第6章轴心受压构件的正截面承载能力计算.

第六章轴心受压构件正截面承载力计算概述一、轴心受压构件轴向力作用线与构件截面重心轴重合。(a)轴心受压(b)单向偏心受压(c)双向偏心受压在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。由于施工制造的误差、荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。原因：(a)轴心受压(b)单向偏心受压(c)双向偏心受压(a)轴心受压(b)单向偏心受压(c)双向偏心受压二、轴心受压构件基本形式螺旋箍筋柱钢筋：纵向钢筋、螺旋箍筋截面形式：圆形、多边形普通钢箍柱TiedColumns螺旋钢箍柱SpiralColumns普通钢箍柱TiedColumns螺旋钢箍柱SpiralColumns概述实际工程结构中，一般把承受轴向压力的钢筋混凝土柱按照箍筋的作用及配置方式分为两种：普通箍筋柱钢筋：纵向钢筋、普通箍筋截面形式：正方形、矩形、圆形普通钢箍柱TiedColumns螺旋钢箍柱SpiralColumns普通钢箍柱TiedColumns螺旋钢箍柱SpiralColumns二、轴心受压构件基本形式概述二、轴心受压构件基本形式纵筋的作用：箍筋的作用：防止纵向钢筋局部压屈与纵向钢筋形成钢筋骨架，便于施工螺旋筋还可提高构件的承载力和延性概述协助混凝土承担压力，减小截面尺寸承受可能存在的不大的弯矩防止构件的突然脆性破坏三、两类轴心受压构件的特点和应用范围箍筋起套箍作用而提高砼的抗压能力，按照承载力要求计算其数量。构造复杂,用钢量多,但承载力大。当构件尺寸受限制且荷载较大时，采用螺旋箍筋柱。一般情况下采用普通箍筋柱。（1）普通箍筋柱（2）螺旋箍筋柱（3）应用范围箍筋只起构造作用，不计其受力作用。构造简单,施工方便,用钢量少,造价低。概述§6－1普通箍筋柱1）短柱一、破坏形态NN§6－1普通箍筋柱一、破坏形态2）长柱★受压构件不宜采用高强钢筋★短柱--材料破坏，长柱--失稳破坏，长柱的承载力小于短柱的承载力，ulusNN结论：§6－1普通箍筋柱二、稳定系数（纵向弯曲系数）usulNN21''21ccdsdEff（6-6）构件纵向弯曲计算长度l0值杆件构件及其两端固定情况计算长度l0直杆两端固定0.5l一端固定，一端为不移动铰0.7l两端均为不移动铰1.0l一端固定，一端自由2.0l注：l—构件支点间长度il/0AIi/§6－1普通箍筋柱短柱截面矩形截面圆形截面任意截面长细比λl0/b≤8l0/d≤7l0/i≤281.0§6－1普通箍筋柱l0/bl0/dl0/il0/bl0/dl0/r≤8≤7≤281.030261040.52108.5350.9832281110.481210.5420.953429.51180.441412480.9236311250.401614550.8738331320.361815.5620.814034.51390.322017690.754236.51460.292219760.7044381530.262421830.6546401600.232622.5900.604841.51670.212824970.5650431740.19钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数§6－1普通箍筋柱计算简图三、正截面承载力1．计算公式§6－1普通箍筋柱计算简图三、正截面承载力1．计算公式计算公式（6-7）00.9()ducdsdsNNfAfA§6－1普通箍筋柱§6－1普通箍筋柱§6－1普通箍筋柱四、构造要求§6－1普通箍筋柱NAs’lNAs’s1’c1lic2As‘s2’Nl（i+cr）NAs’s3’c3lcr’长期荷载下徐变的影响N施加后瞬时经历徐变后N撤去后§6－1普通箍筋柱§6－1普通箍筋柱复合箍筋图6-9柱内复合箍筋布置§6－1普通箍筋柱不得采用具有内折角的箍筋§6－1普通箍筋柱作业：6－56－6§6－2螺旋箍筋柱一、使用场合§6－2螺旋箍筋柱二、受力特点与破坏特性1．受力特点核心区混凝土三轴受压状态的产生图6-11轴心受压柱的轴力—应变曲线2．破坏特征2kffccc混凝土：纵向钢筋：屈服（普通钢筋）箍筋：屈服保护层剥落使柱的承载力降低§6－2螺旋箍筋柱三、2的确定cddcor20122sscorAfSdSdAfcorss0122SAAdsscor001010000222222224sssssssssscorcorcorcorcorcorfAfASfAfAfAdSdSdAddcorssdSAA001间接箍筋换算面积§6－2螺旋箍筋柱四、正截面承载力计算达到极限状态时（保护层已剥落，只考虑核心混凝土）1.计算图式corssccccAAfkfkff202§6－2螺旋箍筋柱''0ducccorssNN0.9fAfA（）''009.0ssdssdcorcdudAfAkfAfNN)2(kk（6-9）（6-14）混凝土强度等级C50及以下k=2.0C50～C80取k=2.0～1.7，中间直线插入取用。2.计算公式间接钢筋影响系数§6－2螺旋箍筋柱3.螺旋箍筋柱承载力计算的适用条件《公路桥规》有如下规定条件：为了保证在使用荷载作用下，螺旋箍筋混凝土保护层不致过早剥落，螺旋箍筋柱的承载力计算值（按式6-14计算），不应比按式（6-7）计算的普通箍筋柱承载力大50%，即满足：)(35.1)(9.0''0ssdcdssdssdcorcdAfAfAfAkfAf当遇到下列任意一种情况时，不考虑螺旋箍筋的作用，而按普通箍筋柱计算构件的承载力。§6－2螺旋箍筋柱§6－2螺旋箍筋柱作业：6－7