三章轴心受力构件正截面承载力计算课件演示教学

N0.9(fy A sfcA ) …3－2
j —— 稳定系数；
f y —— 钢筋抗压强度设计值； f c —— 混凝土轴心抗压强度设计值；
当现浇钢筋混凝土轴压构件截面长边或直径小于300mm时， 混凝土强度设计值应乘以系数0.8。
As —— 全部纵向受压钢筋面积；
A—— 构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大
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§3.1 概述 • 理想的轴心受力构件不存在。
轴线
N
N
(轴拉)
轴线
N
N
(轴压)
图3-1 轴心受力构件
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• 3.2.2 建筑工程中的轴心受拉件正截面承载 力计算
• 1. 计算公式
N
} fy As
As
X 0
N fyAs
…3－1
N —— 拉力的组合设计值； fy —— 钢筋抗拉强度设计值， fy 300 N/mm2 ； As —— 纵向钢筋面积。
于 0.03时，A该用 AcAAs
。
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3. 构造要求
❖ 材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用HRB400级。 ❖ 截面： b≥250mm, l0 /b≤30 。 ❖
纵筋： d≥12mm, 圆柱中根数 ≥6， ≤ 5％；
❖ 箍筋：封闭50式mmd≥≤6@mm≤ 3,5≥0dm纵m/4,；c≥25mm。 s≤400mm , ≤ 15d纵 。
…3－7
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规范从提高安全度考虑，采用下式设计：
N 0 .9 (fc A c o fr y A s 2fy A ss )o …3－8
f y —— 间接钢筋的强度；
Acor—— 构件的核心截面面积；
Asso—— 间接钢筋的换算面积，
Asso
dcorAss1；
S
Ass1 —— 单根间接钢筋的截面面积；

层剥 落
使其承载力提高。
当荷载逐步加大到混凝土压应变 超过无约束时的极限压应变时后， 箍筋外部的混凝土被压坏开始剥落， 而箍筋内部的混凝土则能继续承载。
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配有螺旋筋柱的受力分析 1.配筋形式
s
s
dcor
dcor
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配有螺旋筋柱的受力分析
2.试验研究
螺旋箍筋的
约束使柱的
保护层剥落
第三章 轴心受力构件正截面承载力
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本章重点
➢ 了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力 全过程；
➢ 掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截面 承载力的计算方法；
➢熟悉轴心受力构件的构造要求。
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§3.1 概述 §3.2 轴心受拉构件正截面承载力计算 §3.3 轴心受压构件正截面承载力计算 §3.4 小结
承载力提高
Nc
Nc
使柱的承载 力降低
标距
普通钢筋 混凝土柱
螺旋箍筋 钢筋混凝 土柱
荷载不大 时螺旋箍
素混凝土 柱
Nc
柱和普通 箍柱的性
能几乎相
同
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2.建筑工程中螺旋箍轴压构件承
载力
f y Ass1
2s dcor
f y Ass1
fc1fc 42
…3－3
当螺旋筋屈服时，s2可由隔离体平衡条件求得：
2fyA ss 1 2sdco r 22 fyA A cso so r …3－4
以（4）代入（3），得：
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fc1 fc
2fyAsso Acor
根据轴向力平衡条件可得：
Nfc1 Acor fyAs
fc 2fAycAosrsoAcorfyAs
fcA cor2fyA ss ofy A s
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• 2. 构造要求
❖ 不得采用绑扎的搭接接头。
❖ 纵筋一侧配筋率 As 20.2%,且 0.45ft fy。
bh
（ ft 为混凝土轴心抗拉强度设计值） ❖ 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先采用直
径较小的钢筋。
❖ 箍筋直径 d≥6mm, 间距s宜 ≤200mm (腹杆中 s ≤150mm)。
（普通箍筋柱）
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（螺旋箍或焊接环箍柱）
3.3.2 配有普通箍筋的轴心受压 构件
• 1. 受力分析及破坏特征
短柱：混凝土压碎，钢筋压屈。 长柱：构件压屈 l0 /i≤28 (l0 为柱计算长度， i为回转半径。)
2020/6/4 矩形截面柱， l0 /b≤8
2. 建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算
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• 3.2.2 桥梁工程中的轴拉构件
0 Nd
} fsd As
X 0
oNd fsdAs
ro —— 桥涵结构的重要系数；
Nd —— 拉力的组合设计值；
fsd —— 钢筋抗拉强度设计值， fsd 330N/mm2 ；
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§3.3 轴心受压构件
• 3.3.1 概述
b
A,s
h
入公式（3-1）N ≤ 因此可选用4B 16
fy（AAss=得804Α mSm2N ）fy 20 30 0100 3 66.76mm 2
m in 0 .4 5 ftfy 0 .4 5 1 .4 3 3 0 0 0 .2 1 % 和最小配筋率0.2％比较
bA sh15 8 0 0 41 2 501.75% m in
钢 筋全部截面面积的25％。 当遇到上述任意一种情况不满足要求时， 202不0/6/4 应计入间接钢筋的影响，而应按式3-3进
例3-2某轴心受压柱，轴力设计值 N 2 4 0 0 k N ，计算
长度为 l0 6.2，m混凝土C25，纵筋采用HRB400级钢 筋。环境类别为一类。试求柱截面尺寸，并配置受力
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• [例3-1]某钢筋混凝土屋架下弦，其节间最大轴心拉力设计值
N=200kN，截面尺寸b×h=150mm×150mm，混凝土强度等级C30
，钢筋用HRB335级钢筋，试求由正截面抗拉承载力确定的纵
筋数量As。
• [解] 由参考资料附表3查得HRB335级钢筋fy=300N/mm2，代
S —— 间接钢筋的间距；
—— 间接钢筋对混凝土约束的折减系数。
当≤C50时，1.0; ≥C80时,0.85。其
间按线性内插法确定。
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构造要求
❖ l0 /d≤12； ❖按式（9）算得的承载力应大于按式（3）
算 得的承载力，但不应超过其1.5倍；
❖ 间接钢筋的换算截面面积Asso应大于纵向
b400
b400
b > 400
b > 400
（每边4根） （每边多于4根） （每边3根） （每边多于3根）
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3.3.3 配有螺旋箍筋的轴心受压 构件
• 1. 受力分析及破坏特征
当混凝土的轴向压力较大时
（0.7fc左右），混凝土纵向微裂缝
开始迅速发展。 保护
螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，