混凝土结构设计原理PPT课件第7章 偏心受压构件正截面承载力计算.ppt

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1、偏心受压构件正截面承载力计算第七章受力性质分析e0NR1R2FFNN压弯构件MN常用的截面形式xxyyxxyyxxyyxxyy弯矩作用平面的概念及配筋特点e0Ne0N纵筋集中布置纵筋沿截面周边均匀布置7.1偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态破坏形态cuNfyAsfyAsNN(a)(b)e0受拉破坏－大偏心破坏随荷载的增大，受拉区混凝土先出现横向裂缝，裂缝开展时受拉钢筋的应力增长首先达到屈服，中和轴向受压边移动受压区混凝土压应变增大，达到极限压应变而压碎，同时，受压钢筋已经屈服。与双筋矩形截面梁的破坏形态相似

2、。发生在相对偏心距较大，且As不太多时。受压破坏－小偏心破坏Ne0(a)fcdAssAs当纵向偏心压力偏心距很小时，构件截面将全部受压，中和轴位于截面以外，破坏时，近轴向力一侧混凝土应变达到极限压应变，近轴向力钢筋达到屈服强度，而远轴向力一侧的钢筋的混凝土和受压钢筋均未达到其抗压强度。Ne0(b)纵向力偏心矩较小时，或偏心矩较大而受力钢筋As较多时，截面大部分受压而小部分受拉。中和轴受拉钢筋As很近，钢筋As中的拉应力很小，达不到屈服强度。sAsfcdAsN(C)e0yAsfsAs纵向压力偏心

3、矩很小，但是离纵向力较远一侧钢筋As数量少而靠近纵向力一侧的钢筋较多时，则截面的实际重心轴就不在混凝土截面形心轴处而向右偏移，几何轴线7.1.2大、小偏心受压的界限7.1.3偏心受压构件的M-N相关曲线受拉破坏受压破坏柱：在压力作用下产生纵向弯曲短柱长柱细长柱–––材料破坏–––失稳破坏轴压构件中：偏压构件中：偏心距增大系数7.2偏心受压构件的纵向弯曲影响N0N1N2N0eiN1eiN2eiN1af1N2af2BCADE短柱(材料破坏)中长柱(材料破坏)NM0细长柱(失稳破坏)7.2.2偏心距增大系数《公路桥规规

4、定》计算偏心受压构件正截面承载力时，对长细比l0/r>17.5(r为回转半径）或l0/h>5(矩形截面）或l0/d>4.4（圆形截面）的构件，应考虑构件在弯矩作用平面内的变形对轴向力偏心距的影响。偏心距增大系数7.3矩形截面偏心受压构件ese0fcdσsAsbAsAsasash0hx计算简图基本公式使用要求及有关说明：钢筋As的应力：全截面受压截面部分受拉部分受压钢筋的应力为了保证构件破坏时，大偏心受压构件截面上的受压钢筋能达到抗压强度设计值，必须满足当偏心压力作用的偏心距很小，即小偏心受压情况下，全截面受压

5、。7.3.2矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算方法截面设计（1）大、小偏心受压初步判断已知轴向力组合设计值Nd和相应的弯矩组合设计值Md或偏心矩e0，材料的强度等级，截面尺寸b×h，以及弯矩作用平面内构件的计算长度，要求确定纵向钢筋数量。第一种情况：As和A´s均未知。补充条件：ξ＝ξb，即x=ξbh0，得A´s已知，As未知。根据基本公式：求得受压区高度：若满足：若满足：第一种情况：As和A´s均未知。补充条件：联解方程：得：截面部分受压，部分受拉。全截面受压，取x=h，计算近轴向力一侧的钢筋面积。简化方法。钢

6、筋的应力：基本方程：得到方程A´s已知，As未知。运用基本方程求解，得受压区高度。全截面受压。此时，除按基本公式计算远轴向力面积外，还应考虑远轴向力一侧钢筋首先屈服的可能性。截面复核已知偏心受压构件截面尺寸b×h，构件的计算长度，纵向钢筋和混凝土强度设计值，钢筋的面积及在截面上的布置，轴向力组合设计值Nd和相应的弯矩组合设计值Md或偏心矩e0，然后复核偏心压杆截面是否能承受已知的组合设计值。弯矩作用平面内截面承载力复核大、小偏心受压的判别假设为大偏心受压构件，求得x，若ξ≤ξb，为大偏压，反之，则为小偏心受压构件。

7、若ξ≤ξb，2a′s≤x≤ξbh0,由式7-4求截面的承载力。若ξ>ξb，联解基本方程求解受压区高度x。截面部分受压，部分受拉。全截面受压，取x=h。由式7-4及7-13计算承载力并取低值。垂直于弯矩作用平面的承载力复核。2a′s>x,由式7-12求截面的承载力。矩形截面偏心受压构件的构造要求截面尺寸矩形截面的最小尺寸不宜小于300mm，同时长边h与短边b的比值常选用1.5~3。边长宜采用50mm的倍数。纵向钢筋的配筋率纵向受力钢筋的常用配筋率，对大偏心受压构件宜为1%-3%，对小偏心受压构件宜为0.5%-2%.箍

8、筋当截面长边大于600mm时，应在长边方向设置直径为10-16mm的纵向钢筋，必要时应相应地设置附加箍筋或复合式箍筋。7.3.4矩形截面偏心受压构件对称配筋的计算方法对称配筋：As=A's，fsd=f'sd，as=a's截面设计大、小偏心受压构件的判别：假设为大偏心受压,则：若ξ≤ξb，为大偏心受压构件，则：若ξ>ξb，为小偏心受压构件，则：截面复核7.4工