《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理：第四章軸心受力構(gòu)件的性能與計(jì)算》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理：第四章軸心受力構(gòu)件的性能與計(jì)算（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2壓壓壓拉拉柱 下 基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻 下 基礎(chǔ)地下室底板一、工程實(shí)例一、工程實(shí)例3縱筋縱筋箍筋bh二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析1. 1. 受拉構(gòu)件的配筋形式受拉構(gòu)件的配筋形式400.001 0.002 0.003 0.00420010050150N (kN)平均應(yīng)變 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1103MPa.鋼筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205103MPa; As=284mm2.152NtNt915152鋼筋屈服混凝土開裂二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受

2、拉構(gòu)件的受力分析2. 2. 試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究5NtNtNtcrNtcrNtNt二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析2. 2. 試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究6NtNt結(jié)論結(jié)論三個(gè)工作階段：開裂前，線彈性；三個(gè)工作階段：開裂前，線彈性；開裂至鋼筋屈服，裂縫不斷發(fā)展；開裂至鋼筋屈服，裂縫不斷發(fā)展；鋼筋屈服后，鋼筋屈服后，Nt基本不增加基本不增加首根裂縫出現(xiàn)后還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)裂縫，但裂縫增至一定數(shù)量后便不在增加首根裂縫出現(xiàn)后還會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)裂縫，但裂縫增至一定數(shù)量后便不在增加極限承載力取決于鋼筋的用量和強(qiáng)度極限承載力取決于鋼筋的用量和強(qiáng)度二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析2. 2. 試驗(yàn)

3、研究試驗(yàn)研究7sss=Essys,hfytto t0ftt=Ect混凝土混凝土鋼筋鋼筋二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析3. 3. 混凝土和鋼筋的應(yīng)力混凝土和鋼筋的應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系8bhAsAAs/A3%時(shí)，A=bhllNtNtNttAs sllst0)1 ()()(AEAAEEAEAEEAEAEAEAANcscscscscsscsstt二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析4. 4. 混凝土開裂前拉力與變形關(guān)系混凝土開裂前拉力與變形關(guān)系9Ntt=ftAs s00)1 ()1 (tEctscsccrtAEAAEEAENtto t0ftt=Ect0t二、

4、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析5. 5. 混凝土開裂荷載混凝土開裂荷載10sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss（As fy）Nt混凝土退出工作混凝土退出工作ssstAENsytuAfN二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析二、軸心受拉構(gòu)件的受力分析6. 6. 極限承載力極限承載力11sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAss（As fy）Nt驗(yàn)算驗(yàn)算Ntu Ntcr，若成立，可以；否則取，若成立，可以；否則取Ntu=NtcrsytuAfN00)1 ()1 (tEctscsccrtAEAAEEAEN三、極限承載力公式的應(yīng)用三、極限承載力公式的應(yīng)用1.

5、1. 既有構(gòu)件軸心抗拉承載力計(jì)算既有構(gòu)件軸心抗拉承載力計(jì)算12Ass（As fy）Nt設(shè)計(jì)原則是：設(shè)計(jì)原則是：Nt NtusytutAfNN為了保證設(shè)計(jì)截面的極限承載力大于截面的開裂荷為了保證設(shè)計(jì)截面的極限承載力大于截面的開裂荷載，避免脆性破壞載，避免脆性破壞minbhAs三、極限承載力公式的應(yīng)用三、極限承載力公式的應(yīng)用2. 2. 基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)13Ass（As fy）Nt最小配筋率的確定原則是：最小配筋率的確定原則是：Ntu= NtcrttEcsyAfAEAf0minmin)1 (不同規(guī)范可能還會(huì)對(duì)上述值進(jìn)行調(diào)整，作為實(shí)例見不同規(guī)范可能還會(huì)對(duì)上述值進(jìn)行調(diào)整，

6、作為實(shí)例見附表附表4-1ytsffAAminmin三、極限承載力公式的應(yīng)用三、極限承載力公式的應(yīng)用2. 2. 基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)14bhAsANcNc混凝土壓碎鋼筋凸出oNcl混凝土壓碎鋼筋屈服第一階段：加載至鋼筋屈服第一階段：加載至鋼筋屈服第二階段：鋼筋屈服至混凝第二階段：鋼筋屈服至混凝土壓碎土壓碎四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析1. 1. 試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究15NccAs ssss=Essys,hfyccccccff)2501(100011200=0.002ocfcc平衡方程平衡方程ssccAAN變形協(xié)調(diào)方程變形協(xié)調(diào)方程sc物理方程物理方程(

7、以以fcu 50Mpa為例為例)四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析2. 2. 截面分析的基本方程截面分析的基本方程16NccAs s第一階段第一階段)2501 (1000sscssccAEAfAAN非線性關(guān)系ccEE引入割線模量) 1 (EcssccAEAEAEN)1 () 1 (sEcsEccANAN四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析3. 3. 荷載荷載- -變形關(guān)系變形關(guān)系17NccAs fy第二階段第二階段)2501 (1000syccAfAfN當(dāng)當(dāng) 0=0.002時(shí)，混凝土壓碎，柱達(dá)到最大承載力時(shí)，混凝土壓碎，柱達(dá)到最大承載力syccuAfAfN若若

8、 s=0=0.002，則則20.0020.002 200000400N/mmssE軸心受壓短柱中，當(dāng)軸心受壓短柱中，當(dāng)鋼筋的強(qiáng)度超過鋼筋的強(qiáng)度超過400N/mm2時(shí)，其強(qiáng)時(shí)，其強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮度得不到充分發(fā)揮四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析3. 3. 荷載荷載- -變形關(guān)系變形關(guān)系18Nc施加后的瞬時(shí)施加后的瞬時(shí))1 () 1 (11sEcsEccANANNcAslNcAs s1c1l i四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析4. 4. 長(zhǎng)期荷載下徐變的影響長(zhǎng)期荷載下徐變的影響19NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl （i+ cr）經(jīng)歷徐變

9、后經(jīng)歷徐變后)1 () 1 (11sEcsEccANANicrtCicritC)1 ( 22ssccAAN)1 ()1 ()1 ()1 (12sEtcstitssACNCCE12)1 () 1 ()1 (1ctEcEstEcCANAAC四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析4. 4. 長(zhǎng)期荷載下徐變的影響長(zhǎng)期荷載下徐變的影響20Nc撤去后撤去后NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl （i+ cr）NcAs s3c3l cr（壓）3crssE（拉）333crsssscEAA四、軸心受壓短柱的受力分析四、軸心受壓短柱的受力分析4. 4. 長(zhǎng)期荷載下徐變的影響長(zhǎng)期荷載下

10、徐變的影響21長(zhǎng)柱的承載力長(zhǎng)柱的承載力3%，則則A=b h- As 六、軸心受壓承載力公式應(yīng)用六、軸心受壓承載力公式應(yīng)用1. 1. 既有構(gòu)件軸心承載力計(jì)算既有構(gòu)件軸心承載力計(jì)算25) (ssyccucAAfAfNN由由l0/b查表查表4-1求求 驗(yàn)算驗(yàn)算fy 400N/mm2 若若As /b h 3%，則，則A=b h；若；若As /b h3%，則則A=b h- As ，重新計(jì)算重新計(jì)算驗(yàn)算最小配筋率驗(yàn)算最小配筋率六、軸心受壓承載力公式應(yīng)用六、軸心受壓承載力公式應(yīng)用2. 2. 基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)基于承載力的構(gòu)件截面設(shè)計(jì)26ssdcordcor七、配有螺旋筋柱的受力分析七、配有螺旋筋柱的受

11、力分析1. 1. 配筋形式配筋形式27Nc素混凝土柱普通鋼筋混凝土柱螺旋箍筋鋼筋混凝土柱荷載不大時(shí)螺旋箍柱和普通箍柱的性能幾乎相同保護(hù)層剝落使柱的承載力降低螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高標(biāo)距NcNc七、配有螺旋筋柱的受力分析七、配有螺旋筋柱的受力分析2. 2. 試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究28dcorrfyAss1fyAss1約束混凝土的抗壓強(qiáng)度約束混凝土的抗壓強(qiáng)度rcccff4當(dāng)箍筋屈服時(shí)當(dāng)箍筋屈服時(shí) r達(dá)最大值達(dá)最大值corssycorcorssycorssyrAAfsddAfsdAf244220211核心區(qū)混凝土的截面積間接鋼筋的換算面積七、配有螺旋筋柱的受力分析七、配有螺旋筋柱的受力分析3. 3.

12、 承載力計(jì)算承載力計(jì)算29dcorrfyAss1fyAss102)4(ssysycorcsycorrcsycorcccuAfAfAfAfAfAfAfN采用高強(qiáng)混采用高強(qiáng)混凝土?xí)r凝土?xí)r0 2cuccorysyssNf Af Af A混凝土強(qiáng)度不超過50MPa時(shí)，=1.0；混凝土強(qiáng)度為80MPa時(shí)，=0.85；其間按線性插值。七、配有螺旋筋柱的受力分析七、配有螺旋筋柱的受力分析3. 3. 承載力計(jì)算承載力計(jì)算30dcorrfyAss1fyAss1算得的承載力不宜大于普通箍柱承載力的算得的承載力不宜大于普通箍柱承載力的1.5倍，以免保護(hù)倍，以免保護(hù)層過早脫落層過早脫落當(dāng)當(dāng)l0/dc12時(shí)，不考慮箍筋的有利作用時(shí)，不考慮箍筋的有利作用當(dāng)按上式算得的承載力小于普通箍柱承載力時(shí)，取后者當(dāng)按上式算得的承載力小于普通箍柱承載力時(shí)，取后者Ass0 小于小于As的的25%時(shí)，不考慮箍筋的有利作用時(shí)，不考慮箍筋的有利作用40 s 80和和dcor/50 2cuccorysyssNf AfAf A不同規(guī)范還會(huì)對(duì)上式做必要的調(diào)整。如不同規(guī)范還會(huì)對(duì)上式做必要的調(diào)整。如混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范就在上式的右端乘以就在上式的右端乘以0.9的系數(shù)的系數(shù)七、配有螺旋筋柱的受力分析七、配有螺旋筋柱的受力分析3. 3. 承載力計(jì)算承載力計(jì)算31謝謝！