第二章　钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算.ppt

混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理土木工程学院结构教研室土木工程学院结构教研室第二章第二章钢筋混凝土轴心受力构钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算件正截面承载力计算第二章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算第二章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算本章的重点是: 了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力全过程; 掌握的轴心受拉构件和轴心受压构件正截面承载力的计算方法; 了解建筑工程轴心受力构件与公路桥涵工程轴心受力则构件设计计算方法的相同与不同之处; 熟悉轴心受力构件的构造要求。§ 概述纵向拉力作用线与构件截面形心线重合的构件(图2-1),称为轴心受拉构件。在实际工程中,由于荷载不可避免的偏心和构件制作过程中的不均匀性,轴心受拉构件几乎是不存在的。但是,轴心受拉构件设计简单,因此,拱和桁架结构中的拉杆,以及圆形水池的池壁等结构构件,可近似的按轴心受拉构件设计计算。同理,纵向压力作用线与构件截面形心轴重合的构件,称为轴心受压构件。实际工程中理想的轴心受压构件也是不存在的。但是,在在设计以恒载为主的多层多跨房屋的内柱和屋架的受压腹杆等构件时,可近似的简化轴心受压构件的计算,轴心受压构件中配有纵向钢筋和箍筋,纵向钢筋的作用是承受压力,箍筋的主要作用是固定纵向钢筋,使其在构件制作过程中不发生变形和错位。§ 受力过程及破坏特征轴心受拉构件从开始加载到破坏,其受力过程可分为三个不同的阶段: 从开始加载到混凝上开裂前,属于第I阶段,此时纵问钢筋和混凝土共同承受拉力应力与应变大致成正比,拉力N与截面平均拉应变ε之间基本上是线性关系如图2-2a中的OA段。 混凝土开裂后至纵向钢筋屈服前属于第II阶段,首先在截面最薄弱处产生第一条裂缝随着荷载的增加,先后在一些截面上出现裂缝、逐渐形成图2-2b中(N)所示的裂缝分布形式。此时,在裂缝处的混凝土不再承受拉力,所有拉力均由纵向钢筋来承担。拉力增加时,纵向钢筋的应变显著增大反映在图2-2a中的AB段斜率比第二阶段的OA段的斜率要小。3. 第III阶段 纵向钢筋屈服后,拉力N保持不变的措况下,构件的变形继续增大,裂缝不断加宽,直至构件破坏。此为构件受力的第III阶段如图2-2A中的BC段。N≤fyAs(2-4)式中 N——轴向拉力组合设计值;fy——钢筋抗拉强度设计值,按附表2-3取用,不大于300N/mm2;As——纵向钢筋的全部截面面积。 建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算 正截面是指与构件轴线垂直的截面。对于轴心受拉构件正截面承载力的计算而言,以构件第III阶段的受力情况为基础,但是要考虑可靠度的要求。此时,裂缝截面上混凝土因开裂不能承受拉力,全部拉力由纵向钢筋承受。 (1)轴心受拉构件的受力钢筋不得采用绑扎的搭接接头;(2)为避免配筋过少引起的脆性破坏,%;(3)受力钢筋沿截面周边均匀对称布置,并宜优先选择直径较小的钢筋。 箍筋直径不小于6mm,间距一般不宜大于200mm(屋架的腹杆不宜超过150mm)。§ 钢筋混凝土轴心受压构件正截面承载力计算轴心受压构件内配有纵向钢筋和箍筋。根据箍筋的配置方式不同,轴心受压构件可分为配置普通钢筋和配置间距较密的的螺旋箍筋(或环式焊接钢筋)两大类(图2-4),后者又称为螺旋式或焊接环式间接钢筋。 轴心受压构件的纵向钢筋除了与混凝土共同承担轴