第3章3.3节：钢筋混凝土受压和受拉构件.ppt

3.3.1 受压构件的构造要求-基本定义 实际工程中，完全的轴心受压构件几乎没有，以恒荷载为主的框架结构中柱，承受节点荷载的桁架结构中的受压弦杆和腹杆可近似为轴心受压构件。 实际工程中的偏心受力构件：单层厂房的柱子、框架结构中的框架柱、剪力墙结构中的剪力墙、桥梁结构中的桥墩、烟囱、桁架压杆、水塔筒壁等。 偏心受压构件 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 3.3.1 受压构件构造要求 3.3.1 受压构件构造要求 3.3.1 受压构件构造要求——纵筋的构造 3.3.1 受压构件构造要求——纵筋的构造 3.3.1 受压构件构造要求——箍筋的构造 3.3.1 受压构件构造要求——箍筋的构造 柱钢筋图 3.3.2 轴心受压构件承载力计算 3.3.2 轴压构件承载力 3.3.2 轴压构件承载力 3.3.2 轴压构件承载力 3.3.2 轴压构件承载力——普通箍筋柱 3.3.2 轴压构件承载力 小 结 1. 纵向受力钢筋、箍筋的作用； 2. 纵向受力钢筋、箍筋的构造要求。 作业布置 3.3.3 偏压构件 3.3.3 偏压构件 3.3.3 偏压构件承载力 3.3.3 偏压构件承载力 二、大偏心受压 注：1.当x2as‘，近似取x=2as’，对受压钢筋取矩有： 三、小偏心受压构件的计算 例1：已知：b*h=300*500mm,l0=3.5m,N=660kN,M=172kNm,混凝土C25,钢筋二级，as=as’=35mm,对称配筋，求:As,As‘ 例：已知：b*h=300*400mm,l0=7m,N=310kN,M=165kNm,混凝土C25,钢筋二级，求: As,As‘ 3)判断大小偏心 例：已知：b*h=300*600mm,l0=4.8m,N=3000kN,M=336kNm,混凝土C30,fc=14.3MPa钢筋 三级，as=as‘=40mm,求:As,As‘ 3.3.4 受拉构件 3.3.4 受拉构件 3.3.4 受拉构件 3.3.4 受拉构件 3.3.4 受拉构件 3.3.4 受拉构件 3.3.3 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 ①压区应变 大偏压和小偏压大部分受压： 小偏压全截面受压： ②拉区钢筋拉应变 大偏压ab、ac线： 小偏压ae、af、a?g线： 轴心受压a??h线，压应变为0.002。 ③界限破坏的应变 图中ad线，受拉钢筋达到fy，压区混凝土也达到极限应变?cu。 3.3.3 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 大小偏心受压的分界： ? ?b –– 大偏心受压 ab、ac ? ?b –– 小偏心受压 ae 、af 、a?g ? = ?b –– 界限破坏状态 ad b c d e f g h A?s As h0 x0 x?b0 ?s ?cu a? a?? a ?y 0.002 3.3.3 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 3 附加偏心距ea 原始偏心矩e0 附加偏心矩ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值 初始偏心矩ei 由于荷载偏差，施工误差等因素的影响，偏心受压构件的偏心距会增大或减小。此外，混凝土材料的不均匀性，钢筋位置的偏差，使得压力即使作用于截面的几何中心上，也难保证几何中心和物理中心重合，从而造成轴向压力的偏心。 3.3.3 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 4 结构侧移和构件挠曲引起的附加内力 偏心受压构件会产生横向挠度af，因此，横向总侧移为ei+af，构件承担的实际弯矩M＝N(ei+af )=Nei(1+af/ei)，其值明显大于初始弯矩N·ei，称为“二阶效应”。 在有侧移框架中，二阶效应主要是指竖向荷载在产生了侧移的框架中引起的附加内力，通常称为P-Δ效应。在这类框架的各个柱段中，P-Δ效应将增大柱端控制截面中的弯矩；在无侧移框架中，二阶效应是指轴向压力在产生了挠曲变形的柱段中引起的附加内力，就是p-?效应，它有可能增大柱段中部的弯矩，但除底层柱底外，一般不增大柱端控制截面的弯矩。 af N(ei+af ) 3.3.3 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 ①短柱：长细比l0/h≤5（对矩形、T形和I形截面），或l0/d≤5（对圆形、环形截面）； ②长柱：长细比l0/h或l0/d的值在5和30之间； ③细长柱：长细比l0/h或l0/d30。 随着长细比的增大，构件的承载力依次降低。从破坏形态分析，短柱、长柱属于材料破坏，而细长柱会发生失稳破坏。工程中应尽可能避免采用细长