7偏心受压构件的截面承载力计算20131120.ppt

7.1概述 当纵向压力N作用线偏离构件轴线或同时作用轴压力及弯矩时，称为偏心受压构件。 偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯构件。 当纵向拉力N作用线偏离构件轴线或同时作用轴拉力及弯矩时，称为偏心受拉构件。 正截面承载力计算，斜截面承载力计算 在偏心受力构件的截面中，一般在轴力、弯矩作用的同时，还作用有横向剪力。当横向剪力值较大时，偏心受力构件也应和受弯构件一样，除进行正截面承载力计算外，还要进行斜截面承载力计算。 7.2.1偏心受压构件正截面受压破坏形态 一、偏心受压短柱破坏形态 试验表明，偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关,钢筋混凝土偏心受压构件的破坏，有两种情况： e0较小时,全截面受压 偏心受压构件的破坏形态展开图 二、两类偏心受压的“界限” 破坏特征：破坏时受拉区纵向钢筋达到屈服强度，同时压区混凝土达到极限压应变，混凝土被压碎。同受弯构件的适筋梁和超筋梁间的界限破坏一样。此时相对受压区高度称为界限相对受压区高度?b。 试验表明：偏心受压构件的截面平均应变值都较好地符合平截面假定。 因此，利用平截面假定和受压区极限应变值就可以像受弯构件一样，求出偏心受压构件理论界限受压区高度 对于给定的截面、材料强度和配筋，达到正截面承载力极限状态时，其压力和弯矩是相互关联的，可用一条Nu-Mu相关曲线表示。 试验表明，在“受压破坏”的情况下，随着轴力的增加，构件的抗弯能力随之减小。 四、偏心受压构件的二阶效应 1、偏心受压构件纵向弯曲引起的附加内力 （P—δ效应） 2、结构侧移引起的的附加内力 （P—Δ效应） 1、两端弯矩同号时的P—δ效应 反之，M1、 M2值越接近，二阶弯矩Pδ对杆件最大弯矩Mmax的影响越大，当M1=M2时，影响最大，此时控制截面转移到了杆件中部。 截面曲率修正系数?c （b）小偏心受压构件 破坏时钢筋的拉应变达不到屈服应变，还可能为压应变。 混凝土的极限压应变值随着偏心距的减小而减小，当为轴心受压时，混凝土的极限压应变0.002。 构件截面的极限曲率值也是随着偏心距的减小而减小， 截面所能承受的轴向压力N则随着偏心距的减小而不断增大。因此，《规范》取用界限状态下的承载力Nb与N的相对大小来间接反映偏心距对极限曲率的影响，即： 考虑P—δ效应影响的条件 杆端弯矩同号时，发生控制截面转移的情况是不普遍的，为减少工作量，《规范》规定，满足下列条件之一时，才考虑P—δ二阶效应： （1） M1/M20.9 （2）轴压比N/fcA0.9 （3） 2、两端弯矩异号时的P—δ效应 （二） 结构有侧移偏心受压构件的二阶弯矩 P—Δ效应 7.2.2 矩形截面偏心受压构件承载力计算公式 一、 区分大小偏心受压破坏的界限破坏 ≤?b属于大偏心破坏形态 ? ?b属于小偏心破坏形态 二、 矩形截面偏心受压构件承载力计算公式 (1)计算公式 Nu——受压承载力设计值； e——轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离 （2）适用条件 a. 为了受拉区钢筋应力能达到屈服强度。要求有如下适用条件: ? ? ?b 或 x ? xb = ?b h0 式中 xb——界限破坏时，受压区计算高度。 b.为了保证构件破坏时，受压钢筋应力能达到屈服强度，和双筋受弯构件相同，要求满足 x≥2as’ as’——纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。 2.矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算公式 试验表明，小偏心受压构件属于“受压破坏”情况。破坏时，一般情况下，靠近轴向力N作用的一侧混凝土被压碎。受压钢筋的应力达到屈服强度，而另一侧的钢筋可能受拉而不屈服或受压，在计算时，受压区的混凝土曲线压应力图仍用等效矩形图来替代。 建立基本平衡式 x——受压区计算高度，当xh,计算时，取x = h ； ?s——钢筋的应力值， e、e’——分别为轴向力作用点至受拉钢筋合力点和受压钢筋合力点之间的距离 当相对偏心距很小时，As ’比As大得多，且轴向力N又很大时，也可能在离轴向力较远的一侧混凝土发生先压坏的现象。 三、 矩形截面不对称配筋的计算方法 计算可分为两类：截面选择(设计题)及承载力校核(复核题)。 1．截面选择(设计题) 2. 承载力校核（复核题） （一）．截面选择(设计题) 已知条件：截面内力N、M1、M2，构件计算长度l0，截面尺寸，材料强度等级。 求：截面配筋As、As’ 大小偏压界限 ? ? ? b即x ? ? bh0属于大偏心破