工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理之混凝土柱承載力講義(已修改)
2025-01-08 22:53 本頁面
【正文】 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 第 五十五 講 主講教師： 曹雙寅 舒贛平 第 55講：混凝土柱承載力 (1/40) 內(nèi)容提要（ 1/1） ? 一、 軸心受壓柱正截面承載力計算 ? 二、 偏心受壓柱正截面承載力計算 ? 三、 受拉構(gòu)件正截面承載力計算 ? 四、 斜截面受剪承載力計算 ? 五、 本章要點 第 55講：混凝土柱承載力 (2/40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 1/7） 配有普通箍筋柱的計算 （ 1） 受力全過程 ?近似彈性階段 ：應(yīng)力按照彈性材料分配 、 發(fā)展 ?非線性階段 ：由于混凝土非線性產(chǎn)生應(yīng)力重分布 ?鋼筋屈服階段 ：由于鋼筋的非線性產(chǎn)生應(yīng)力重分布 第 55講：混凝土柱承載力 (3/40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 2/7） （ 2） 正截面內(nèi)力分析及承載力 ?短期荷載下截面的應(yīng)力分析 ?平衡條件 ?本構(gòu)關(guān)系 ?變形協(xié)調(diào) ?截面的應(yīng)力 NAA ccss ?? ?? 39。39。 39。39。 sss E ?? ccccc EE ???? ?? 39。cs ?? ?39。 cEsEccANAAN)1(39。39。?????? ???? ??????????EcEEsEcsANAAN)1(39。39。 ???? 第 55講：混凝土柱承載力 (4/ 40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 3/7） ?長期荷載下截面的應(yīng)力分析 ?變形協(xié)調(diào)條件 ?截面平衡條件 ?材料本構(gòu)關(guān)系 ?截面的應(yīng)力 ?長期荷載與短期比較 ?產(chǎn)生 應(yīng)力重分布：混凝土應(yīng)力降低 ， 鋼筋應(yīng)力增大 ?重分布與配筋率有關(guān)：高 ， 混凝土應(yīng)力降低的程度越大 低 ， 鋼筋應(yīng)力增加的程度越大 ?問題：配筋率過低 ， 長期荷載作用下可能出現(xiàn)的現(xiàn)象 ？ 配筋率很高 ， 如果長期荷載突然卸除 ， 現(xiàn)象 ？ crcs ??? ??39。 NAA ccss ?? ?? 39。39。 39。39。 sss E ?? ccccc EE ???? ?? 39。39。39。sEcsscrcAAEAN???????39。sEcsccrEsAAEAN????????? 第 55講：混凝土柱承載力 (5/ 40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 4/7） ?極限荷載下截面的應(yīng)力分析 ?標(biāo)志：當(dāng)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變 ?鋼筋的應(yīng)力：低強(qiáng)度等級鋼筋 ， 鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度； 高強(qiáng)度等級鋼筋 ， 鋼筋仍未屈服 ， ?截面的承載能力： （ 3） 正截面受壓設(shè)計方法 ?設(shè)計公式 ?截面設(shè)計步驟 ： ?確定截面和材料； ?求穩(wěn)定系數(shù)； ?確定鋼筋面積； ?選鋼筋并驗算 ?截面復(fù)核步驟 ： ?求穩(wěn)定系數(shù)；代入公式驗算 39。39。0()u c c y s sN f A f orE A??? )( 39。39。0 sycc AfAfN ?? ?? 第 55講：混凝土柱承載力 （ 1） 下一講的主要內(nèi)容 軸心受壓螺旋筋柱的計算 偏心受壓構(gòu)件計算的簡化和原則 東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 第 五十六 講 主講教師： 曹雙寅 舒贛平 第 56講：混凝土柱承載力 （ 2） 上一講的主要內(nèi)容 普通箍筋柱的受壓全過程 彈性階段、彈塑性階段、鋼筋屈服階段 短期和長期荷載下截面應(yīng)力分析 平衡條件、變形條件、材料本構(gòu)關(guān)系 極限狀態(tài)下的應(yīng)力狀態(tài) 設(shè)計計算公式 第 56講：混凝土柱承載力 (6/ 40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 5/7） 螺旋箍筋柱的計算 （ 1） 受力特點 ?混凝土受壓橫向膨脹 ?螺旋箍筋受拉 ?混凝土處于三向受壓 （ 2） 受力全過程 ?達(dá)到普通柱極限荷載前 ， 約束小 ， 與普通柱相似； ?超過普通柱極限荷載后 ， 核心混凝土強(qiáng)度和變形明顯增大 ?螺旋筋屈服后，約束作用無法繼續(xù)提高，構(gòu)件破壞。 第 56講：混凝土柱承載力 (7/40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 6/7） （ 3） 正截面承載力計算 ?混凝土抗壓強(qiáng)度 ?箍筋的約束力 根據(jù)： 得到： ?極限承載能力 ?公式變換 令： 得到： rccc kff ??? co rssyr sdAf 12??39。39。 syco rccu AfAfN ?? 2/039。39。 ssysycorcu AkfAfAfN ??? sAdA sscorss /10 ??12 ssycorr Afsd ?? 第 56講：混凝土柱承載力 (8/40) 一、軸心受壓柱的承載力計算（ 7/7） （ 4） 設(shè)計計算方法 ?設(shè)計計算公式 ?=— ， 與混凝土強(qiáng)度等級有關(guān) 。 ?適用條件 ?螺旋筋柱承載力設(shè)計值不應(yīng)高于普通柱的 ； ?長細(xì)比 l0/d12時 ， 不考慮螺旋筋的作用； ?螺旋筋的換算面積不應(yīng)小于全部縱筋的 25%； ?螺旋筋柱受壓承載力設(shè)計值不應(yīng)小于普通箍筋柱 。 )( 039。39。0 ssysyco rc AfAfAfN ?? ??? 第 56講：混凝土柱承載力 (9/40) 二、偏心受壓柱的承載力計算（ 1/24） 基本計算原則 （ 1） 基本假設(shè)和簡化 ?基本假設(shè) ：與受彎構(gòu)件正截面承載力計算相同 ?簡化 ：對受壓區(qū)混凝土應(yīng)力采用等效矩形應(yīng)力圖形 。 （ 2） 軸向力的初始偏心距 ?定義： ei=e0+ea ?e0— 軸向力對截面中心的偏心距 ， =M/N； ?ea— 附加偏心距，取 max(20mm, h/30) 第 56講：混凝土柱承載力 (10/40) 二、偏心受壓柱的承載力計算（ 2/24） （ 3） 用偏心距增大系數(shù) ?考慮縱向彎曲的影響 ?控制截面的彎矩 ??為軸向力偏心距增大系數(shù) ?影響系數(shù) ： ? Cm側(cè)移和桿端彎矩影響系
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