混凝土结构设计原理ch6.2偏压讲解.ppt

双向偏心受压构件计算 N N N 轴心受压 单向偏心受压 双向偏心受压 直接计算复杂，常采用倪克勤方法近似计算。 该法假定材料处于弹性阶段，在轴压、单偏压、双 偏压情况下，截面应力都能达允许应力[?]，由材料 力学可得： 矩形截面非对称配筋构件正截面承载力 大偏压截面设计 ⑴As和As均未知时 两个基本方程中有三个未知数，As、As和 x，故无唯一解。 与双筋梁类似，为使总配筋面积（As+As）最小? 可取x=xbh0得 ★若A‘s0.002bh? 则取As=0.002bh，然后按As为已知情况计算。 ★若As0.002bh ?应取As=0.002bh。 全部配筋率不小于（0.5,0.55,0.6%） 矩形截面非对称配筋构件正截面承载力 大偏压截面设计 ⑵As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x xbh0？ ★若As若小于rminbh？ 应取As=rminbh。 则应按A‘s为未知情况重新计算确定A’s（ A’s小了） 则可偏于安全的近似取x=2a，按下式确定As 若x2a ？ 矩形截面非对称配筋构件正截面承载力 B小偏压截面设计：（ ） 精确判别条件 近似判别条件 基本平衡方程 试验统计 两个基本方程中有三个未知数，As、As和x，故无唯一解。 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 1-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 =0.002bh。 …7-12 …7-13 另一方面，当偏心距很小时，如附加偏心距ea与荷载偏心距e0方向相反， 则可能发生As一侧混凝土首先达到受压破坏的情况，这种情况称为“反向破坏”。 此时通常为全截面受压，由图示截面应力分布，对As取矩，可得， e=0.5h-as-(e0-ea), h0=h-as …7-25 当e0≤0.15h0且N≥fc bh0时，非对称配筋尚应验算As一侧受压破坏的可能性。 确定As后，就只有x 和As两个未知数，故可得唯一解。 式中: 根据求得的ξ ，可分为三种情况 ⑴若x (2b1 -xb)，则将x 代入求得As。 ⑵若x (2b1 -xb)，ss= -fy，基本公式转化为下式， ⑶若x h0h，应取x=h，同时应取a 1=1，代入基本公式直接解得As 重新求解x 和As 对于小偏心受压构件，除进行弯矩作用平面内的偏心受力计算以外，还应对垂直于弯矩作用平面按轴心受压构件进行验算 矩形截面非对称配筋偏压构件截面设计计算步骤归结如下： 1、有结构功能要求及刚度要求条件初步确定截面尺寸b，h；由混凝土保护层厚度及预估钢筋的直径确定as’，as，计算h0及0.3h0 2、 由截面上的设计内力，计算偏心距 ，确定附加偏心距ea(20mm或h/30的较大值），进而计算初始偏心距 3、由构件的长细比确定是否考虑二阶效应，进而计算CmηnsM。若弹性分析中已考虑二阶效应，不计算此项。 4、 将 与 比较来初步判别大小偏心。 5、当 时，按大偏心受压考虑；当 时，按小偏心受压考虑。两种情况下均应对垂直于弯矩作用平面按轴心受压构架进行验算。 6、 将计算所得的As及As’根据截面构造要求确定钢筋的直径和根数，并绘出截面配筋图 C 不对称配筋截面复核 在截面尺寸(b×h)、截面配筋As和As、材料强度(fc、fy，f y)、以及构件长细比(l0/h)均为已知时，根据构件轴力和弯矩作用方式，截面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、给定荷载偏心距，求轴力设计值 1、给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值M 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两个。 若N ≤Nb，为大偏心受压， 若N Nb，为小偏心受压， 由(a)式求x以及偏心距增大系数Cmh ns ，代入(b)式求e0，弯矩设计值为M=N e0。 2、给定荷载偏心距，求轴力设计值 （1）计算界限偏心距（按界限状态计算） （2）判断偏心受压的类型 （3）计算偏心压力设计值 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力 ◆实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。 ◆采用对称配筋不会在施工中产