土木建筑第六章　钢筋混凝土偏心受力构承载力计算.ppt

　　为节约钢筋，充分发挥受压混凝土的作用。令x=ξbh0。将x代人式(6-104)即可求得受压钢筋As’如果As’≥ρminbh，说明取 x=εbh0成立。即进一步将 x=ξbh0及As’代人式(6-103)求得As。如果As’＜ρminbh或为负值则说明取x=ξbh0不能成立，此时应根据构造要求选用钢筋As’的直径及根数。然后按As’为已知的情况2考虑。 　　情况2：已知As’，求As此时公式为两个方程解二个未知数。故可由式(6-103)及式(6-104)联立求解。其步骤是：由式(6-104)求得混凝土相对受压区高度ξ （6-105） 若2as’＜x＜ξbh0。，则可将x代人式(6-103)求得靠近偏心拉力一侧的受拉钢筋截面面积 （6-106） 若x＜2as’或为负值，则表明受压钢筋位于混凝土受压区合力作用点的内侧，破坏时将达不到其屈服强度，即As’的应力为一未知量，此时，应按情况3处理。 　　情况3：As’为已知，但x＜2as’或为负值 　　此时可取x=2as’或As’=0分别计算As值，然后取两者中的较小值作为截面配筋的依据。 　　矩形截面偏心受拉构件承载力设计计算见图6-31所示计算程序框图。 　　3、截面承载力复核 　　当截面复核时 截面尺寸、配筋、材料强度以及截面的作用效应(M和N)均为已知、大偏心受拉时 在式(6-103)和式(6-104)中 仅x和截面偏心受拉承载力N。为未知 故可联立求解。 　　若式(6-103)和式(6-104)联立求得的。满足公式的适用条件则将代入式(6-103)，即可得截面偏心受拉承载力 若x＞ξbh0。说明As过量 截面破坏时，As达不到屈服强度 需按式(6-14)计算纵筋As的应力бs。并对偏心拉力作用点取矩，重新求x然后按下式计算截面偏心受拉承载力 （6-107） 　　若x＜2as’，可利用截面上的内外力对As’合力作用点取矩的平衡条件求得Nu；也可按假定As’=0，单侧配筋的情况求Nu。由于两种算法均匀安全，故可取其中较大者。 　　小偏心受拉时，可由式(6-101)及式(6-102)分别求Nu、取其中的较小值作为Nu。 　　以上求得的Nu与N比较，即可判别截面的承载力是否足够。 （6-108） §6.4 　偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 6.4 .1　偏心受力构件斜截面受剪性能 　对于偏心受力构件，往往在截面受到弯矩M及轴力N（无论拉力或压力）的共同作用的同时，还受到较大的剪力V作用。因此，对偏心受力构件，除进行正截面受压承载力计算外，还要验算其斜截面的受剪承载力。 由于轴力的存在，对斜截面的受剪承载力会产生一定的影响。例如在偏心受压构件中，由于轴向压应力的存在，延缓了斜裂缝的出现和开展，使混凝土的剪压区高度增大，构件的受剪承载力得到提高。但在偏心受拉构件中，由于轴拉力的存在，使混凝土的剪压区的高度比受弯构件的小，轴心拉力使构件的抗剪能力明显降低。 　建筑工程中对偏心受力构件的斜截面承载力的计算有明确的规定，而公路桥梁工程中，由于目前对斜截面承载力计算研究得不够，故在公路桥涵规程中未对偏心受力构件的斜截面承载力计算提出规定。 6.4.2 　偏心受力构件斜截面受剪承载力计算公式 　 1.偏心受压构件 　　试验表明，当N0.3fcbh时，轴力引起的受剪承载力的增量ΔVN。与轴力N近乎成比例增长；当 N＞0.3fcbh时，ΔVN将不再随N的增大而提高。如 N＞0.7fcbh将发生偏心受压破坏。建筑工程规范对矩形截面偏心受压构件的斜截面受剪承载力采用下列公式计算 （6-113） 式中　 λ——偏心受压构件的计算剪跨比。对框架柱，假定反弯点在柱高中点取λ=Hn/(2h0)；对框架-剪力墙结构的柱，可取λ=M/(Vh0)；当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ= 3，此处，Hn为柱的净高，Ｍ为计算截面上与剪力设计值相应的弯矩设计值。对其他偏心受压构件，当承受均布荷载时，取λ＝1.5；当承受集中荷载时（包括作用有多种荷载、且集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75％以上的情况），取λ＝a/h0；当λ1.5时，取λ=1．5；当λ＞3时，取λ=3；此处 a为集中荷载至支座或节点边缘的距离。 N——与剪力设计值V相应的轴向压力设计值。当N＞0.3fcA时，取N＝0.3fcA，A为构件的截面面积。 为了防止斜压破坏，截面尺寸应满足下列条件 （6-114） （6-115） 当符合下列条件时 　　可不进行斜截面受剪承载力计算，按4.2.1节构造要求配置箍筋。 （6-116） 式中　N——与的力设计值V相应的轴向拉力设计值； 　　　λ——计算截面的幽跨比，与偏心受压构件斜截　　　　　　面受的承载力计算中的