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05-02 轴心受压构件设计计算.pptx

页数:11页文件大小:1.43 MB来源: 建筑结构ppt课件

本课件围绕模块5 钢筋混凝土纵向受力构件计算(二)展开,依次讲解能力训练项目轴心受压构件设计计算能力目标、应用案例5-2等内容,结合现行规范条文与工程算例说明设计要点与计算步骤,帮助学习者建立系统的结构分析与设计思路。

钢筋混凝土纵向受力构件教学目标页,说明本模块的能力目标、知识目标与态度养成目标
轴心受压构件能力训练页,说明训练任务、目标与实施要求
轴心受压构件页,螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核心混凝土的横向变形,使核心混凝土处于三向受压状
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第1页:模块5 钢筋混凝土纵向受力构件

模块5 钢筋混凝土纵向受力构件:计算能力训练【教学目标】能力目标:通过本模块的学习,学生能进行轴心受压柱、偏心受压柱、轴心受拉构件的截面设计与承载力复核;能独立处理施工中关于受压、受拉构件构造钢筋的配置问题。

知识目标:通过本模块的学习,学生掌握轴心受压构件设计计算理论,大小偏心受压构件设计计算理论,受拉构件设计计算理论和相关配筋构造要求。态度养成目标:培养学生严密的逻辑思维能力、计算分析能力和严谨的工作作风,为以后的工作奠定良好的基础。课题1纵向受力构件的构造要求课题2轴心受压构件设计计算课题3偏心受压构件设计理论课题4偏心受压构件设计计算课题6受拉构件设计计算课题7偏心受力构件斜截面受剪承载力计算

第2页:能力训练项目轴心受压构件

能力训练项目轴心受压构件:设计计算能力目标

  • ①具备计算配有纵筋和普通箍筋的柱(短柱和长柱)的能力
  • ②具备对螺旋箍筋柱和焊接环式箍筋柱的配筋计算能力
  • ③掌握正截面设计计算步骤。态度养成目标:培养学生严密的逻辑思维能力和严谨的工作作风,培养学生的设计能力。知识目标:掌握普通箍筋柱、螺旋箍筋柱和焊接环式箍筋柱的配筋计算,掌握正截面设计计算步骤

第3页:5.2轴心受压构件

5.2轴心受压构件:5.2轴心受压构件设计计算配置纵筋和普通箍筋的柱,称为普通箍筋柱;配置纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱,称为螺旋箍筋柱或间接箍筋柱。

螺旋筋或焊接环筋的套箍作用可约束核心混凝土的横向变形,使核心混凝土处于三向受压状态,从而间接地提高混凝土的纵向抗压强度。普通箍筋柱中,箍筋是构造钢筋。螺旋箍筋柱中,箍筋既是构造钢筋又是受力钢筋。

第4页:5.2.1普通箍筋柱

5.2.1普通箍筋柱:混凝土:钢筋:1、长短柱的破坏特征:1)轴心受压短柱2)轴心受压长柱临近破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,箍筋之间的纵筋压屈外凸,混凝土被压碎崩裂而破坏。

破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混凝土压碎,纵筋压弯外凸,侧向挠度急速发展,最终柱子失去平衡,凸边混凝土拉裂而破坏。方形和矩形柱,当时属于短柱;对圆形柱为短柱,否则为长柱。其中为柱的计算长度,b为矩形截面的短边尺寸,d为圆截面直径。5.2.1普通箍筋柱

第5页:2、短柱承载力

2、短柱承载力:2、短柱承载力计算由于混凝土和钢筋具有相近的压应变,因而两者可共同工作,当混凝土达到极限压应变(约0.002左右)时,柱的四周出现明显的纵向裂缝(混凝土受压时将产生横向变形,使得混凝土被拉坏而产生纵向裂缝),混凝土保护层脱落,纵向钢筋被压曲,向外凸出,混凝土被压坏而导致构件破坏。

破坏时,一般中等强度的钢筋能达到抗压屈服强度,两者强度都能充分利用。短柱破坏形态及受力计算图形如图所示。Nusfcfy′fy′AS′短柱破坏形态及受力计算图形

第6页:Nusfcfy′fy′AS′短柱破坏形态

Nusfcfy′fy′AS′短柱破坏形态

及受力计算图形式中系数0.9,
及受力计算图形式中系数0.9,是考虑到初始偏心的影响,以及主要承受恒载作用的轴心受压柱的可靠性,引入的承载力折减系数。

第7页:3、长柱的承载力

3、长柱的承载力:3、长柱的承载力计算:在同等条件下,(即截面相同,配筋相同,材料相同),长柱受压承载能力低于短柱受压承载能力。

《混凝土设计规范》采用稳定系数中来表示长柱承载力的降低程度长细比l0/b越大,值越小柱的长细比愈大,其承截力愈低,对于长细比很大的长柱,还有可能发生“失稳破坏”的现象。L0/b≤8为短柱L0/b>8为长柱

第8页:钢筋混凝土构件的稳定系数

钢筋混凝土构件的稳定系数:表0.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19104111118125132139146153160167174262829.5313334.536.5384041.5433032343638404244464850≤1.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56≤2835424855626976839097≤78.510.5121415.517192122.524≤810121416182022242628圆形截面任意截面

第9页:基本公式式中系数

基本公式式中系数

0.9,
0.9,是考虑到初始偏心的影响,以及主要承受恒载作用的轴心受压柱的可靠性,引入的承载力折减系数。

第10页:4、设计方法

4、设计方法:4、设计方法—普通箍筋柱截面设计:已知:轴向力设计值N,构件的计算长度L0,材料强度等级fc、fy’,构件截面尺寸b×h,求:纵筋截面面积As’截面复核:已知:柱截面尺寸b×h,计算长度L0,纵筋数量As以及级别fy’,混凝土强度等级fc求:柱的受压承载力Nu,或已知轴向力设计值N,判断是否安全

第11页:【应用案例5-2】某现浇多层钢筋混凝土框

【应用案例5-2】某现浇多层钢筋混凝土框:架结构,底层中柱按轴心受压构件计算,柱高H=6.4m,承受轴向压力设计值N=2450KN,采用C30混凝土,HRB400级钢筋,截面尺寸为400mm×400mm。

请配置纵筋及箍筋。

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