吉林大学：《钢筋混凝土结构》课程电子教案（PPT课件）第6章 受压构件正截面承载力

第6章受压构件 6.3.1配有纵筋和箍筋柱正截面的受压承载力 1.钢筋的作用 (1)纵筋的作用： ◆协助混凝土受压 ◆承担弯矩作用 ◆减小持续压应力下混凝土 收缩和徐变的影响。 (2)箍筋的作用： ◆与纵筋形成骨架，防止纵筋压屈； ◆约束核心混凝土，提高其极限变形。 ●6.3轴心受压构件正截面的承载力计算

6.3.1 配有纵筋和箍筋柱正截面的受压承载力 1.钢筋的作用 （1）纵筋的作用： 协助混凝土受压 承担弯矩作用 减小持续压应力下混凝土 收缩和徐变的影响。 （2）箍筋的作用： 纵筋形成骨架，防止纵筋压屈； 约束核心混凝土，提高其极限变形。 6.3 轴心受压构件正截面的承载力计算 第6章 受压构件

第6章受压构件 2.试验研究分析 对配有纵筋和一般箍筋柱 (1)受力分析和破坏形态：注意短柱和长柱破坏过程的异同 1)轴力较小时，钢筋和混凝土分别按其模量承担应力： 设柱的压应变为8，则钢筋承担的应力为σ。=E,·6 混凝土承担的应力为O。=E。·6,因为E。>E，所以 O,>O。，即钢筋承担的应力大于混凝土承担的应力； 2)随着轴向力的增加，因为E。>E,钢筋应力增加的幅 度大于混凝土增加的幅度； 3)当配筋适中时，钢筋应力先达到屈服强度，然后混凝 土达到其极限压应变而告破坏； 6.3轴心受压构件正截面的承载力计算

2.试验研究分析 对配有纵筋和一般箍筋柱 （1）受力分析和破坏形态：注意短柱和长柱破坏过程的异同 1）轴力较小时，钢筋和混凝土分别按其模量承担应力： 设柱的压应变为 , 则钢筋承担的应力为 混凝土承担的应力为 , 因为 ，所以 ，即钢筋承担的应力大于混凝土承担的应力； 2）随着轴向力的增加，因为 ,钢筋应力增加的幅 度大于混凝土增加的幅度；   s Es      c Ec Es  Ec  s   c Es  Ec 3）当配筋适中时，钢筋应力先达到屈服强度，然后混凝 土达到其极限压应变而告破坏； 6.3 轴心受压构件正截面的承载力计算 第6章 受压构件

第6章受压构件 4)平均意义上讲，均匀受压时混凝土的极限压应变为0.002 ，因此，此时普通钢筋能达到其屈服强度；高强钢筋不能 达到其屈服强度，计算时，只能取400N/mm2。 5)同条件下，细长柱的承载能力小于短柱。 短柱：长细比lh≤8 Ne 侧向挠度f与初始偏心 y 距e相比很小。柱跨中弯矩 y=f.sin M=N(etf)随轴力N的增加 N(e+f) 基本呈线性增长。直至达到 截面承载力极限状态产生破 坏。对短柱可忽略挠度影 响。 ●6.3轴心受压构件正截面的承载力计算

4）平均意义上讲，均匀受压时混凝土的极限压应变为0.002 ，因此，此时普通钢筋能达到其屈服强度；高强钢筋不能 达到其屈服强度，计算时，只能取400N/mm2 。 5）同条件下，细长柱的承载能力小于短柱。 短柱：长细比l0 /h≤8 侧向挠度 f 与初始偏心 距ei相比很小。 柱跨中弯矩 M=N(ei+f ) 随轴力N的增加 基本呈线性增长。 直至达到 截面承载力极限状态产生破 坏。 对短柱可忽略挠度f影 响。 el x y f   sin f y x ei ei N N N ei N ( ei+ f ) l e 6.3 轴心受压构件正截面的承载力计算 第6章 受压构件

第6章受压构件 长柱：长细比lJh=8~30 f与相比已不能忽略。f随轴力增大而增大，柱跨中弯 矩M=N(e+f)的增长速度大于轴力N的增长速度。即M随 N的增加呈明显的非线性增长。 虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状 态，但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的 短柱。因此，对于长柱，在设计中应考虑附加挠度∫对弯矩 增大的影响。 细长柱：长细比lJh>30 侧向挠度f的影响已很大，在未达到截面承载力极限状 态之前，侧向挠度f已呈不稳定发展，柱的轴向荷载最大值 发生在截面应力达到最大值之前。这种破坏为失稳破坏，应 进行专门计算。 6.3轴心受压构件正截面的承载力计算

长柱：长细比l0 /h =8~30 f 与ei相比已不能忽略。 f 随轴力增大而增大，柱跨中弯 矩M = N ( ei + f ) 的增长速度大于轴力N的增长速度。 即M随 N 的增加呈明显的非线性增长。 虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状 态，但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的 短柱。 因此，对于长柱，在设计中应考虑附加挠度 f 对弯矩 增大的影响。 细长柱：长细比l0 /h >30 侧向挠度 f 的影响已很大，在未达到截面承载力极限状 态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展，柱的轴向荷载最大值 发生在截面应力达到最大值之前。这种破坏为失稳破坏，应 进行专门计算。 6.3 轴心受压构件正截面的承载力计算 第6章 受压构件

第6章受压构件 (2)材料强度设计值： 钢筋的受压强度： <时，f=E,s≤f: E >时，=E,e且f≤40MPa E 混凝土的应力： 0e=f 2 0≤6≤80 6.3轴心受压构件正截面的承载力计算

混凝土的应力： 0 2 0 0 0 2                      c  f c  (2)材料强度设计值： 钢筋的受压强度： 0 0 ; 400MPa y y y s y s y y y s y s f f E f E f f E f E                        时， 时， 且 6.3 轴心受压构件正截面的承载力计算 第6章 受压构件