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1、第四章 轴心受力构件性能与计算同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林一、工程实例压压压拉拉柱下根底楼板柱梁梁墙楼梯墙下根底地下室底板二、轴心受拉构件的受力分析 1. 受拉构件的配筋方式纵筋纵筋箍筋bh00.001 0.002 0.003 0.00420010050150N (kN)平均应变 混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa; Ec=25.1103MPa.钢筋： fy=376MPa; fsu=681MPa; Es=205103MPa; As=284mm2.152NtNt915152二、轴心受拉构件的受力分析 2. 实验研讨钢筋屈服混凝土开裂二、轴心受拉构件的受力分析 2. 实验
2、研讨NtNtNtcrNtcrNtNt二、轴心受拉构件的受力分析 2. 实验研讨NtNt结论三个任三个任务阶段：开裂前，段：开裂前，线弹性；性；开裂至开裂至钢筋屈服，裂痕不断开展；筋屈服，裂痕不断开展；钢筋屈服后，筋屈服后，Nt根本不添加根本不添加首根裂痕出首根裂痕出现后后还会会继续出出现裂痕，但裂痕增至一定数量后便不在添加裂痕，但裂痕增至一定数量后便不在添加极限承极限承载力取决于力取决于钢筋的用量和筋的用量和强度度二、轴心受拉构件的受力分析 3. 混凝土和钢筋的应力-应变关系sss=Essys,hfytto t0ftt=Ect混凝土钢筋二、轴心受拉构件的受力分析 4. 混凝土开裂前拉力与变形的
3、关系bhAsAAs/A3%时，A=bhllNtNtNttAs s二、轴心受拉构件的受力分析 5. 混凝土开裂荷载Ntt=ftAs stto t0ftt=Ect二、轴心受拉构件的受力分析 6. 极限承载力sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAssAs fyNt混凝土退出任务三、极限承载力公式的运用 1. 既有构件轴心抗拉承载力计算sss=Essys,hfytto t0ftt=EctAssAs fyNt验算Ntu Ntcr，假设成立，可以；否那么取Ntu=Ntcr三、极限承载力公式的运用 1. 基于承载力的构件截面设计AssAs fyNt设计原那么是：NtNtu为了保证设计截面的极
4、限承载力大于截面的开裂弯矩，防止脆性破坏三、极限承载力公式的运用 1. 基于承载力的构件截面设计AssAs fyNt最小配筋率确实定原那么是：Ntu= Ntcr不同规范能够还会对上述值进展调整，作为实例见附表4-1四、轴心受压短柱的受力分析 1. 实验研讨bhAsANcNc混凝土压碎钢筋凸出oNcl混凝土压碎钢筋屈服第一阶段：加载至钢筋屈服第二阶段：钢筋屈服至混凝土压碎四、轴心受压短柱的受力分析 2. 截面分析的根本方程NccAs ssss=Essys,hfy0=0.002ocfcc平衡方程变形协调方程物理方程(以fcu50Mpa为例)四、轴心受压短柱的受力分析 3. 荷载-变形关系NccAs
5、 s第一阶段非线性关系四、轴心受压短柱的受力分析 3. 荷载-变形关系NccAs fy第二阶段当0=0.002时，混凝土压碎，柱到达最大承载力假假设 s= 0=0.002，那么那么轴心受心受压短柱中，当短柱中，当钢筋的筋的强度超越度超越400N/mm2时，其，其强度得不到充分度得不到充分发扬四、轴心受压短柱的受力分析 4. 长期荷载下徐变的影响Nc施加后的瞬时NcAslNcAs s1c1l i四、轴心受压短柱的受力分析 4. 长期荷载下徐变的影响NcAslNcAs s1c1l ic2As s2Ncl i+ cr阅历徐变后四、轴心受压短柱的受力分析 4. 长期荷载下徐变的影响Nc撤去后NcAsl
6、NcAs s1c1l ic2As s2Ncl i+ crNcAs s3c3l cr五、轴心受压长柱的受力分析 1. 实验研讨长柱的承载力短柱的承载力一样资料、截面和配筋缘由：长柱受轴力和弯矩二次弯矩的共同作用五、轴心受压长柱的受力分析 2. 稳定系数和长细比l0/b矩形截面直接相关中，中，为平安平安计，取，取值小于上述小于上述结果，果，详见教材表教材表4-1五、轴心受压长柱的受力分析 3. 承载力稳定系数六、轴心受压承载力公式运用 1. 既有构件轴心承载力计算由l0/b查表4-1求 验算fy400N/mm2 假设As/bh3%，那么A=bh；假设As/bh3%，那么A=bh- As 六、轴心受
7、压承载力公式运用 2. 基于承载力的构件截面设计由l0/b查表4-1求 验算fy400N/mm2 假设As/bh3%，那么A=bh；假设As/bh3%，那么A=bh- As ，重新计算验算最小配筋率七、配有螺旋筋柱的受力分析 1. 配筋方式ssdcordcor七、配有螺旋筋柱的受力分析 2. 实验研讨Nc素混凝土柱普通钢筋混凝土柱螺旋箍筋钢筋混凝土柱荷载不大时螺旋箍柱和普通箍柱的性能几乎一样维护层剥落使柱的承载力降低螺旋箍筋的约束使柱的承载力提高标距NcNc七、配有螺旋筋柱的受力分析 3. 承载力计算dcorrfyAss1fyAss1约束混凝土的抗压强度当箍筋屈服时r达最大值中心区混凝土的截面积间接钢筋的换算面积七、配有螺旋筋柱的受力分析 3. 承载力计算dcorrfyAss1fyAss1算得的承算得的承载力不宜大于普通箍柱承力不宜大于普通箍柱承载力的力的1.5倍，以免倍，以免维护层过早零落早零落当当l0/dc12时，不思索箍筋的有利作用，不思索箍筋的有利作用当按上式算得的承当按上式算得的承载力小于普通箍柱承力小于普通箍柱承载力力时，取后者，取后者Ass0 小于小于As的的25%时，不思索箍筋的有利作用，不思索箍筋的有利作用40s 80和和dcor/5
