6.对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算(大、小偏心受压构件的判别、承载力计算公式,截面的设计)7.形截面偏心受压构件正截面承载力计算(对称配筋构件)8.偏心受压构件弯矩轴力相关曲线9.双向偏心受压构件正截面承载力计算的原理,6.1 概述,受压构件分为轴心受压构件和偏心受压构件。轴心受压构件:轴向力作用在构件截面的形心上。偏心受压构件:轴向力不作用在构件截面的形心上(有弯矩和轴力共同作用的构件)。,实际工程中真正的轴心受压构件是没有的。由
3、于施工的偏差及混凝土的不均匀性和钢筋的不对称性,都将使构件产生初始偏心距,所以即时设计时理论计算是轴心受压构件,也不一定为轴心受压构件,但对于一些偏心距较小的构件,可按轴心受压构件计算。受压构件在实际工程中应用比较广泛,下面看几张图片实例。,说明,New Antioch Bridge.This high-level bridge completed in 1979 replaced an older truss-type lift bridge crossing the main shipping channel.The bridge consists of continuous spans
4、of variable depth in Cor-Ten steel.Maximum span is 460 ft,and maximum height of roadway above water level is 135 ft.(California),Elevated highway.Taken during construction.Designed as concrete box girders,these bridges were cast in place and post-tensioned.(Vienna,Austria),Highway interchange struct
5、ure.Spans are all multi-cell reinforced concrete box girders.Being stiff in torsion,these sections can be supported on a single line of columns,as well as on double columns or bents.(Oakland,California),Elevated highway,San Pablo Bay,California.The 2-story concrete frames supporting the roadway are
6、loaded on the top beam by highway loading,and transversely by inertia forces due to earthquake.(San Francisco Bay Area),工业和民用建筑中的单层厂房和多层框架柱,偏心受压构件,偏心受压构件拱和屋架上弦杆,以及水塔、烟囱的筒壁等属于偏心受压构件,偏心受压构件,受压构件的配筋构造要求,6.2.1 截面形状和尺寸通常采用矩形截面,单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。桥墩、桩和公共建筑中的柱主要采用圆形截面。柱的截面尺寸不宜过小,不宜小于250*250。一般应控制在l0/b30及l0
7、/h25。当柱截面的边长在800mm以下时,一般以50mm为模数,边长在800mm以上时,以100mm为模数。I形截面,翼缘厚度不宜小于120mm,腹板厚度不宜小于100mm。,6.2 受压构件构造要求,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较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30C40,在高层建筑中,C50C60级混凝土也经常使用。钢筋:纵向受力钢筋通常采用HRB335级(级)和HRB400级(级)钢筋,不宜采用高强钢筋。,受压构件的配筋构造要求,纵向钢筋配筋率过小时,纵筋对柱的承载力影响很小,接近于素混凝土柱,纵筋不能起到
8、防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用。同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用(垂直于弯矩作用平面),以及收缩和温度变化产生的拉应力,对受压构件的最小配筋率应有所限制。规范规定,轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.6%;同时一侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%,受拉钢筋最小配筋率的要求同受弯构件。另一方面,考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量,全部纵筋配筋率不宜超过5%。全部纵向钢筋的配筋率按r=(As+As)/A计算,一侧受压钢筋的配筋率按r=As/A计算,其中A为构件全截面面积。,6.2.3 纵向钢筋,受压构件的配筋构造要求,柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于12
9、mm,且选配钢筋时宜根数少而粗,但对矩形截面根数不得少于4根,圆形截面根数不宜少于8根,且应沿周边均匀布置。纵向钢筋的保护层厚度要求见表,且不小于钢筋直径d。当柱为竖向浇筑混凝土时,纵筋的净距不小于50mm;对水平浇筑的预制柱,其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值。截面各边纵筋的中距不应大于350mm。当h600mm时,在柱侧面应设置直径1016mm的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉筋。,受压构件的配筋构造要求,箍筋,复合箍筋,复合箍筋,拉筋,受压构件的配筋构造要求,箍 筋 受压构件中箍筋应采用封闭式,其直径不应小于d/4,且不小于6mm,此处d为纵筋的最大直径。箍筋间距不应大于400mm,也
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