受压构件正截面承载力计算课件.ppt

若x xbh0 则可偏于安全的近似取x=2as，按下式确定As 若x2as (2) As为已知时 当As已知时，两个基本方程有二个未知数As 和 x，有唯一解。 先由第二式求解x，若x xbh0，且x2a，则可将代入第一式得 若Asrminbh 应取As=rminbh 则应按As为未知情况，重新计算确定As 设计 对As取矩 若Asrminbh 应取As=rminbh 直接方法 N e 分解方法 协调条件 校核问题 当截面尺寸、配筋、材料强度等已知时，承载力复核分为两种情况： 1、给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值M 2、给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值N 大、小偏心的判据 (1) 给定轴力求弯矩 由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知数只有x和M 大偏心时（NNb） (2) 给定偏心距e0 大偏心时基本方程中的未知数为N和x 只要联立解方程即可求解。 4.2 小偏心受压不对称配筋 基本平衡方程 两个基本方程中有三个未知数，As、As和x，故无唯一解 设计 小偏心受压，即x xb，ss fy，As未达到受拉屈服。 进一步考虑，如果x 2b -xb， ss - fy’ ，则As未达到受压屈服。 因此，当xb x (2b -xb)，As 无论怎样配筋，都不能达到屈服， 为使用钢量最小，故可取As =max(0.45ft/fy， 0.002bh) Ⅱ级钢筋 — C50 --- C50 — C80 --- C80 ⑴ 若x (2b 1-xb)，则将x 代入求得As； ⑵ 若x (2b 1 -xb)，ss= -fy’，基本公式转化为下式： ⑶ 若x h0h，应取x=h，代入基本公式直接解As 确定As后，只有x 和A’s两个未知数，可联立求解，由求得的x分三种情况 * 长细比l0/h 30的长柱 ◆侧向挠度 f 的影响已很大。 ◆在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展。 即柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力Nu-Mu相关曲线相交之前。 ◆这种破坏为失稳破坏，应进行专门计算。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱(材料破坏) 中长柱(材料破坏) 细长柱(失稳破坏) N M 0 结构有侧移时偏心受压构件的二阶弯矩 偏心受压构件正截面承载力计算,当二阶弯矩不可忽略时,均应考虑结构侧移和构件纵向变形引起的二阶弯矩. 6.3 偏心受压构件正截面受压破坏形态 * Mmax=N(ei+f) f N e i N ( e i + f ) y x e i e i N N l 0 (ei+f)=ei(1+f/ei)=ηei 《混凝土设计规范》对长细比l0/i较大的偏心受压构件，采用把初始偏心距ei乘以一个偏心距增大系数η来近似考虑二阶弯矩的影响。 偏心距增大系数η 6.2 偏心受压构件正截面受压破坏形态 * 偏心距增大系数 * 偏心距增大系数 l0 0 l x f y p sin . = f y x e i e i N N ，截面破坏时： * 考虑徐变影响后，乘以增大系数1.25，得： 再考虑偏心距和长细比的影响，得： * 令 得： ?1 ––– 考虑偏心距的变化对截面曲率的修正系数。 ?2 ––– 考虑构件长细比对截面曲率的影响系数，长细比过大，可能发生失稳破坏。 当 e0 ? 0.3h0时，大偏心 ?1 = 1.0 ?2 = 1.15 – 0.01l0 / h ? 1.0 当构件长细比l0/h ?5或l0/d ?5 或l0/i ?17.5 ，即视为短柱，取? = 1.0 当l0 / h ?15时 ?2 = 1.0 f N e i N ( e i + f ) y x e i e i N N l 0 η的具体表达式如下： 6.2 偏心受压构件正截面受压破坏形态 * 6.4 偏心受压构件正截面承载力计算 偏压构件破坏特征 受拉破坏 tensile failure 受压破坏 compressive failure 偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵筋配筋率有关 M较大，N较小 偏心距e0较大 3.1 大偏心破坏的特征 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，受拉钢筋的应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服； 此后裂缝迅速开展，受压区高度减小； 最后，受压侧钢筋As 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似，属于塑性破坏，承载力主要取决于受拉侧钢筋。 形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。 大偏心受拉破坏特点 ⑴ 当相对偏心距e0/h0较小 ⑵ 或