09-受压构件正截面承载力哈工大：混凝土结构设计原理.ppt

即可骨骼肌 1. 受压构件概述 2. 轴心受压构件正截面承载力 3. 偏心受压构件正截面承载力计算 4. 矩形截面正截面受压承载力计算 例题1 例题2 例题3 例题4 5. 受压构件配筋的构造要求 6. 受压构件小结 当截面尺寸和材料强度给定时，界限相对偏心距e0b/h0随As和As的减小而减小； 当As和As分别取最小配筋率时，可得e0b/h0的最小值； 受拉钢筋As按构件全截面面积计算的最小配筋率为0.45ft /fy； 受压钢筋按构件全截面面积计算的最小配筋率为0.002； 近似取h=1.05h0，a=0.05h0，代入上式可得下表所示结果。 相对界限偏心距的最小值e0b,min/h0=0.284~0.322 近似取平均值e0b,min/h0=0.3 近似判据 真实判据 4.1 大偏心受压不对称配筋 4.2 小偏心受压不对称配筋 4.3 大偏心受压对称配筋 4.4 小偏心受压对称配筋 不对称配筋 对称配筋 实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，所以采用对称配筋 对称配筋不会在施工中产生差错，为方便施工通常采用对称配筋 4.1 大偏心受压不对称配筋 基本平衡方程 设计 校核 N e (1) As和As均未知时 两个基本方程中有三个未知数，As、As和 x，故无解。与双筋梁类似，为使总配筋面积（As+As）最小，可取x=xbh0 若As0.002bh 则取As=0.002bh，然后按As为已知情况计算 若Asrminbh 应取As=rminbh 设计 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 4.3 大偏心受压对称配筋 基本平衡方程 大、小偏心的判据 （真实判据） N e 校核问题 大、小偏心的判据 (1) 给定轴力求弯矩 若N ≤Nb，为大偏心受压 (2) 给定偏心距e0 4.4 小偏心受压对称配筋 由第一式解得 代入第二式得 这是一个x 的三次方程，设计中计算很麻烦。为简化计算，取 第三章 受压构件正截面承载力计算 * 受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。 轴心受压承载力是正截面受压承载力 的上限。 先讨论轴心受压构件的承载力计算，然后重点讨论单向偏心受压的正截面承载力计算。 N 由于施工制造误差、荷载位置的偏差、混凝土不均匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距 以恒载为主的等跨多层房屋内柱、桁架中的受压腹杆等，主要承受轴向压力，可近似按轴心受压构件计算 在实际结构中，理想的轴心受压构件是不存在的 2.1 轴压构件性能 Behavior of Axial Compressive Member 变形条件： 物理关系： 平衡条件： 0 0.001 0.002 100 200 300 400 500 20 40 60 80 100 s c s s e s c f y =540MPa f y =230MPa 2.2 受压构件中钢筋的作用 纵筋的作用 （1）协助混凝土受压，减小截面面积； （2）当柱偏心受压时，承担弯矩产