混凝土结构设计原理_第5章_受压构件正截面的性能与设计.ppt

大、小偏心受压破坏的设计判别 5.3.2 大、小偏心受压破坏的设计判别（界限偏心距） 当 ei0.3h0 时，可能为大偏压，也可能为小偏压，可先按大偏压设计 当 ei≤0.3h0 时，为小偏压，按小偏心受压设计 判别式的来源 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 HRB335 0.358 0.337 0.322 0.312 0.304 0.299 0.295 0.297 0.299 0.302 0.305 0.309 0.313 HRB400 RRB400 0.404 0.377 0.358 0.345 0.335 0.329 0.323 0.325 0.326 0.328 0.331 0.334 0.337 大偏心受压构件 5.3.3 截面设计 以As＋A’s最小为补充条件 取 x = xb 取 As和A’s均未知，求As和A’s 已知A’s，求As 小偏心受压构件 5.3.3 截面设计 As和A’s均未知，求As和A’s 按大偏心受压重新计算 x ≤ xb 5.3.4 截面承载力复核 已知截面尺寸、材料强度等级，截面配筋以及截面的外力设计值M和N（或已知偏心距），求截面的承载力。 求出 若ei≥eib，为大偏心受压； 若eieib，为小偏心受压 。 小偏心受压 ： 大偏心受压： 都需要解联立方程，比较麻烦。 受拉破坏(大偏心受压破坏) 当相对偏心距e0 / h0较大，且As配置的不过多时会出现受拉破坏。受拉破坏也称为大偏心受压破坏。 应力应变的分布 破坏特点 5.2.1 破坏形态 h0 As Nu e0 fyAs 大偏心受压破坏的主要特征是破坏从受拉区开始，受拉钢筋首先屈服，而后受压区混凝土被压坏。 受拉和受压钢筋均可以达到屈服。 受压破坏(小偏心受压破坏) 当相对偏心距e0 /h0较小，或虽然相对偏心距e0 /h0较大，但受拉钢筋As配置较多时,会出现受压破坏。受压破坏也称为小偏心受压破坏。 当相对偏心距e0 /h0很小时，构件截面将全部受压。 当相对偏心距e0 /h0更小时，构件可能产生反向破坏。 破坏特点 5.2.1 破坏形态 As Nu e0 ssAs Nu e0 ssAs 由于混凝土受压而破坏，压应力较大一侧钢筋能够达到屈服强度，而另一侧钢筋受拉不屈服或者受压不屈服。 界限破坏 在“受拉破坏”和“受压破坏”之间存在一种界限状态，称为“界限破坏”。 受拉钢筋应力达到屈服强度的同时受压区边缘混凝土刚好达到极限压应变，就是区分两类偏心受压破坏的界限状态。 界限状态时的截面应变 5.2.2 两类偏心受压破坏的界限 h0 As xcb 大、小偏心受压构件的判别条件 当x ≤ xb 时，为大偏心受压 当x ＞ xb 时，为小偏心受压 偏心距e0 当截面上作用的弯矩设计值为M，轴向压力设计值为N时，其偏心距e0=M/N 5.2.3 附加偏心距 、初始偏心距 附加偏心距ea 由于工程中实际存在着荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性及施工的偏差等因素，都可能产生附加偏心距ea。 附加偏心距 ea 的取值 《规范》规定: ea =max{20mm, 偏心方向截面最大尺寸的1/30 } 初始偏心距ei 在偏心受压构件正截面承载力计算中，考虑了附加偏心距后，轴向压力的偏心距用 ei 表示，称为初始偏心距； 初始偏心距 ei = e0+ ea （对两类偏心受压构件均应考虑） 偏心受压短柱 对于长细比较小的柱来讲，其纵向弯曲很小，可以忽略不计。 5.2.4 偏心受压长柱的正截面受压破坏 偏心受压长柱 对于长细比较大的柱，其纵向弯曲较大，从而使柱产生二阶弯矩，降低柱的承载能力，设计时必须予以考虑。 长细比对柱压弯承载力的影响 材料破坏 oa, ob 失稳破坏 oc Nc Nb Na a b d c 细长柱 长柱 短柱 O N M 截面承载力 构件设计弯矩的确定 对在结构分析中求得的是构件两端截面的一阶弯矩和轴力； 考虑二阶效应后，在构件的某个其他截面，其弯矩可能大于端部截面的弯矩； 设计时应取弯矩最大的截面进行计算。 5.2.5 偏心受压长柱的二阶弯矩 P－d 效应 对无侧移的框架结构，二阶效应是指轴向压力在产生了