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混凝土结构构件计算
钢筋混凝土基本构件的 承载力和变形
主要内容：轴心受力构件, 受弯构件, 偏 心受压构件, 偏心受拉构件,受扭构件, 混 凝土结构裂缝与变形控制
2
第一节 轴心受拉构件
计算要点:
(1).构件截面的确定:从计算公式来看,混凝土构件截面与 强度计算无关,但是从最小配筋率来看,截面大小对配筋 量有限制作来自百度文库.
*计算要点:
(1)配筋率限制:规范规定,受压构件全部纵向钢筋的最小配 筋率为0.6%,当采用HRB400级钢筋时,可减少0.1%,即 0.5%.
*一般可取适宜配筋率1%
(2) ——可假定1取 .0
19
第二节.轴心受压构件
【例1】某多层现浇框架结构房屋。底层中间柱按 轴心受压构件计算。该柱以承受恒荷载为主，安全 等级为二级。轴向力设计值N=2160KN,计算长度 l0=5.6m，混凝土强度等级为C25(f c=11.9N/mm2)。钢 筋采用HRB400( fy’=360N/mm2) 。求该柱的截面尺寸 及纵筋面积。
(2).一侧最小配筋率: 45 ft 0.2%
fy
9
第二节 轴心受压构件
一.几个基本概念:
1.螺旋箍筋(或焊接环箍):
2 .长 细 比 : 构件的计算长 度 l0 与 构 件 的 回 转 半 径 i0 之 比
10
第二节 轴心受压构件
二、受压构件的一般构造
1.材料强度等级 2.截面形式和尺寸 3.纵向钢筋 4.箍筋
3）第Ⅲ阶段——破坏阶段（钢筋塑流阶段）
第Ⅲ阶段末（ Ⅲ a状态）：截面承载力计算的依据。
28
二、正截面受弯承载力计算
2.钢筋混凝土梁正截面的破坏形式
梁正截面的破坏形式与配筋率ρ，钢筋和混凝土的
强度有关。
As bh 0
As — —受拉钢筋截面面积； b — —梁截面宽度； h0 — —梁截面有效高度。
25
梁的配筋实例
26
受弯构件
梁、板常见的截面形式：
27
二、正截面受弯承载力计算
（一）试验研究分析
1.梁正截面工作的三个阶段 1）第Ⅰ阶段——弹性工作阶段
第Ⅰ阶段末（Ⅰa状态）：截面抗裂度验算的依据
2）第Ⅲ阶段——带裂缝工作阶段
第Ⅱ阶段末（ Ⅱa状态）：钢筋屈服 第Ⅱ阶段：变形和裂缝宽度验算的依据
少筋梁和超筋梁均表现为脆性破坏。 因此在设计中要求梁均应设计为适筋梁。 下面的所有假设和分析均按照适筋梁考虑。
31
二、正截面受弯承载力计算
Ass0
——Ass0
dcorAss1 间接钢筋换算截面面积
s
Ass1 ——单肢箍筋的截面面积
公式的应用条件： N1.50.9(fcA fy 'A s')
l0/d 1， 2A ss 00.2A 5 s 23
相关问题
1.轴心受力构件分为哪两类？ 2.轴心受压柱的长短柱的区分标准是什么？在
计算公式中如何表现其差别？
11
第二节.轴心受压构件
三、配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载 力计算
1.轴心受压短柱的应力分析及破坏形态
短柱：l0/b≤8或l0/i ≤28
（1）初始偏心的影响很小，可不考虑； （2）钢筋和混凝土的压应变相等 （3）达到极限荷载时，短柱的极限压应变为0.0025～
0.0035
短柱的极限承载力 Ns fcAfy'As'
长柱的破坏形态
17
第二节 .轴心受压构件
(3).正截面承载力计算
Nu0.9(fcAfy'As')
——稳定系数
N —轴向压力设计值；
A—构件的截面面积,当纵向钢筋配筋率大于0.03 时,A改用Ac,Ac=A-As’；
As—全部纵向钢筋的截面面积。
主要计算要求:
（1）截面设计
（2）截面校核
18
第二节 .轴心受压构件
12
第二节.轴心受压构件
短柱的破坏形态
13
第二节.轴心受压构件
2.轴心受压长柱的应力分析及破坏形态
长柱：l0/b>8或l0/i >28 （1）需考虑初始偏心e0的影响， e0产生附加弯矩，附 加弯矩引起水平挠度af，水平挠度又加大初始偏心；
（2）长柱最终是在弯矩和轴力共同作用下破坏，破坏 特征类似偏心受压柱。
20
第二节.轴心受压构件
四、配有螺旋式（或焊接环式)箍筋的轴心受压构件 正截面承载力计算
1.箍筋的横向约束
对配置螺旋式或焊 接环式箍筋的柱，箍筋 所包围的核芯混凝土， 相当于受到一个套箍作 用，有效地限制了核芯 混凝土的横向变形，使 核芯混凝土在三向压应 力作用下工作，从而提 高了轴心受压构件正截 面承载力。
24
第4章. 受弯构件
一、概述
梁、板是典型的受弯构件。 梁的截面形式常见的有矩形、T形、Ⅰ形、倒L形 和空心形等截面。板的截面形式，常用的有矩形、 槽形和空心形等截面。 仅在截面受拉区配置受力钢筋的受弯构件称为单 筋受弯构件；同时也在截面受压区配置受力钢筋 的受弯构件称为双筋受弯构件。 在外力作用下，受弯构件将承受弯矩(M)和剪力(V) 的作用。设计受弯构件时，需进行正截面(M作用) 和斜截面(M、V共同作用)两种承载力计算。
当材料品种选定后，梁的破坏形式依ρ的大小而
异。按照梁的破坏形式不同，可将其划分为以下三
类：
（1）适筋梁
（2）超筋梁
（3）少筋梁 29
二、正截面受弯承载力计算
2.钢筋混凝土梁正截面的破坏形式 适筋
超筋
少筋
30
二、正截面受弯承载力计算
适筋梁最重要的特征是：钢筋先屈服，然后混 凝土被压碎，梁遭破坏。在最终破坏时，受拉 钢筋和受压混凝土均能达到极限强度值，伴随 着钢筋的明显拉伸变形，表现为塑性破坏。
21
第二节.轴心受压构件
*配有螺旋式（或焊接环式)箍筋的轴心受压构 件的实际应用:
(1)当配置普通箍筋不能满足强度要求时; (2)圆形截面构件。
22
第二节.轴心受压构件
2.正截面受压承载力计算
N 0 . 9 f c A c o fy r A s ' fy A s 0 s
Acor ——混凝土核芯截面面积
*长柱的极限承载力Nl< Ns(当其他条件相同时）
*考虑长短柱的计算公式的统一，引入系数：
稳定系数 Nl
Ns
14
第二节.轴心受压构件
3、配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算
(1).钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数
15
第二节.轴心受压构件
(2).理想支承柱的计算长度
16
第二节.轴心受压构件
钢筋混凝土基本构件的 承载力和变形
主要内容：轴心受力构件, 受弯构件, 偏 心受压构件, 偏心受拉构件,受扭构件, 混 凝土结构裂缝与变形控制
2
第一节 轴心受拉构件
计算要点:
(1).构件截面的确定:从计算公式来看,混凝土构件截面与 强度计算无关,但是从最小配筋率来看,截面大小对配筋 量有限制作来自百度文库.
*计算要点:
(1)配筋率限制:规范规定,受压构件全部纵向钢筋的最小配 筋率为0.6%,当采用HRB400级钢筋时,可减少0.1%,即 0.5%.
*一般可取适宜配筋率1%
(2) ——可假定1取 .0
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第二节.轴心受压构件
【例1】某多层现浇框架结构房屋。底层中间柱按 轴心受压构件计算。该柱以承受恒荷载为主，安全 等级为二级。轴向力设计值N=2160KN,计算长度 l0=5.6m，混凝土强度等级为C25(f c=11.9N/mm2)。钢 筋采用HRB400( fy’=360N/mm2) 。求该柱的截面尺寸 及纵筋面积。
(2).一侧最小配筋率: 45 ft 0.2%
fy
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第二节 轴心受压构件
一.几个基本概念:
1.螺旋箍筋(或焊接环箍):
2 .长 细 比 : 构件的计算长 度 l0 与 构 件 的 回 转 半 径 i0 之 比
10
第二节 轴心受压构件
二、受压构件的一般构造
1.材料强度等级 2.截面形式和尺寸 3.纵向钢筋 4.箍筋
3）第Ⅲ阶段——破坏阶段（钢筋塑流阶段）
第Ⅲ阶段末（ Ⅲ a状态）：截面承载力计算的依据。
28
二、正截面受弯承载力计算
2.钢筋混凝土梁正截面的破坏形式
梁正截面的破坏形式与配筋率ρ，钢筋和混凝土的
强度有关。
As bh 0
As — —受拉钢筋截面面积； b — —梁截面宽度； h0 — —梁截面有效高度。
25
梁的配筋实例
26
受弯构件
梁、板常见的截面形式：
27
二、正截面受弯承载力计算
（一）试验研究分析
1.梁正截面工作的三个阶段 1）第Ⅰ阶段——弹性工作阶段
第Ⅰ阶段末（Ⅰa状态）：截面抗裂度验算的依据
2）第Ⅲ阶段——带裂缝工作阶段
第Ⅱ阶段末（ Ⅱa状态）：钢筋屈服 第Ⅱ阶段：变形和裂缝宽度验算的依据
少筋梁和超筋梁均表现为脆性破坏。 因此在设计中要求梁均应设计为适筋梁。 下面的所有假设和分析均按照适筋梁考虑。
31
二、正截面受弯承载力计算
Ass0
——Ass0
dcorAss1 间接钢筋换算截面面积
s
Ass1 ——单肢箍筋的截面面积
公式的应用条件： N1.50.9(fcA fy 'A s')
l0/d 1， 2A ss 00.2A 5 s 23
相关问题
1.轴心受力构件分为哪两类？ 2.轴心受压柱的长短柱的区分标准是什么？在
计算公式中如何表现其差别？
11
第二节.轴心受压构件
三、配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载 力计算
1.轴心受压短柱的应力分析及破坏形态
短柱：l0/b≤8或l0/i ≤28
（1）初始偏心的影响很小，可不考虑； （2）钢筋和混凝土的压应变相等 （3）达到极限荷载时，短柱的极限压应变为0.0025～
0.0035
短柱的极限承载力 Ns fcAfy'As'
长柱的破坏形态
17
第二节 .轴心受压构件
(3).正截面承载力计算
Nu0.9(fcAfy'As')
——稳定系数
N —轴向压力设计值；
A—构件的截面面积,当纵向钢筋配筋率大于0.03 时,A改用Ac,Ac=A-As’；
As—全部纵向钢筋的截面面积。
主要计算要求:
（1）截面设计
（2）截面校核
18
第二节 .轴心受压构件
12
第二节.轴心受压构件
短柱的破坏形态
13
第二节.轴心受压构件
2.轴心受压长柱的应力分析及破坏形态
长柱：l0/b>8或l0/i >28 （1）需考虑初始偏心e0的影响， e0产生附加弯矩，附 加弯矩引起水平挠度af，水平挠度又加大初始偏心；
（2）长柱最终是在弯矩和轴力共同作用下破坏，破坏 特征类似偏心受压柱。
20
第二节.轴心受压构件
四、配有螺旋式（或焊接环式)箍筋的轴心受压构件 正截面承载力计算
1.箍筋的横向约束
对配置螺旋式或焊 接环式箍筋的柱，箍筋 所包围的核芯混凝土， 相当于受到一个套箍作 用，有效地限制了核芯 混凝土的横向变形，使 核芯混凝土在三向压应 力作用下工作，从而提 高了轴心受压构件正截 面承载力。
24
第4章. 受弯构件
一、概述
梁、板是典型的受弯构件。 梁的截面形式常见的有矩形、T形、Ⅰ形、倒L形 和空心形等截面。板的截面形式，常用的有矩形、 槽形和空心形等截面。 仅在截面受拉区配置受力钢筋的受弯构件称为单 筋受弯构件；同时也在截面受压区配置受力钢筋 的受弯构件称为双筋受弯构件。 在外力作用下，受弯构件将承受弯矩(M)和剪力(V) 的作用。设计受弯构件时，需进行正截面(M作用) 和斜截面(M、V共同作用)两种承载力计算。
当材料品种选定后，梁的破坏形式依ρ的大小而
异。按照梁的破坏形式不同，可将其划分为以下三
类：
（1）适筋梁
（2）超筋梁
（3）少筋梁 29
二、正截面受弯承载力计算
2.钢筋混凝土梁正截面的破坏形式 适筋
超筋
少筋
30
二、正截面受弯承载力计算
适筋梁最重要的特征是：钢筋先屈服，然后混 凝土被压碎，梁遭破坏。在最终破坏时，受拉 钢筋和受压混凝土均能达到极限强度值，伴随 着钢筋的明显拉伸变形，表现为塑性破坏。
21
第二节.轴心受压构件
*配有螺旋式（或焊接环式)箍筋的轴心受压构 件的实际应用:
(1)当配置普通箍筋不能满足强度要求时; (2)圆形截面构件。
22
第二节.轴心受压构件
2.正截面受压承载力计算
N 0 . 9 f c A c o fy r A s ' fy A s 0 s
Acor ——混凝土核芯截面面积
*长柱的极限承载力Nl< Ns(当其他条件相同时）
*考虑长短柱的计算公式的统一，引入系数：
稳定系数 Nl
Ns
14
第二节.轴心受压构件
3、配有普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算
(1).钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数
15
第二节.轴心受压构件
(2).理想支承柱的计算长度
16
第二节.轴心受压构件