钢筋混凝土偏压构件及偏心受拉构件PPT课件

一、 截面形式及尺寸方形或矩形、圆形或多边形轴心受压构件轴心受压构件偏心受压构件偏心受压构件矩形、工字形方形柱的截面尺寸不宜小于方形柱的截面尺寸不宜小于250mm250mm250mm250mm，长细比，长细比l l0 0/ /b b=30=30或或l l0 0/h/h=25=25。截面尺寸符合模数要求，。截面尺寸符合模数要求，800mm800mm以下的取以下的取50mm50mm的倍数，的倍数，800mm800mm以上的取以上的取100mm100mm的倍数。的倍数。二、 混凝土混凝土：采用较高强度等级的混凝土，C25、C30、C35、C40。第1页/共16页三、 纵筋偏压配筋率：偏压配筋率：级受拉、受压级受拉、受压0.25%（柱）、（柱）、0.2%（墙）；（墙）； 级受拉、受压级受拉、受压0.20%（柱）、（柱）、0.15%（墙）（墙）轴压配筋率：轴压配筋率：全部钢筋配筋率全部钢筋配筋率0.4%轴心受压构件纵筋沿截面的四周均匀放置，钢筋根数不得少于4根，直径不小于12mm，常用1232mm。偏心受压构件纵筋放置在偏心截面的两边，截面高度600mm时，侧面应设置直径1016mm的纵向构造钢筋，并设附加箍筋或拉筋。纵筋混凝土保护层厚度一级环境取25mm，净距不小于50mm，纵筋中距不大于350mm。纵筋：采用、级钢筋，不宜采用高强度钢筋。第2页/共16页四、箍筋箍筋应做成封闭式，间距在绑扎骨架中不大于15d，在焊接骨架中不大于20d，且不大于400mm，也不大于构件截面的短边尺寸。箍筋直径不小于d/4，且不小于6mm。纵筋配筋率超过3%时，直径不小于8mm，间距不大于10d，且不应大于200mm。当柱子截面短边尺寸不大于400mm，纵向钢筋多于4根时；或每边多于3根纵筋时，应设复合箍筋。箍筋及附加箍筋第3页/共16页 第二节 轴心受压构件正截面承载力在实际结构中，理想的轴心受压构件在实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在几乎是不存在的（砼的非均的（砼的非均质性、纵筋的非对称性、荷载位置的不准确、施工误差等）。质性、纵筋的非对称性、荷载位置的不准确、施工误差等）。以承受恒载为主的以承受恒载为主的多层房屋的内柱多层房屋的内柱、桁架中的、桁架中的受压腹杆受压腹杆等，主要等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算。普通钢箍柱普通箍筋柱普通箍筋柱螺旋钢箍柱螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱普通钢箍柱普通钢箍柱：纵筋纵筋的作用的作用提高柱的承载力，减小提高柱的承载力，减小截面尺寸，改善破坏时构截面尺寸，改善破坏时构件的延性，减小混凝土的件的延性，减小混凝土的徐变变形。徐变变形。箍筋箍筋的作用与纵筋形成的作用与纵筋形成骨架，防止纵筋受力后外骨架，防止纵筋受力后外凸。凸。 第4页/共16页一、试验结果矩形截面轴心受压矩形截面轴心受压短柱短柱N变形条件：es =ec =esyyssEfEeee 物理关系：02000 2eeeeeeccf平衡条件：ssccAANyysfee 第5页/共16页矩形截面轴心受压矩形截面轴心受压长柱长柱长柱在轴向力作用下，不仅发生长柱在轴向力作用下，不仅发生压缩变形压缩变形，同，同时还发生时还发生纵向弯曲纵向弯曲，产生，产生横向挠度横向挠度。破坏时，。破坏时，凹侧混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯而向外弯凹侧混凝土被压碎，纵向钢筋被压弯而向外弯凸，凸侧则由受压突然变为受拉，出现水平受凸，凸侧则由受压突然变为受拉，出现水平受拉裂缝。拉裂缝。原因原因：钢筋混凝土柱：钢筋混凝土柱不可能不可能是是理想的理想的轴心受压构件轴心受压构件，轴向力多少存在一个初始偏心。，轴向力多少存在一个初始偏心。长柱的破坏荷载小于短柱，且柱子越细长则长柱的破坏荷载小于短柱，且柱子越细长则小得越多。小得越多。用稳定系数用稳定系数表示长柱承载力较短柱降低的程表示长柱承载力较短柱降低的程度。度。 =Nu长长/Nu短短，影响因素：影响因素：柱子的长细比柱子的长细比l0/b，混凝土强度等，混凝土强度等级和配筋率影响很小。级和配筋率影响很小。 l0/b8需考虑纵向弯曲的影响，查表得需考虑纵向弯曲的影响，查表得 0.890.89。2. 2.计算计算A As )(11sycdudAfAfNN第8页/共16页03003000 .1089. 0106502 . 1310113AfNfAcdys说明截面尺寸选的过大，重新选择说明截面尺寸选的过大，重新选择b=250mm。l0/b=4550/250=18.28需考虑纵向弯曲的影响，查表得需考虑纵向弯曲的影响，查表得 0.80.8。236052502500 .108 . 01065031011mmAfNfAcdys%97. 0250250605AAs满足要求，选用满足要求，选用4 14，排列于，排列于柱子四周。箍筋选用柱子四周。箍筋选用f6f6200第9页/共16页三、配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压柱配有螺旋式和焊接环间接钢筋截面 （a）螺旋式 （b）焊接环式 配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的钢筋混凝土柱的受压破坏可认为是由于横向变形而发生的拉坏，间接钢筋可以约束核心区混凝土的横向变形，而使其处于三向受压状态，可以进一步承受压力至螺旋式间接钢筋受拉屈服而破坏，因而间接钢筋可以提高钢筋混凝土柱的受压承载力。第10页/共16页 第三节 偏心受压构件的受力性能 构件的最终破坏是由于受压区混凝土的压碎所造成的。由于引起混凝土压碎的原因不同，破坏形态可以分为大偏心受压破坏和小偏心破坏两类。 大偏心受压构件的破坏特征：受拉钢筋首先达到屈服，然后是受压钢筋达到屈服，最后由于受压混凝土压碎而导致构件破坏。因为破坏是从受拉区可以的，故称为“受拉破坏”。一、破坏特征大偏心受压破坏形态第11页/共16页 小偏心受压构件的破坏特征：破坏是由受压混凝土压碎引起的，离纵向力较近一侧的钢筋受压屈服，而另一侧的钢筋无论受压还是受拉，均达不到屈服强度，破坏无明显预兆，混凝土强度越高，破坏越突然。由于破坏是从受压区开始的，故这种破坏被称为“受压破坏”。小偏心受压破坏形态二、纵向挠曲线的影响 钢筋混凝土柱在承受偏心受压荷载后，会产生纵向弯曲变形，其侧向挠度将引起附加弯矩（也称二阶弯矩）。第12页/共16页偏心受压柱的各种破坏短 柱：可以不考 虑纵向弯曲引起 的附加弯曲的影 响，M与N成线形 关系。构件是由 于材料破坏引起的。中长柱：M与N不成 线性关系，也属于 材料破坏。细长柱：构件是失去 平衡而破坏，失稳 破坏。第13页/共16页三、弯矩和轴心压力对偏心受压构件正截面承载力的 影响 在受压破坏和受拉破坏之间，存在一种界限破坏状态，此时受拉钢筋屈服和受压混凝土压碎同时发生。四、大、小偏心受压的分界 大、小偏压之间的根本区别是截面破坏时受拉钢筋是否屈服。区分大小偏心破坏的界限状态，与区分适筋梁和超筋梁的界限状态完全相同。所以： 当 时，构件截面为小偏心受压；b 当 时，构件截面为大偏心受压；b 当 时，构件截面为偏心受压的界限状态。b五、偏心距增大系数 长细比较大的中长柱由于侧向挠度产生的附加弯矩不能忽略，而弯矩增加使受压承载力降低，规范的做第14页/共16页法：将初始偏心距乘以一个大于1的偏心距增大系数并用公式表示：其中的参数见书P111。2012011()1400/ilehh 第15页/共16页感谢您的观看。感谢您的观看。第16页/共16页