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轴心受压构件的强度计算


考虑螺旋筋作用。
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三、与按普通箍筋柱强度计算值的比较 1.螺旋箍筋柱的强度不会小于普通箍筋柱的强度,

N j m ax(N 螺 , N 普 )
这种情况在砼保护层面积相对较大时发生, 2.螺旋箍筋配量过小,作用不显著,不计其作用, 即
如果 A jg 25% Ag
那么 N j N 普
3.螺旋筋不能提高强度过多,否则会导致混凝土保 护层剥落,即
第六章 轴心受压构件的强度计算
本章主要介绍轴向荷载作用在构件截面重心时,构件的破 坏特征及强度计算、构造要求,并对螺旋箍筋构件的核心混 凝土强度分析及强度计算作详细介绍。
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第一节 配有纵向钢筋和普通箍筋的 轴心受压构件
一、钢筋混凝土柱的分类 普通箍筋柱:配有纵筋和箍筋的柱。见图 6-1a)。
螺旋箍筋柱:配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱。见图 6-1b)。
3.箍筋
等级:一般Ⅰ级, 形式:封闭式,间距≤min[15d, b, 4cm]
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
接头处:括号中的 15d 改为 10d
直径:≥6mm
基本箍筋(单个箍筋)的适用范围
①每边根数≤3
②b≤40cm 且每也根数≤4
附加箍筋方法:不许设内折角箍筋
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13
第二节 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件
一、适用条件和强度提高原理
N 螺 1.5N 普
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四、构造要求
1.截面:形状:圆形或正多边形
2.纵筋,面积:0.4~1.2%Ahe,根数:6~8 3.螺旋筋
直径:6~16mm,太细则局部压坏,太粗则弯制困难
螺距:4cm~min (
d
h 5
e
,8 c m
)
A ig 2 5 % ,0 .8~ 2 .5 % A h e
净保护层: 1 . 5 ~ 2 . 0 c m
l0=l ——长度系数
4
应力验算公式(强度公式)
小柔度:
N A
[
l0 ](短柱)l0
l0
8 /d 7 / r 28
(圆形) (任主截面)
r——截面最小回旋半径 r
I A
I——最小惯矩
大柔度:
N A
[ ](长 柱 )
——稳定系数,≤1。
5
稳定系数:把稳定计算考虑在强度计算中 而采用的一个系数,
注意:当 b(或 d)≤30cm 时,上式中的 Ra 应以 0.8 的系数折减。
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七、构造要求
1.截面尺寸
① l o / b 3 0 ,② 25 25cm
③尺寸模数化:25,30,35… 80,90,100…
2.纵向钢筋
直径:12~32cm
根为≥4 : 0.4% 3%
纵筋之间净距≥5cm, 净保护层:≥2.5cm
1.适用条件:① l / d 7~1 2 (短 柱 ) , l 0 / d 1 2时 , 0 .9 2 ②尺寸受到限制。
注意:螺旋箍筋柱不如普遍箍筋柱经济,一般不宜采用
2.强度提高原理
螺旋箍筋使核心混凝土处于三向受力状态, 到中的距离轴心抗压强度提高。
dhe—螺旋筋中
Ra Ra 4 r (可提高6~7倍) , r —径向压应力
核心面积: A h e
2 3
A
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本章小结
1.轴心受压柱,根据配制箍筋的形式不同分为两种 类型,即普通箍筋柱与螺旋筋柱。
2.影响轴心受压构件的破坏形态有: 1)徐变 2)长细比
3.强度计算公式
1)普通箍筋柱 2)螺旋箍筋柱
Nj
rb
(
1 rc
Ra A
1 rs
Rg Ag )
N
j
rb
(
1 rc
Ra Ahe
o 2 p1Et It 2 p1Et 1 Ra Pg Al12 Ra Pg 2
经验公式
1.177
0.021
l0 b
(l0 b
0.87
0.012
l0 b
(l0 b
8 ~ 34) 35 ~ 50)
9
么么么么方面
Sds绝对是假的
六、强度公式
N
j
rb
(
1 rc
Ra A
1 rs
R g A g )
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二、强度公式推导:
r Sdhe 2Rg a j 象液压内力计算公式一样
S——螺距;dhe——核心直径
r
2R gaj sdhe
Nj
rb
[
1 rc
R0 Ahe
1 rs
Rg
Ag
]
rb
[
1 rc
Ra Ahe
1 rc
Rg as sdhe
Ahe
1 rs
Rg Ag ]
把间距为 S 的箍筋,按体积相等的原则,换算成纵向 钢筋的积 Aig
长 细 比
N




的影响因素: 柱 的 初 挠 度
6
四、短柱的承载力
Nu
1 rs
RaA
1 rs
Rg'
Ag'
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五、钢筋混凝土轴压柱的
纵向弯曲系数:
N长 N短
,长、短柱截面相同
长 细 比
N



柱 的 初 挠 度












R
Rg
8
o Puo
2EI
2EI
Nu luo(Ruo A Pgo Ag ) lo2AlRa R1g0
3.影响因素 (1)徐变 a.使钢筋应力增大,混凝土应力减小(应力垂 分布),要求≥0.4%。 b.突然卸载混凝土会产生拉应力,要求≤3%。 (2)长细比(l0/b) 纵向弯曲系数,下面将详细讨论
3
三、复习材料力学中的压杆稳定
失稳:直线平衡过渡为曲线平衡的过程
2EI
欧拉公式: N cr
l
2 0
2 rc
Rg Ajg
1 rs
Rg Ag )
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d he a s A jg S —一个圈周长,
A jg
d he a j s

8Ahe Rg sdhe
a
j
2Rg Aig
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则有
Nj
1 rb[rc
Ra Ahe
2 rc
Rg Ajg
1 rs
Rg
Ag ]
指出两点:
1.螺旋筋间接提高的强度为同体积主筋强度的 2 倍; 2.螺旋筋仅能间接地提高强度,对柱的稳定性问题 毫无帮助,因此长柱和中长柱应按着通箍筋柱计算,不
其中:纵筋帮助受压、承担弯距、防止脆性破坏。 螺旋筋提高构件的强度和延性。
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二、普通箍筋柱的应力分布和破坏形态。
1.应力分布 钢筋与混凝土应力比
Eg g n VEn h v
v——弹性系数 0.5~1,弹性系 数等于 1 时表示完全弹性。
2.破坏形态 形态:纵向裂缝、纵筋鼓起, 混凝土崩裂 破坏时混凝土应变:0.0014~ 0.0023 规范取 0.002,所以钢筋 强度最多只能发挥 0.002×2× 10S=400MPa。
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