偏心受压构件正截面承载力计算1.ppt

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1、第八章偏心受力构件承载力计算§8-1概述偏心受力构件是指纵向力N作用线偏离构件轴线或同时作用轴力及弯矩的构件。偏心受力构件图8-1偏心受力构件受力形态工程中大多数竖向构件（如单层工业厂房的排架柱，多层及高层房屋的钢筋混凝土墙、柱等）都是偏心受压构件；而承受节间荷载的桁架拉杆、矩形截面水池的池壁等，则属于偏心受拉构件。钢筋混凝土偏心受压构件多采用矩形截面，截面尺寸较大的预制柱可采用工字形截面和箱形截面，公共建筑中的柱多采用圆形截面。偏心受拉构件多采用矩形截面。图8-2偏心受力构件的截面形式§8-2偏心受压构件正截面承载力计算一、偏心受压构件正截面的破坏特征（

2、一）破坏类型大量试验表明：构件截面中的符合平截面假定，偏压构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。其影响因素主要与偏心距的大小和所配钢筋数量有关。通常，钢筋混凝土偏心受压构件破坏分为2种情况1、受拉破坏：当偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时，发生的破坏属大偏压破坏。这种破坏特点是受拉区、受压区的钢筋都能达到屈服，受压区的混凝土也能达到极限压应变，如图8—3a所示。图8-3受拉破坏和受压破坏时的截面应力当偏心距较小或很小时，或者虽然相对偏心距较大，但此时配置了很多的受拉钢筋时，发生的破坏属小偏压破坏。这种破坏特点是，靠近纵向力那一端的钢筋能达到屈服，混凝土

3、被压碎，而远离纵向力那一端的钢筋不管是受拉还是受压，一般情况下达不到屈服。如图8—3b、c所示2、受压破坏：（二）界限破坏及大小偏心受压的分界1、界限破坏在大偏心受压破坏和小偏心受压破坏之间，从理论上考虑存在一种“界限破坏”状态；当受拉区的受拉钢筋达到屈服时，受压区边缘混凝土的压应变刚好达到极限压应变值。这种特殊状态可作为区分大小偏压的界限。二者本质区别在于受拉区的钢筋是否屈服。由于大偏心受压与受弯构件的适筋梁破坏特征类同，因此,也可用相对受压区高度比值大小来判别。当时，截面属于大偏压；当时，截面属于小偏压;当时，截面处于界限状态。2、大小偏心受压的分界2

4、、基本公式的适用范围适用于剪压破坏A、上限值——最小截面尺寸当发生斜压破坏时，梁腹的混凝土被压碎、箍筋不屈服，其受剪承载力主要取决于构件的腹板宽度、梁截面高度和混凝土强度。因此，只要保证构件截面尺寸不要太小，就可防止斜压破坏的发生。当时当时当时，按线性内插法或按以下公式计算（三）弯矩和轴心压力对偏心受压构件正截面承载力的影响偏心受压构件是弯矩和轴力共同作用的构件。弯矩与轴力对于构件作用彼此之间相互牵制，对于构件的破坏很有影响。如对给定材料、截面尺寸和配筋的偏心受力构件，在达到承载力极限状态时，截面承受的轴力与弯矩具有相关性，即构件可以在不同的轴力和弯矩组合

5、下达到承载力极限状态。具体讲，在大偏压破坏情况下，随着构件轴力的增加，构件的抗弯能力提高，但在小偏心受压破坏情况下，随着构件轴力的增加，构件的抗弯能力反而减小，而在界限状态时，一般构件能承受弯矩的能力达到最大值（图8－4）。图8-4Nu~Mu相关曲线在小偏心受压情况下，随着轴向压力的增大，截面所能承担的弯矩反而降低。（四）附加偏心距由于工程中实际存在着荷载作用位置的不定性，混凝土的不均匀性及施工的偏差等因素，都可能产生附加偏心距。因此，在偏心受压构件正截面承载力计算中，应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距.其值应取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两

6、者中的较大值。引进附加偏心距后，在计算偏心受压构件正截面承载力时，应将轴向力作用点到截面形心的偏心距取为称为初始偏心距。，称为初始偏心距。（五）偏心受压构件的二阶效应二阶效应——轴力在结构变形和位移时产生的附加内力。图8-5构件的二阶效应﹡在有侧移框架中，二阶效应主要是指竖向荷载在产生了侧移的框架中引起的附加内力，即通常称为效应。﹡在无侧移框架中，二阶效应主要是指轴向力在产生了挠曲变形的柱段中引起的附加内力，通常称为效应。(1)偏心距增大法（8-2）（8-2a）（8-2b）﹡当偏心受压构件的长细比l0/i≤17.5（对应的矩形截面为l0/h≤5）时，可取

7、=1.0；当l0/i>17.5时，要按上式计算。图8-6式中——初始偏心距；——构件的计算长度——截面高度；其中，对环形截面，取外直径；对圆形截面，取直径；——截面的有效高度；——偏心受压构件截面曲率修正系数；当时，取——构件长细比对截面曲率的影响系数；当时，取——构件截面面积；矩形截面对于T形和工字形截面，均取——轴向压力设计值(2)刚度折减的弹性分析法采用有限元程序进行结构弹性分析，分析过程中应将构件刚度折减：梁为0.4；柱为0.6；剪力墙、核心筒壁为0.6。按这样求得的内力可直接用于截面设计，不需要再乘系数。（一）矩形截面非对称配筋构件正截面承载力

8、一、偏心受压构件正截面承载力计算1、基本计算公式及适用条件：(1)