混凝土结构基本原理 王海军第4章 受压构件的基本原理.ppt

?te ––– 截面的有效配筋率 Ate ——混凝土有效截面积 T 形 h h/2 b b?f h?f h/2 h b b bf h?f h/2 h h?f b?f h/2 h b hf bf (a) (b) (c) (d) ?c ––– 裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度的影响系数， 对受弯、偏心受压构件统一取0.77，其它情况取0.85。 ——平均裂缝间距； ? ——钢筋应力的不均匀系数。 ——计算截面处纵向受拉钢筋的拉应力； —纵向受拉钢筋相同水平处侧表面混凝土的平均拉应变； 式中： ——纵向受拉钢筋的平均拉应力和拉应变； 、 2、平均裂缝宽度： 3、钢筋应力的不均匀系数ψ： 物理意义：反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影 响程度。 当ψ0.2 时，取ψ=0.2 ；当ψ1.0时，取ψ=1.0 ； 对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1.0 。 e ηse0 As A?s ??sqA?s C Cc Z ?sqAs (d) e——Nq至受拉钢筋As合 力点的距离； ηh0——纵向受拉钢筋合力点至受压区合力点的距离， 且 ；近似取 式中 4、裂缝截面处的钢筋应力σsq： 4-80 当偏心受压构件的l0/h14时，还应考虑侧向挠度的影响，此时： ηs——使用阶段得轴向压力偏心距增大系数 4-81 荷载长期效应裂缝扩大系数 扩大系数 平均裂缝宽度 5、最大裂缝宽度的计算： 《混凝土设计规范》最大裂缝宽度计算公式： 式中：cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（mm）； （mm） acr—构件受 力特征系数 轴心受拉 偏心受拉 ?cr=1.5×1.9 ×0.85×1.0=2.4 受弯、偏压 acr =1.5×1.66×0.77×1.0=1.9 acr =1.5×1.9 ×0.85×1.1=2.7 荷载长期效应裂缝扩大系数t l 裂缝扩大系数ts 满载折减系数 ac ? ––– 与受力特性有关的系数 deq——纵向受拉钢筋的等效直径（mm）； ni 、di——分别为受拉区第 i 种纵向受拉钢筋的根数； vi——为第 i 种纵向受拉钢筋的相对粘结特性系数； 光圆钢筋：vi=0.7，带肋钢筋：vi=1.0 6、最大裂缝宽度验算： 《混凝土设计规范》最大裂缝宽度验算公式： —— 一级 三a、三b —— 二级 二b 0.10 0.20 二a 0.20 三级 0.30（0.40） 三级 一 wlim 裂缝控制等级 wlim 裂缝控制等级 预应力混凝土结构 钢筋混凝土结构 环境类别 附表3-6混凝土构件的裂缝宽度限制 确定依据 外观要求 耐久性要求（为主） * * * 例题-（小偏心受压构件） 解：因l0/h8，则η=1.0 e0=M/N=200000/1800=111.111mm ei= η (eo+ea)=131.11mm0.3h0 已知一偏心受压柱b×h=300mm ×500mm， as=a’s=35mm，l0/h8，作用在柱上的荷载设计值 所产生内力N=1800kN， M=200kNm，钢筋采用 HRB400，混凝土采用C25，求As及A’s 故按小偏心受压构件计算 取As ＝ A’smin =?minbh=0.002bh=300mm2 代入如下基本计算公式联立求解： 解得 x=329.1mmh=500mm 且 xξbh0=0.5176×465=240.684mm 从而求得 =1744.2mm A’smin (?s为负)则受压As ? ?minbh (2β1-ξb) h0=503.316mm 已知：b?h, As, As, fy, f y强度e0，l0, 求：N或M 由?ei判别类型，分别用相应的公式求?，进而求N 与非对称配筋计算方法相同 取As = As 工程应用2. 截面复核 1、矩形截面大、小偏心受压构件的截面强度计算公式有何不同？ 2、矩形截面大偏心受压构件截面计算应力图形与双筋梁的有何异同？计算公式及适用条件有何异同？ 3、简述不对称配筋矩形截面小偏压受压 的设计步骤。 思考题 4、为何要对偏心受力构件垂直弯矩方向截面的承载力进行验算？如何验算，试简述之。 5、为何不对称配筋偏心受压构件要对力偏心压力较远一侧的混凝土先被压坏的情况进行验算？为何该验算公式不考虑η值？而且e0和ea又是相减的关系？ 6、双向偏心受压构件钢筋在截面上应如何置？ 7、在进行小偏心受压构件的截面设计时，若As和A’s均为未知，为什么一般取As 等于最小配筋量？在什么情况下As可能超过最小配筋量，如何计算？ 8、偏心受压构件对材料、纵筋、箍筋直径及间距如何选择？构件截面尺寸如何确定？