ko混凝土结构设计原理 第六章 受压构件承载力计算.ppt

短柱 短柱刚度大，易产生剪切破坏。 偏心受压长柱的附加弯矩或二阶弯矩 钢筋混凝土受压构件在承受偏心轴力后，将产生纵向弯曲变形，即侧向挠曲。对长细比小的短柱，侧向挠度小，计算时一般可忽略其影响。而长细比较大的长柱，由于侧向挠度的影响，各个截面所受的弯矩不再是Ne0,而变为N(e0+y)，柱高中点处，侧向挠度最大的截面中的弯矩为N(e0+f)。f随弯矩的增大不断增大，因而弯矩的增长也就越来越明显。偏心受压构件计算中把截面弯矩中的Ne0称为初始弯矩或一阶弯矩，将Ny或Nf称为附加弯矩或二阶弯矩。 《规范》规定：弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比M1/M2≤0.9且设计轴压比≤0.9时，若构件的长细比满足可不考虑该方向构件自身挠曲产生的附加弯矩影响。当不满足上式时，附加弯矩的影响不可忽略，需按截面的两个主轴方向分别考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩影响。 偏心距调节系数Cm 实际工程中常遇到的是长柱，需考虑构件的侧向挠度引起的附加弯矩的影响，工程设计中通常采用增大系数法,即偏心受压柱考虑了附加弯矩影响后的设计弯矩为原柱端最大弯矩M2乘以偏心距调节系数Cm和弯矩增大系数?ns。当 小于1.0时取1.0；对剪力墙及核心筒墙，可取等于1.0。 ——构件端截面偏心距调节系数，当小于0.7时取0.7； 弯矩增大系数?ns 弯矩增大系数?ns 弯矩增大系数?ns 弯矩增大系数?ns 弯矩增大系数?ns 偏心受压构件正截面承载力的计算原理 垂直于弯矩作用平面承载力的验算：小偏心受压构件还应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的承载力，此时不考虑弯矩的影响，但应考虑稳定系数 ，并取短边尺寸b作为截面高度，As’取全部纵向钢筋的截面面积 As+As’。 2）基本公式 ①当　　 　　　　 时 解得： 5.8 对称配筋工形截面偏心受压构件 正截面承载力计算 第5章 受压构件承载力计算 注意：上面两式中的　应由这两式联立求解而得，而不能应用　　 　　　的近似计算公式。 3）适用条件 5.8 对称配筋工形截面偏心受压构件 正截面承载力计算 第5章 受压构件承载力计算 ②当 　　　 　　　时 大、小偏心受压破坏的设计判别（界限偏心距） ? 设计时可按下列条件进行判别： 当 时，可能为大偏压，可能为小偏压，可先按大偏压设计； 当 时，按小偏压设计。 第5章 受压构件承载力计算 5.5 偏心受压构件正截面承载力计算的一般计算公式 最终判别 大偏心受压 小偏心受压 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 第5章 受压构件承载力计算 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 一、截面设计 已知：截面尺寸(b×h)、材料强度( fc、fy，fy’ )、构件计算长度l0以及轴力N和弯矩M1 、M2设计值，求As和A’s。 解：判断大小偏心受压 确定是否需要考虑附加弯矩的影响。 若需考虑附加弯矩的影响，则确定柱控制截面弯矩设计值M 先按大偏心受压构件计算 按小偏心受压构件计算 第5章 受压构件承载力计算 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 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As0.002bh? 则取As=0.002bh，然后按As为已知情况计算。 ★若Asrminbh ? 应取As=0.002bh。 大偏心受压 第5章 受压构件承载力计算 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 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，若x xbh0，且x2a，则可将代入第一式得 若x xbh0？ ★若As小于rminbh？ 应取As=rminbh。 则有三种处理方法： ①改用小偏心构件 ②加大截面重新设计 ③应按As为未知情况重新计算确定As 则可偏于安全的近似取x=2a，按下式确定As 若x2a ？ ★若As小于rminbh？ 应取As=rminbh。 第5章 受压构件承载力计算 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 第5章 受压构件承载力计算 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 小偏心受压 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 2b1 -xb， ss - fy ，则As未达到