轴心受力构件性能与计算

混凝土设计原理混凝土设计原理 汪汪大海大海HH武汉武汉理工大学土木工程与建筑学院理工大学土木工程与建筑学院20102010年年9 9月月第三章 轴心受力构件性能与计算2022-11-281第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16压压压拉拉柱 下 基础楼板柱梁梁墙楼梯墙 下 基础地下室底板第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16轴心受拉构件的配筋形式纵筋纵筋纵筋纵筋箍筋箍筋bh第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16sss=Essys,hfytto t0ftt=Ectt材料设计用的应力-应变曲线第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16当c=ft 时，混凝土应变达到峰值拉应变t0。如继续加载混凝土将会产生开裂，（实际上此时还未达到极限拉应变tu，并未开裂，但是由于极限拉应变很不稳定，所以一般构件开裂时通常以峰值应变为标志）轴力达到Ncr。此时，由混凝土的受拉时应力-应变关系知：tcrtcsstcsscfNf AE Af AE AEsEcEEscAA0.5(12)crtcENf A 令：可得：取：第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16ussNf A第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16为避免钢筋面积相对于混凝土面积太少的情况下：即混凝土一开裂，钢筋无法承受混凝土卸载的轴力：fy受拉钢筋配筋率min 0.2%和0.45ft/fy中得大值不应用绑扎接头为防止正常使用阶段的变形过大，fy 300 N/m2min2tyEtfff第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16参照 图3-2混凝土受拉裂缝是一个逐渐发展，增加的过程。第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16小结(Conclusions)1.由于混凝土材料开裂后，构件的变形和受力呈非线性，荷载与应力、荷载与变形不再为线性关系，线弹性材力分析方法不再适用。2.在混凝土开裂后瞬间，截面应力发生重分布。3.开裂后，构件是带裂缝工作的。最终破坏是钢筋的屈服。裂缝对钢筋的影响?裂缝宽度的计算?裂缝对变形的影响(刚度)?第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16Mechanical properties of reinforced concrete members section第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/162011cccf0=0.002ocfcccu=0.0033sss=Essysufy(Behavior of Axial Compressive Member)破坏形态 P58第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/160y且当混凝土未压碎，钢筋未屈服第一阶段2cscss011cscNAAfAE A2011ccf第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16继续增加荷载，分成两种情况：第二阶段2cs011cyNfAf AcscyNf Af Ay当y0当第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第二阶段0当c0scscscyNf AE Af Af A第二种情况：第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16(Behavior of Axial Compressive Member)由于初始偏心对承载力的影响不可忽略，长柱受轴力和弯矩（二次弯矩）的共同作用，造成长柱的承载力小于短柱的承载力（相同材料、截面和配筋）第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/1600000/81/4 341.1770.021/35 500.870.012/lblblblblb大量试验研究表明：时，时，时，il/0AIi/短长cucuNN第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16长柱轴压极限承载力0.9()cucysNf AfA稳定系数第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16ssdcordcor配筋形式第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16Nc素混凝土柱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柱和普通箍柱的性能几乎相同保护层剥落使柱的承载力降低螺旋箍筋开始受力，约束使柱的承载力提高标距NcNc第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16(Behavior of Axial Compressive Member with Spiral Stirrups)约束混凝土的抗压强度rcccff4当箍筋屈服时r达最大值corssycorcorssycorssyrAAfsddAfsdAf244220211核心区混凝土的截面积间接钢筋的换算面积dcorrfyAss1fyAss1第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/1600.90.9(4)0.9 2cucccoryscrcorysccorysyssNf AfAfAfAf AfAf A第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16算得的承载力不宜大于普通箍柱承载力的算得的承载力不宜大于普通箍柱承载力的1.5倍，倍，以免保护层过早脱落，影响正常使用。以免保护层过早脱落，影响正常使用。当当l0/dc12时，不考虑箍筋的有利作用。时，不考虑箍筋的有利作用。当按上式算得的承载力小于普通箍柱承载力时，当按上式算得的承载力小于普通箍柱承载力时，取后者。取后者。为保证箍筋的约束效果，为保证箍筋的约束效果，Ass0 应不小于应不小于As的的25%，若小于则不考虑箍筋的有利作用。且箍筋间距若小于则不考虑箍筋的有利作用。且箍筋间距 80。为方便施工和保证质量，为方便施工和保证质量，要求箍筋间距满足要求箍筋间距满足s40 mm和和dcor/5dcorrfyAss1fyAss1第四章 轴心受力构件性能与计算2011/8/16