第七单元轴心受压构件承载力计算.ppt

二. 计算内容 普通箍筋柱的正截面承载力设计 截面设计 承载力复核 二. 计算内容 截面设计：情况一 7-1 二. 计算内容 截面设计：情况二 若截面尺寸未知， 步骤：a、可先假定配筋率 ，并设 ； b、则可将 代入公式（7-2）得： 则 c、结合构造要求选择截面尺寸（边长取整）。 d、按照情况一进行计算（确定实际的稳定系数）。 二. 计算内容 承载力复核 7-1 7-3 螺旋箍筋柱 当轴心受压构件承受很大的轴向压力，而截面尺寸不能无限制加大，采用普通箍筋柱，即使增大混凝土强度和钢筋用量也不能承受轴向压力时，可以采用螺旋箍筋柱。 7-3 螺旋箍筋柱 一、构造要求 二、受力特点和破坏特性 三、正截面承载力计算 一、构造要求 截面形式：多为圆形或多边形 箍筋形式：螺旋箍筋或焊接环式箍筋 作用：使截面核心混凝土成为约束混凝土，提 高构件承载力和延性。 直径：不应小于纵筋直径的1/4，且不小于8mm。 纵向钢筋应沿圆周均匀分布，其截面积 应不小于核心混凝土截面积的0.5%。核心截面积不应小于构件整个截面面积的2/3。 箍筋间距不应大于核心直径的1/5，也不应大于80mm，且不应小于40mm。 纵向受力钢筋应伸入与受压构件连接的上下构件内，其长度不应小于受压构件直径且不应小于纵向受力钢筋的锚固长度。 7-3 螺旋箍筋柱 一、构造要求 二、受力特点和破坏特性 三、正截面承载力计算 二、受力特点和破坏特性 对于配有螺旋箍筋的轴心受压短柱，沿柱高连续环绕的、间距很密的螺旋箍筋像一个套筒，将核心混凝土包住，有效限制了核心混凝土的横向变形。 螺旋箍筋柱与普通箍筋柱力－位移曲线的比较 二、受力特点和破坏特性 压应变ε=0.002 压应变ε=0.003~0.0035，纵筋屈服，混凝土保护层剥落 压应变ε=0.01，螺旋箍筋屈服，混凝土被压碎 螺旋箍筋柱有 很好的延性。破 坏时，强度和变 形都比普通箍筋 柱好得多。 螺旋箍筋柱与普通箍筋柱荷载－位移曲线的比较 间接钢筋柱 7-3 螺旋箍筋柱 一、构造要求 二、受力特点和破坏特性 三、正截面承载力计算 三、正截面承载力计算 螺旋箍筋柱的正截面抗压承载力是由核心混凝土、纵向钢筋、螺旋式或焊接环式箍筋三部分的承载力组成，其正截面承载力可按下式计算： 三、正截面承载力计算 fs—螺旋箍筋的抗拉强度； dcor—截面核心混凝土的直径=d-2c，c为纵筋至柱截面边缘的径向混凝土保护层厚度； Acor—构件的核心截面面积，Acor= ； S—螺旋箍筋的间距； As0—螺旋箍筋的换算截面面积，是按照体积相等的原则换算的纵向钢筋的面积； As01—单根箍筋的截面面积； k----间接钢筋影响系数，混凝土等级不超过C50时，k=2.0，C80时，k=2.0~1.7，其间按线形插值内插得到。 三、正截面承载力计算 上述公式是针对短柱而言的，对于长柱有可能发生失稳破坏，破坏时核心混凝土横向变形不大，螺旋箍筋不能发挥作用，即螺旋箍筋不能增加柱的稳定性。 ．在螺旋箍筋柱内，保护层在柱破坏前早就剥落。为了保证在使用荷载下，保护层不致过早剥落，按照公式计算的承载力不应比普通箍筋柱计算的普通箍筋柱承载力大于50%。 ．凡属于下列情况之一，不考虑螺旋箍筋的影响而按照普通箍筋柱计算承载力。 ．当构件的长细比　　　　　　　 ，因为过大，柱子丧失稳定而破坏，而使螺旋箍筋不能发挥作用。 ．当按照公式计算所得的承载力小于普通箍筋柱计算结果时，因公式仅考虑了核心混凝土，当外围混凝土较厚时出现这种情况。 ．当螺旋箍筋换算面积　　　　　，螺旋箍筋配置过少，不能起显著约束作用。 d. 当间接钢筋的间距大于80mm或大于核心直径的1/5时。 练习 1. 配普通箍筋的轴心受压构件的承载力为　　　　　　　　　，其中?是　　　　　　　　，它是用来考虑　　　　对柱的承载力的影响。 2. 对于普通箍筋柱，若提高混凝土强度等级、增加纵筋数量都不足以承受轴心压力时，可考虑采用 　　　　　和 　　　方法来提高其承载力。 3. 矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 　　　mm