《钢筋混凝土结构设计》项目3任务1教学ppt课件

*,Page:,1,项目三 任务1,钢筋混凝土轴心受压柱设计,项目三 任务1钢筋混凝土轴心受压柱设计,1,(a),轴心,受压,(b),单向偏心,受压,(c),双向偏心,受压,定义：以承受,压力,为主的构件。如,柱、墙、桥墩等,分类,(a)轴心受压 (b)单向偏心受压,2,钢筋混凝土结构设计项目3任务1教学ppt课件,3,钢筋混凝土结构设计项目3任务1教学ppt课件,4,钢筋混凝土结构设计项目3任务1教学ppt课件,5,1.1 受压构件的构造要求,1、形状,（1）,一般 采用,方形,、,矩形,截面；,（2）,单层工业厂房的预制柱常采用,I字形,截面；,（3）,圆形截面,主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。,2、截面尺寸,1.1.1 截面形状和尺寸,（1）最小截面尺寸：,250250mm,（2）长细比要求：,l,0,/,b,30、,l,0,/,h,25及,l,0,/,d,25。,（3）模数尺寸：,边长,800mm时，以50mm为模数，,边长,800mm时，以100mm为模数。,1.1 受压构件的构造要求1、形状1.1.1 截面形状和尺,6,1、混凝土：,应采用,强度等级较高,的混凝土；,一般结构,常用,C25C40,；,2、钢筋：,常用,HRB335,和,HRB400,。,1.1.2 材料强度,1、混凝土：应采用强度等级较高的混凝土；1.1.2 材料强,7,1、最小配筋率,（1）规定最小配筋率的理由,一是,防止混凝土受压脆性破坏；,二是,承担偶然的附加弯矩、混凝土的收缩和温度变化产生的拉应力。,（2）最小配筋率的取值,1.1.3 纵向钢筋,全部,纵向钢筋的配筋率：,0.6%,（,C50）,0.5%,（,C45）,一侧,纵向钢筋的配筋率,0.2%,。,2、最大配筋率,全部,纵筋配筋率,不宜大于5%。,1、最小配筋率1.1.3 纵向钢筋 全部纵向,8,4、纵向受力钢筋的,直径,：,不宜小于,12,mm；,宜根数少而直径粗。,3、纵向受力钢筋的,根数,：,矩形截面,不得少于,4,根；,圆形截面,不宜少于,8,根，不应少于,6,根。,5、柱侧面的,纵向构造钢筋,：,h600mm,时，应设直径,1016mm,的纵向构造钢筋。,4、纵向受力钢筋的直径：不宜小于12mm；3、纵向受力钢筋的,9,7、纵向受力钢筋的,净间距,：,50mm。,8、纵向受力钢筋的,中距,：,建工,300mm,。,道桥,350mm。,6、纵向钢筋的,保护层厚度,：,一般为30mm。,7、纵向受力钢筋的净间距：50mm。8、纵向受力钢筋,10,1、,箍筋形式：,采用,封闭式,。,2、,箍筋间距：,400mm；,截面的短边尺寸；,15,d,。,3、,箍筋直径：,d,/4,8mm。,4、,当柱中全部纵筋的配筋率,3%,时,，,1.1.4 箍筋,箍筋直径,8mm；,箍筋间距,10倍纵筋最小直径，且,200mm。,箍筋末端,应作成135的弯钩，,弯钩末端平直段长度,10箍筋直径,1、箍筋形式：采用封闭式。1.1.4 箍筋 箍,11,5、,复合箍筋：,纵筋离角筋的距离,6、,不得采用具有,内折角,的箍筋，以避免箍筋受拉时使,折角处混凝土,破损。,150mm,15倍箍筋直径,max,5、复合箍筋：150mm15倍箍筋直径max,12,（每边多于4根）（每边多于3根）,（每边4根）（每边3根）,b,400,b,400,（每边多于4根）（每边多于3根）（每边4根）,13,复杂截面的箍筋形式,复杂截面的箍筋形式,14,轴心受压承载力是,正截面受压承载力 的,上限,。,分,普通箍筋柱,和,螺旋箍筋柱,两种情况。,1.2 轴心受压构件正截面受压承载力,(a),轴心受压,(b),单向偏心受压,(c),双向偏心受压,轴心受压承载力是正截面受压承载力 的上限。1.2 轴心,15,钢筋混凝土结构设计项目3任务1教学ppt课件,16,纵筋的作用,（1）,直接受压，提高柱的承载力；,（2）,承担偶然偏心等产生的拉应力；,（3）,改善破坏性能（脆性）；,（4）,减小持续压应力下,混凝土收缩和徐变,的影响。,箍筋的作用,（1）,固定纵筋，形成钢筋骨架；,（2）,承担剪力；,（3）,约束混凝土，改善混凝土的性能；,（4）,给纵筋提供侧向支承，防止纵筋压屈。,1.2.1 轴心受压,普通箍筋柱,的正截面受压承载力,纵筋的作用（1）直接受压，提高柱的承载力；箍筋的作用（1,17,1、,轴心受压短柱的受力性能,（1）,短柱,的概念：,l,0,/,b,8、,l,0,/,i,28,（2）,短柱,的受力性能,（c）,破坏时，砼压碎，纵筋外鼓呈灯笼状。,（a）,受力时，全截面应变相等，即,e,s,=,e,c,=,e,（b）,受力时，侧向弯曲可忽略不计。,（d）,破坏时，混凝土应变取,0,;应力取,f,c,。,（e）,破坏时，钢筋应力:,对于,y,0,的,钢筋，取,f,y,=f,y,对于,y,0,的,钢筋，取,f,y,=,E,S,0,f,y,1、轴心受压短柱的受力性能（1）短柱的概念：l0/b8、,18,钢筋混凝土结构设计项目3任务1教学ppt课件,19,N,2、轴心受压长柱的受力性能,（1）,受力时，,N,不可避免的初始偏心，,引起的,侧向弯曲、附加弯矩,不可忽略。,（2）,破坏时，,凸边,出现,横向裂缝,，砼,拉裂,；,凹边,出现,纵向裂缝,，砼,压碎,，,构件破坏。,（3）,长柱,的承载力,小于,相同条件,短柱,的承载力。,规范用,稳定系数,表示。,N,长柱,=,N,短柱,N2、轴心受压长柱的受力性能（1）受力时，N不可避免的初始偏,20,3、配普通箍筋柱的承载力计算,（2）计算公式,0.9,是考虑与,偏心受压构件,具有相同的,可靠度,。,当,A,s,0.03,A,时,，公式中的,A,改用,A,-,A,s,。,（1）计算简图,f,c,N,f,sd,A,s,A,s,3、配普通箍筋柱的承载力计算（2）计算公式0.9是考虑与偏,21,4、,柱,的计算长度-,l,0,（1）理想支承时：,柱,的计算长度,-,l,0,N,N,l,0,=H,两端铰支,N,N,l,0,=0.7H,一端铰支,一端固定,N,N,l,0,=0.5H,两端固定,N,N,l,0,=2H,一端固定一端自由,H,4、柱的计算长度-l0（1）理想支承时：柱的计算长度-l,22,1.2.2 配螺旋箍筋,或焊接环式箍筋,柱的受压承载力计算,N,1、配螺旋箍筋柱的受力性能,1.2.2 配螺旋箍筋或焊接环式箍筋柱的受压承载力计算N,23,钢筋混凝土结构设计项目3任务1教学ppt课件,24,2、配螺旋箍筋柱的,轴心受压承载力,计算公式,推导,2、配螺旋箍筋柱的轴心受压承载力计算公式推导,25,d,cor,代 入,推 得,代入,推得,f,f,sd,A,s,由 可得：,得 到,s,2,f,sd,A,s,s1,f,sd,A,ss1,s,2,s,d,cor,s,(,a),(,b,),(,c,),dcor代 入推 得代入推得ff sd As由,26,螺旋箍筋,换算成,相当的纵筋面积,推 得,代 入,推 得,螺旋箍筋换算成相当的纵筋面积推 得代 入推 得,27,令 得公式,a-,间接钢筋对砼约束的,折减系数,当混凝土C50时，取,a,=1.0；,当混凝土为C80时，取,a,=0.85，其间线性插值。,k,-,间接钢筋,影响系数,；,k,2,a,令 得公式a-间接钢筋对砼约,28,3、公式说明,遇下列情况之一，按,普通箍筋柱,计算,（c）,A,ss0,12,（等价于,l,0,/i,48）,；,3、公式说明遇下列情况之一，按普通箍筋柱计算（c）As,29,螺旋箍筋的,换算截面面积,A,ss0,0.25,A,s,（,A,s,全部纵筋面积）,螺旋箍筋的,间距,80mm；,d,cor,/5；,40mm。,螺旋箍筋的,直径,8mm（,道桥,）,d,/4；,4、螺旋箍筋的构造规定,螺旋箍筋的换算截面面积Ass04、螺旋箍筋的构造规定,30,