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1、工学第51章：钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章第第3章章轴心受力构件正截面承载力轴心受力构件正截面承载力混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章本章重点本章重点了解轴心受拉构件和轴心受压构件的了解轴心受拉构件和轴心受压构件的受力全过程；受力全过程；掌握轴心受拉构件和
2、轴心受压构件正截掌握轴心受拉构件和轴心受压构件正截面承载力的计算方法；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了解建筑工程轴心受力构件与公路桥涵工程轴心受力构件设计计算方法的相同工程轴心受力构件设计计算方法的相同与不与不同之处；同之处；熟悉轴心受力构件的构造要求。熟悉轴心受力构件的构造要求。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章 理想的轴心受理想的轴心受力构件在实际工程力构件在实际工程中其实并不存在。中其实并不存在。3.1概概概概 述述述述混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一
3、章下一章3.2轴心受拉构件轴心受拉构件轴心受拉构件轴心受拉构件3.2.1受力过程及破坏特征受力过程及破坏特征混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.2.2建筑工程中的轴拉构件建筑工程中的轴拉构件1.计算公式计算公式3-1N 拉力的组合设计值；拉力的组合设计值；fy 钢筋抗拉强度设计值，钢筋抗拉强度设计值，fy 300N/mm2；As 纵向钢筋面积。纵向钢筋面积。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章2.构造要求构造要求v箍筋直径箍筋直径d6mm,间距间距s200mm(腹杆中腹杆中
4、s 150mm)。v 纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先纵筋应沿截面周边均匀对称布置，并宜优先采用直径较小的钢筋。采用直径较小的钢筋。v钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连钢筋连接有绑扎连接、焊接连接、螺栓连接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不接、套筒挤压连接等多种方式。轴拉构件不得采用绑扎的搭接接头。得采用绑扎的搭接接头。v纵筋一侧配筋率纵筋一侧配筋率，且，且。（为混凝土轴心抗拉强度设计值）为混凝土轴心抗拉强度设计值）混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.2.2桥梁工程中的轴拉构件桥梁工程中的轴拉构件3-2Nd 拉力的组合设计
5、值；拉力的组合设计值；fsd 钢筋抗拉强度设计值，钢筋抗拉强度设计值，fsd 330N/mm2；混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.3轴心受压构件轴心受压构件轴心受压构件轴心受压构件3.3.1概述概述混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.3.2配有普通箍筋的轴心受压构件配有普通箍筋的轴心受压构件1.受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征短柱：混凝土压碎，钢筋压屈短柱：混凝土压碎，钢筋压屈 长柱：构件压屈长柱：构件压屈 l0/i28(l0 为柱计算长度，为柱计算长度，i为回转半
6、径。为回转半径。)矩形截面柱，矩形截面柱，l0/b8 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章2.建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算建筑工程配有普通箍筋的轴压构件计算3-3j 稳定系数；稳定系数；钢筋抗压强度设计值；钢筋抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值；当现浇钢筋混凝土轴压构件截面长边或直径小于300mm时，混凝土强度设计值应乘以系数0.8。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章 全部纵向受压钢筋面积；全部纵向受压钢筋面积；构件截面面积，当纵向钢筋配筋
7、率大构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于于0.03时，时，A采用采用 ；为了保持与偏心受压构件正截面承载为了保持与偏心受压构件正截面承载力计算力计算具有相近的可靠度而引进的系数。具有相近的可靠度而引进的系数。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.桥涵工程中配有普通箍筋的轴压柱承载力桥涵工程中配有普通箍筋的轴压柱承载力3-4 稳定系数；稳定系数；混凝土抗压强度设计值；混凝土抗压强度设计值；纵向受压钢筋抗压强度设计值。纵向受压钢筋抗压强度设计值。4.构造要求构造要求v材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用材料：混凝土宜高一些，钢筋宜用HRB400级
8、。级。v截面：截面：b250mm,l0/b30。v纵筋：纵筋：d12mm,圆柱中根数圆柱中根数6，5；50mm350mm,c25mm。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章v箍筋：封闭式箍筋：封闭式d6mm,d纵纵/4；s400mm,15d纵纵。（每边（每边4 4根）根）（每边多于（每边多于4 4根）根）（每边（每边3 3根）根）（每边多于（每边多于3 3根）根）3.3.3配有螺旋箍筋的轴心受压构件配有螺旋箍筋的轴心受压构件1.受力分析及破坏特征受力分析及破坏特征螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，螺旋箍筋对混凝土变形产生约束，使其承载力提高。
9、使其承载力提高。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章2.建筑工程中螺旋箍轴压构件承载力建筑工程中螺旋箍轴压构件承载力 当螺旋筋屈服时，当螺旋筋屈服时，s s2可由隔离体平衡条件求得可由隔离体平衡条件求得：以以（3-6）代入代入（3-5），得：，得：3-53-6混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3-7根据轴向力平衡条件可得：根据轴向力平衡条件可得：3-8混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章规范从提高安全度考虑，采用下式设计
10、：规范从提高安全度考虑，采用下式设计：3-9 间接钢筋的强度；间接钢筋的强度；构件的核心截面面积；构件的核心截面面积；单根间接钢筋的截面面积；单根间接钢筋的截面面积；间接钢筋的间距；间接钢筋的间距；间接钢筋的换算面积，间接钢筋的换算面积，；间接钢筋对混凝土约束的折减系数，间接钢筋对混凝土约束的折减系数，混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章构造要求构造要求v 间接钢筋的换算截面面积间接钢筋的换算截面面积Asso应大于纵向钢应大于纵向钢 筋全部截面面积的筋全部截面面积的25。v 按式（按式（3-93-9）算得的承载力应大于按式（）算得的承载
11、力应大于按式（3-33-3）算得的承载力，但不应超过其算得的承载力，但不应超过其1.51.5倍；倍；vl0/d12；混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.桥涵工程中配有螺旋箍筋轴压柱承载力桥涵工程中配有螺旋箍筋轴压柱承载力3-10 间接钢筋的换算截面面积；间接钢筋的换算截面面积；间接钢筋影响系数。间接钢筋影响系数。混凝土混凝土强度强度C50C55C60C65C70C75C80k2.01.951.901.851.801.751.70构造要求构造要求间接筋间接筋：dd纵纵/4，6mm;s80mm,dcor/s。混凝土结构设计原理混凝土结构
12、设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.公式对照公式对照混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章例题例题3.01某现浇框架柱，截面尺寸为某现浇框架柱，截面尺寸为300300，轴向，轴向压力设计值压力设计值N=1400kN，计算长度，计算长度3.57m，采，采用用C30混凝土、混凝土、级级(HRB335)钢筋。求所需纵筋钢筋。求所需纵筋面积。面积。（答案）3.02已知某正方形截面轴心受压柱，计算长度已知某正方形截面轴心受压柱，计算长度7.5m，承受轴向压力设计值，承受轴向压力设计值N=1800kN，混凝土强，混凝
13、土强度等级为度等级为C20，采用，采用(HRB335)级钢筋。试确定级钢筋。试确定构件截面尺寸及纵向钢筋截面面积。构件截面尺寸及纵向钢筋截面面积。（答案）混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.03已知矩形截面轴心受压柱的截面尺寸已知矩形截面轴心受压柱的截面尺寸bh=300500，计算长度，计算长度6.5m，柱上承受轴向压力设，柱上承受轴向压力设计值计值N=1870kN，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C25，采用，采用级级(HRB335)钢筋，求柱所需的纵向钢筋截面面钢筋，求柱所需的纵向钢筋截面面积。积。3.07某现浇柱截面尺寸为某
14、现浇柱截面尺寸为350350，计算高度，计算高度lo=3.9m，柱内配有，柱内配有425钢筋，构件混凝土强度等钢筋，构件混凝土强度等级为级为C30，钢筋为，钢筋为级级(HRB335)钢筋。柱的轴向钢筋。柱的轴向力设计值力设计值N=2500kN。试问截面是否安全。试问截面是否安全。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章3.08某现浇柱截面尺寸为某现浇柱截面尺寸为250250，柱的计算高，柱的计算高度度lo=2.8m，柱内配有，柱内配有416的的级级(HRB335)筋，筋，混凝土强度等级为混凝土强度等级为C20，求此柱能承受的轴向力，求此柱能
15、承受的轴向力设计值设计值N。3.10某多层现浇框架结构的第二层内柱，承受轴某多层现浇框架结构的第二层内柱，承受轴向力设计值向力设计值N=1850kN，楼层高度，楼层高度H=4.5m，钢筋混凝土强度等级为钢筋混凝土强度等级为C20，采用，采用级级(HRB335)钢筋，试确定该柱截面尺寸及纵向钢筋截面面积钢筋，试确定该柱截面尺寸及纵向钢筋截面面积。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目
16、录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章1混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第 3 章主主页页目目录录上一章上一章帮帮助助下一章下一章4.