第6章受压构件的承载力计算.ppt

主 讲 人 ：王永胜 1. 配筋形式 2. 试验研究 3. 建筑工程中的螺旋箍筋轴压构件承载力计算 长细比在一定范围内时，属“材料破坏”，即截面材料强度耗尽的破坏；（短柱、中长柱） 长细比较大时，构件由于纵向弯曲失去平衡，即“失稳破坏”。（细长柱） 结论：构件长细比的加大会降低构件的正截面受压承载力； 长细比较大时，偏心受压构件的纵向弯曲引起不可忽略的二阶弯矩。 2. 附加偏心距 “反向破坏” 对于小偏心构件，当相对偏心距很小且 比 大得多时，可能在离轴向力较远的一侧混凝土先压碎，即所谓的反向破坏。为避免此破坏，《规范》规定,对于小偏心受压构件，当Nfcbh时，尚应验算As一侧受压破坏的可能性。因此，除按力和力矩平衡公式计算外，还应满足下列条件: Lanzhou University of Technology 2、当? ?b 或ei0.3h0，为小偏心受压 或ei≥0.3h0，但N Nb时，为小偏心受压 由第一式解得 代入第二式得 这是一个x 的三次方程，可用迭代法或近似法求解，但是很麻烦。 （6.46） 则式(6.46)可写成 …6.47 …6.48 Lanzhou University of Technology 为计算方便，对各级热轧钢筋，Y与?的关系统一取为： …6.49 Lanzhou University of Technology 将式（6.49）代入式（6.48），经整理后得： 由式（6.25）得： …6.50 …6.51 ◆尚应根据l0/b确定的稳定系数j，按轴心受压情况验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力。 §6.8 对称配筋工字形截面偏心受压构件正截面承载力的计算 概述： 小偏压 大偏压 先假定中和轴在翼缘内，则: 大偏压（?≤ ? b）： …6.56 …6.57 6.8.1 大偏心受压计算 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： 1）若2as ≤ x ≤ xbh0，则可将x代入第一式得 2）若x xbh0？ ★若As小于rminbh或为负值？ 应取As=rminbh。 说明As过小，则应按As 为未知情况重新计算确定As 。 Lanzhou University of Technology 或当As = 0，再求As，与上式结果比较取较小值。 则可偏于安全地近似取x=2as，按下式确定As 3）若x2as ？ f y A s s s A s N ★若As小于rminbh？应取As=rminbh。 2、小偏心受压（受压破坏） 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 xcy =2β1 -xb， ss - fy ，则As未达到受压屈服。 s s A s f y A s N e i e Lanzhou University of Technology （1）当xb x xcy ，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/fybh，0.002bh)。 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， σ s A s N e 0 - e a e f y A s e=0.5h-as-(e0-ea), h0=h-as Lanzhou University of Technology 确定As后，就只有x和As两个未知数，故可得唯一解。 …6.27b …6.25 …6.26 应用条件：xb x xcy Lanzhou University of Technology （2）若x ≤xb，则按大偏心受压计算，即将x 代入求得As 。 （3）若xcy x h/ h0，则σs = - fy ，x= x cy， 基本公式转化为下式， （4）若x h/ h0，则σs = - fy， x= h/ h0 ，基本公式转化为下式， 6.6.2 承载力校核（复核题） 在截面尺寸(b×h)、截面配筋As和As、材料强度(fc、fy，fy)、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或偏心距e0 2、给定弯矩作用平面的弯矩设计值M或轴力作用的偏心距e