钢筋混凝土轴心受拉构件修.pptx

第四章第四章 混凝土轴心受力构件混凝土轴心受力构件第一节第一节 轴心受拉构件的受力特点轴心受拉构件的受力特点一、混凝土开裂前一、混凝土开裂前（一）弹性状态（一）弹性状态（二）弹塑性状态（二）弹塑性状态（三）即将开裂状态（三）即将开裂状态NAssACCAssNcrACftkN=N=c cA Ac c+s sA As s c c=s s s s=E=Es s s s c c=E=Ec c c cN=(N=(E EA As s+A+Ac c)c c E=E=E Es/s/E Ec cN Ncrcr=(2=(2 E EA As s+A+Ac c)c c N=(N=(E E A As s+A+Ac c)c c E E=E Es s/E/Ec c 二、混凝土开裂后二、混凝土开裂后1、开裂处混凝土退出工作，为开裂处混凝土和钢筋开裂处混凝土退出工作，为开裂处混凝土和钢筋共同受力。共同受力。2、当裂缝间混凝土的拉应力无法达到抗拉强度时，当裂缝间混凝土的拉应力无法达到抗拉强度时，裂缝间距基本稳定，随外力的增大，裂缝宽度加大。裂缝间距基本稳定，随外力的增大，裂缝宽度加大。三、破坏阶段三、破坏阶段v钢筋承担所有的拉力。钢筋承担所有的拉力。Nu=fykAs第二节第二节 轴心受拉构件的承载力计算轴心受拉构件的承载力计算一、计算公式一、计算公式 N fy As式中 N轴向拉力设计值；fy钢筋抗拉强度设计值；As纵向受拉钢筋截面面积二、构造要求二、构造要求1.纵向受力钢筋的配置2.箍筋第三节第三节 轴心受拉构件的裂缝宽度验算轴心受拉构件的裂缝宽度验算一、裂缝宽度计算公式一、裂缝宽度计算公式 二、裂缝宽度验算二、裂缝宽度验算 wmax wlim（一）（一）材料选择：材料选择：1、混凝土：、混凝土：选择强度等级较高的混凝土，选择强度等级较高的混凝土，C20C50。2、钢筋：、钢筋：不宜选择高强钢筋，不宜选择高强钢筋，HRB335、HRB400。（二）（二）截面形式和截面尺寸截面形式和截面尺寸1、形式：、形式：矩形、圆形、矩形、圆形、I形。形。2、尺寸：、尺寸：最小高度、刚度要求。最小高度、刚度要求。（三）（三）纵向钢筋：纵向钢筋：钢筋直径及间距、布置、配筋率等。钢筋直径及间距、布置、配筋率等。（四）（四）箍筋：箍筋：钢筋直径及间距、布置、配箍率等。钢筋直径及间距、布置、配箍率等。二、受压构件的一般构造二、受压构件的一般构造一、概述一、概述1、轴心受压构件分类、轴心受压构件分类普通箍筋柱：纵筋普通箍筋柱：纵筋+普通箍筋（矩形箍筋）普通箍筋（矩形箍筋）螺旋箍筋柱：纵筋螺旋箍筋柱：纵筋+螺旋式箍筋螺旋式箍筋2、轴压构件中纵筋和箍筋的作用、轴压构件中纵筋和箍筋的作用二、配有普通箍筋的轴压构件二、配有普通箍筋的轴压构件（一）（一）试验研究分析试验研究分析1、柱的分类：、柱的分类：短柱（对一般截面短柱（对一般截面L0/i 28；对矩形截；对矩形截面面L0/b8）、长柱。）、长柱。第二节第二节 受轴心受压构件正截面受压承载力受轴心受压构件正截面受压承载力v当构件的压应变达到当构件的压应变达到0.002时，混凝土达到轴心抗压强度值，时，混凝土达到轴心抗压强度值，构件宣告破坏。若钢筋的屈服应变小于混凝土破坏时的应变，构件宣告破坏。若钢筋的屈服应变小于混凝土破坏时的应变，则钢筋首先达到屈服应变，随后钢筋的应力保持为屈服应力不则钢筋首先达到屈服应变，随后钢筋的应力保持为屈服应力不变，直到混凝土破坏；若钢筋的屈服应变大于混凝土破坏时的变，直到混凝土破坏；若钢筋的屈服应变大于混凝土破坏时的应变，则混凝土破坏时钢筋未屈服。所以，钢筋不宜采用高强应变，则混凝土破坏时钢筋未屈服。所以，钢筋不宜采用高强钢筋。钢筋。Nu=fckA+f ykAs3、长柱的试验研究、长柱的试验研究v轴向压力使柱产生侧向弯曲，从而增大了初始偏心矩。这使得轴向压力使柱产生侧向弯曲，从而增大了初始偏心矩。这使得长柱的承载力较同等截面和配筋的短柱承载力小，长柱的承载力较同等截面和配筋的短柱承载力小，规范规范中中采用承载力降低系数采用承载力降低系数（称为稳定系数）（称为稳定系数）考虑这种影响。考虑这种影响。（二）正截面承载力计算公式（二）正截面承载力计算公式Nu=0.9 (fcA+f yAs)2、短柱的试验研究、短柱的试验研究三、轴心受压螺旋式箍筋柱的正截面三、轴心受压螺旋式箍筋柱的正截面受压承载力计算受压承载力计算（一）试验研究分析（一）试验研究分析1、螺旋式箍筋柱的受力特点：、螺旋式箍筋柱的受力特点：轴向压力较小时，混凝土和纵筋轴向压力较小时，混凝土和纵筋分别受压，螺旋箍筋受拉但对混凝土的横向作用不明显；接分别受压，螺旋箍筋受拉但对混凝土的横向作用不明显；接近极限状态时，螺旋箍筋对核芯混凝土产生较大的横向约束，近极限状态时，螺旋箍筋对核芯混凝土产生较大的横向约束，提高混凝土强度，从而间接提高柱的承载能力。提高混凝土强度，从而间接提高柱的承载能力。2、螺旋箍筋又称为、螺旋箍筋又称为“间接钢筋间接钢筋”，产生，产生“套箍作用套箍作用”。（二）截面承载力计算（二）截面承载力计算1、约束混凝土的抗压强度：、约束混凝土的抗压强度：fc1=fc+4 2 约束应力分析约束应力分析2、计算公式：、计算公式：N0.9 (fcAcor+f yA s+2 fyAsso)3、使用螺旋式箍筋柱的条件、使用螺旋式箍筋柱的条件