西安建筑科技大学：《混凝土结构设计原理》课程电子教案（PPT教学课件）第3章 结构设计原理

就科 心建剽投史學 混凝土结构设计原理 第3章轴心受力构件 教材作者:陈平 课件制作:马乐为 课件审查:李晓文

教材作者：陈 平 课件制作：马乐为 课件审查：李晓文

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 主要内容: >轴心受压构件承载力计算 >轴心受拉构件承载力计算 重点 轴心受压构件承载力计算

轴心受压构件承载力计算 轴心受拉构件承载力计算 轴心受压构件承载力计算

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 1轴心受压构件的实际应用 多高层建筑中的框架柱,单层工业厂房中屋架的上弦杆,桥 梁结构中的桥墩,拱、桩等均属于受压构件 >利用混凝土构件承受以轴向压力为主的内力,可以充分发挥 混凝土材料的强度优势,因而在工程结构中混凝土受压构件 应用比较普遍。 建筑实际结构中,理想的轴心受压构件几乎是不存在的,这 是因为:通常施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、 混凝土质量的不均匀性等,使得上述构件存在一定的初始偏 心距 3.1轴心受压构件承载力计算

1 轴心受压构件的实际应用 多高层建筑中的框架柱，单层工业厂房中屋架的上弦杆，桥 梁结构中的桥墩，拱、桩等均属于受压构件。 Ø 利用混凝土构件承受以轴向压力为主的内力，可以充分发挥 混凝土材料的强度优势，因而在工程结构中混凝土受压构件 应用比较普遍。 Ø 建筑实际结构中，理想的轴心受压构件几乎是不存在的，这 是因为： 通常施工制造的误差、荷载作用位置的不确定性、 混凝土质量的不均匀性等，使得上述构件存在一定的初始偏 心距

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 框架结构中的柱 Columns of frame structure) 3.1轴心受压构件承载力计算

框架结构中的柱 (Columns of Frame Structure)

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 屋架结构中的上弦杆( Top Chord of roof Truss Structure) 3.1轴心受压构件承载力计算

屋架结构中的上弦杆 (Top Chord of Roof Truss Structure)

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 amIrI 桩基础( Pile foundation) 3.1轴心受压构件承载力计算

桩基础 (Pile Foundation)

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 2普通箍筋柱与螺旋箍筋柱 实际工程结构中,一般把承受轴向压力的钢筋混凝土柱按照 箍筋的作用及配置方式分为两种: 普通箍筋柱( Tied Columns) 配有纵向钢筋和普通箍筋的柱 螺旋箍筋柱( Spiral Columns) 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的柱 >纵筋的作用: ●提高承载力,减小截面尺寸 ●提高混凝土的变形能力 抵抗构件的偶然偏心 ●减小混凝土的收缩与徐 3.1轴心受压构件承载力计算

2 普通箍筋柱与螺旋箍筋柱 实际工程结构中，一般把承受轴向压力的钢筋混凝土柱按照 箍筋的作用及配置方式分为两种： l 普通箍筋柱（Tied Columns） 配有纵向钢筋和普通箍筋的柱 l 螺旋箍筋柱（Spiral Columns） 配有纵向钢筋和螺旋箍筋的柱 Ø 纵筋的作用： l 提高承载力，减小截面尺寸 l 提高混凝土的变形能力 l 抵抗构件的偶然偏心 l 减小混凝土的收缩与徐

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 2/2 普通钢箍柱 螺旋钢箍柱 Tied Columns Spiral columns 3.1轴心受压构件承载力计算

普通钢箍柱 Tied Columns 螺旋钢箍柱 Spiral Columns 2/2

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 3短柱与长柱 短柱( Short columns)是如何形成的? 我们通常将柱的截面尺寸与柱长之比较小的柱,称为短柱。在实 际结构中,带窗间墙的柱、高层建筑地下车库的柱子,以及楼梯 间处的柱都容易形成短柱 設計高度 窗台 噩桂 窗间墙的短柱 3.1轴心受压构件承载力计算

3 短柱与长柱 短柱（Short Columns）是如何形成 的？ 我们通常将柱的截面尺寸与柱长之比较小的柱，称为短柱。在实 际结构中，带窗间墙的柱、高层建筑地下车库的柱子，以及楼梯 间处的柱都容易形成短柱。 窗间墙的短柱

第3章轴心受力构件 就科 心建剽投史學 >受压短柱的破坏过程 在开始加载时,混凝土 和钢筋都处于弹性工作阶段, 钢筋和混凝土的应力基本上 钢筋应力增 按弹性模量的比值来分配。 随着荷载的增加,混凝 土应力的增加愈来愈慢,而应 应力增长 钢筋的应力基本上与其应变方 成正比增加,柱子变形增加 的速度就快于外荷增加的速 度。随着荷载的继续增加, 柱中开始出现微小的纵向裂 轴力 缝。 3.1轴心受压构件承载力计算

受压短柱的破坏过程 n 在开始加载时，混凝土 和钢筋都处于弹性工作阶段， 钢筋和混凝土的应力基本上 按弹性模量的比值来分配。 n 随着荷载的增加，混凝 土应力的增加愈来愈慢，而 钢筋的应力基本上与其应变 成正比增加，柱子变形增加 的速度就快于外荷增加的速 度。随着荷载的继续增加， 柱中开始出现微小的纵向裂 缝。 应力 轴力 混凝土的 应力增长 钢筋应力增 长