第6章 受压构件的承载力计算.ppt

混凝土结构设计原理;本章重点;Lanzhou University of Technology; 当轴向压力作用于截面形心时，称为轴心受压构件。 （1）对于匀质材料的受压构件，当纵向压力的作用线与构件截面形心重合时，为轴心受压构件，否则为偏心受压； （2）对于钢筋混凝土构件，只有当截面上受压应力的合力与纵向外力的作用线重合时，为轴心受压，否则为偏心受压。但为应用方便，利用纵向外力的作用线与受压构件混凝土截面形心是否重合来判断轴心受压还是偏心受压。 ◆ 在实际结构中，通常由于施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、混凝土质量的不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距，因此，理想的轴心受压构件几乎是不存在的。（目前，有些国家的设计规范已经取消轴心受压构件的计算） ◆ 但有些构件，如以恒载为主的等跨多层房屋的内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。; 若纵向外力作用线不与构件轴线重合或同时作用有轴力和弯矩的受力构件称为偏心受力构件。当偏心外力为压力时，则为偏心受压构件。按照偏心力在截面上作用位置的不同又分为单向偏心受压构件和双向偏心受压构件。;6.1.1 截面型式和尺寸;6.1.2 材料的强度等级;Lanzhou University of Technology;◆ 柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于12mm，但也不宜大于 32mm，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，且不应少于6根，且宜沿周边均匀布置。 ◆ 当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋的净间距不应小于50mm，且不宜大于300mm。 ◆ 对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净间距应按梁的相关规定取值。 ◆ 截面各边纵筋的中距不应大于300mm。对矩形截面柱，当截面高度h≥600mm时，在柱侧面应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋，并相应设置复合箍筋或拉筋。;6.1.4 箍筋的构造要求;Lanzhou University of Technology;§6.2;6.2.1 轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算;Lanzhou University of Technology;2. 短柱受压截面分析的基本方程;Lanzhou University of Technology;《混凝土结构设计规范》中，为安全计，取值小于上述结果，详见教材表6.3。;Lanzhou University of Technology;N;Lanzhou University of Technology;—— 全部纵向受压钢筋面积；;（四） 普通箍筋的轴压柱承载力计算的两类问题;6.2.2 轴心受压螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算;Lanzhou University of Technology;Lanzhou University of Technology;s;Lanzhou University of Technology;N;N;小偏心受压破坏;§6.3; 大量试验表明：构件截面变形符合平截面假定，偏压构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。其影响因素主要与相对偏心距e0/h0的大小和所配钢筋数量有关。;Lanzhou University of Technology;Lanzhou University of Technology;受压破坏的破坏特征： ◆ 截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大。 ◆ 而受拉侧钢筋应力较小。 ◆ 当相对偏心距e0/h0很小时，“受拉侧”还可能出现“反向破坏” 情况。 ◆ 截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏。 ◆ 承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，破坏时受压区 高度较大，远侧钢筋可能受拉不屈服也可能受压，破坏具有脆性性质。 ◆受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压，在设计中应予以避免。;3、受拉破坏和受压破坏的界限 ◆ 即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到。 ◆ 与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。 ◆ 因此，其相对界限受压区高度仍为:;Lanzhou University of Technology;§6.4;2. 附加偏心距;Lanzhou University of Technology;对于长细比l0/h≤5的短柱。 ◆ 侧向挠度 f 与初始偏心距ei相比很小。 ◆ 柱跨中弯矩M=N(ei+f ) 随轴力N的增加基本呈线性增长。 ◆ 直至达到截面承载力极限状态产生破坏。 ◆ 对短柱可忽略侧向挠度f的影响。;Lanzhou University of Technology;长细比l0/h 30的长柱 ◆侧向挠度 f 的影响已很大。 ◆在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f