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第五章 轴心受力构件的 截面承载力计算. 第一节 轴心受压构件的 承载力计算. 本章内容. 第二节 轴心受拉构件的 承载力计算. 一、轴心受力构件分类:. 1、轴压构件: 以恒荷为主的多层房屋的 内 柱,桁架的受压腹杆。 2、轴拉构件 : 桁架的受拉腹杆,下拉杆, 圆形水池。. 二、轴压构件分类:. 1、根据配筋方式:. a、 纵筋和箍筋(或纵筋上焊横向钢筋) b、 纵筋和螺旋式(或焊接环式)间接钢筋. 2、截面形式: 矩形、方形、环形、圆形、正多边形. - PowerPoint PPT Presentation
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第五章 轴心受力构件的第五章 轴心受力构件的 截面承载力计算 截面承载力计算
本章内
本章内
容容第一节 轴心受压构件的 承载力计算第二节 轴心受拉构件的 承载力计算
一、轴心受力构件分类:
1、轴压构件: 以恒荷为主的多层房屋的
内 柱,桁架的受压腹杆。2、轴拉构件:: 桁架的受拉腹杆,下拉杆, 圆形水池。
二、轴压构件分类:二、轴压构件分类:1、根据配筋方式:
a 、纵筋和箍筋(或纵筋上焊横向钢筋)b 、纵筋和螺旋式(或焊接环式)间接钢筋
2、截面形式:矩形、方形、环形、圆形、正多边形
第一节 轴心受压构件的第一节 轴心受压构件的 承载力计算 承载力计算
本节内容
本节内容
一、配有纵筋和箍筋柱的承载力计算
二、配有纵筋和螺旋式(焊接环 式)箍筋柱的承载力计算
一、配有纵筋和箍筋柱的承载力计算1、钢筋的作用
① 纵筋:
a 、协助砼承担压力,减小截面尺寸。b 、防止脆性破坏,提高延性。c 、减小徐变变形
② 箍筋:
a 、能与纵筋形成骨架b 、防止纵筋受力后外凸。c 、采用加密箍筋时能约束核 芯砼,提高极限变形值。
2、短期加荷破坏特征和应力分布① 破坏特征② 应力分布
sA
N
E
S
)1(
A
N
EC
)1(
εS′=εc ∵εc=σ c /Ec′=σc/γEc εs′=σs ′/ Es σc/γEc=σs′/ Es∴ σs′=Esσc/γE c =α Eσc/γ又∵ N=σcA+σs′As ′ ρ′= As′/ A
a 、荷载较小时,弹性阶段 σs′ 、 σc和 N 成线性关系
b 、随荷载增加,砼进入塑性阶段时在相同荷载增量下 σs′ 比 σc 增加得快
3、长期荷载作用下的应力分析① 应力分析
② 配筋率 ρ′的限值:如果配筋率过大,可能使砼的拉应力超过其抗拉强度后开裂,产生与构件轴线相垂直的裂缝,设计时ρ′≤5% 如果过小,纵筋的存在对砼的承载力影响较小,接近素砼 , 徐变也使砼的应力降低很少,纵筋起不到防止脆性破坏的缓冲作用。同时为了承受可能引起的较小弯矩,以及砼收缩,温度变形引起的拉应力 ρ′≥0.4% 一般可取 0.5 ~ 2% .
4、钢筋应力的限值素砼棱柱体构件达到应力峰值时的应变一般为 0.0015~0.002
钢筋砼短柱构件达到应力峰值时的应变一般为 0.0025~0.0035
设计时,当构件压应变达到 0.002 时,认为此时构件达到抗压强度值,此时纵筋的应力值: σs′= Esεs′= 200×10-5×0.002 = 400 N/mm 2
对 I , II , III 级钢筋已达到屈服,而对于 IV 级和热处理钢筋也只能取 400N/mm
5、长细比对长柱承载力的影响引入稳定系数 考虑长柱承载力的降低l/b<8 时 =1l/b>8 时:当 l/b = 8~34 时: =1.177- 0.021×l/b当 l/b =35~50 时: =0.87- 0.012×l/b《规范》中对 的取值制成计算用表
6、承载力计算公式)(9.0 AsfAfN yC
当 ρ′>3% 时, A 改为 An
An=A-As′
NN
l
u
l
u
二、配有纵筋和螺旋式(焊接环式)箍筋柱的 承载力计算
11 、适用条件、适用条件当柱承受很大轴心受压荷载,并且柱截面尺寸由于建筑上和使用上的要求受到限制,若按配纵筋和箍筋的柱来计算,提高砼强度等级和增加配筋量不起作用时。
22 、计算公式推导、计算公式推导4σr
Asso—— 间接钢筋的换算截面面积:
3、注意几点1 )为使间接钢筋外的保护层不致过早剥落,《规范》规定按上式算得的构件承载力不应比按下式算得的大 50%
2 )在下列情况中,不考虑间接钢筋的影响,直接按 下式计算
① 当 lo/d >12 时,此时侧向弯曲过大而使螺旋筋不起作用
)(9.0 AsfAfN yC
)(9.0 AsfAfN yC
② 当用式 计算的值比用式 计算的值小时
③ 当 Asso 小于纵筋全部截面面积的 25% 时,可认为间 接钢筋配置得太少,约束作用不明显。
3 )构造:间接钢筋间距不应大于 800mm ,及dcor/5 , 也不应小于 40mm ,其直径的规定同箍筋。
)(9.0 AsfAfN yC
AfAfAf syssoycorcN
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第二节 轴心受拉构件的承载力
本节内容
一、受力过程和破坏特征
二、承载力计算公式
一、受力过程和破坏特征分三个阶段:(从加载至砼 开裂)
1 、第 I 阶段( OA 段)σ 与 ε 成正比, N 和平均应变成正比
2 、第 II 阶段( AB 段)从砼开裂至钢筋屈服前。此阶段在相同拉力增量时,平均拉应变比前一阶段大。
3 、第 III 阶段( BC 段)受拉钢筋屈服阶段钢筋全部达到屈服时,也就是荷载达到 N y时,裂缝开展很大,可认为构件达到了破坏状态。
二、承载力计算公式二、承载力计算公式
N≤fyAs