昆明理工大学建筑工程学院混凝土结构设计原理课件第6章 受压构件 偏心受压构件的斜截面受剪承载力.ppt

* 6.7 偏心受压构件的斜截面受剪承载力 ③ ① ② p V ⑵仅配箍筋的集中荷载作用下的独立梁 受弯构件受剪承载力计算一般表达式： 《规范》7.5.4 ⑴仅配箍筋的矩形、T形和工形截面的一般受弯构件 混凝土结构设计原理 6.受压构件 试验表明：轴向压力的存在 延缓了斜裂缝的出现和开展，并使裂缝宽度减小， 斜裂缝角度减小，纵筋拉力降低。 混凝土剪压区高度增大，斜截面承载力有所增大。但有限，当轴压力超过一定数值后，由于剪压区砼压应力过大，反而使砼受剪强度降低，导致斜截面受剪承载力降低。 6.7 偏心受压构件的斜截面受剪承载力6.7.1偏心受压构件的单向受剪承载力 ③ ① ② p Vu N N 混凝土结构设计原理 6.受压构件 受剪承载力与轴压力的关系 上图为框架柱受剪承载力Vu与轴压比 N / fcbh 的关系: 1）当N / fcbh 0.3， Vu随N/fcbh增加而加大。 2）当N / fcbh =0.3附近， Vu基本不再增加。 3）当N / fcbh0.4， Vu随N/fcbh增加而减小。构件将出现小偏压破坏。 混凝土结构设计原理 6.受压构件 《规范》7.5.12给出偏心受压构件的受剪承载力计算公式 N —为与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当N0.3fcA时，取N=0.3fcA，A为构件截面面积。 λ—为计算截面的剪跨比，按下列规定使用： 1）对各类结构框架柱: l=M/(Vh0)，当l1时，取l=1；当l3时，取l=3； 2）对偏心受压构件，l= a /h0，当l1.5时，取l=1.5；当l3时，取l=3；a为集中荷载至支座或节点边缘的距离。 混凝土结构设计原理 6.受压构件 《规范》7.5.1为防止配箍过多产生斜压破坏，受剪截面尺寸应满足： 若满足上式，可不进行斜截面受剪承载力计算，而仅需按构造要求配置箍筋。 《规范》7.5.13给出公式： 混凝土结构设计原理 6.受压构件 6.7.2斜向受剪承载力 混凝土结构设计原理 6.受压构件 试验表明，钢筋混凝土柱在斜向剪力作用下，其受剪承载力随剪力作用方向而变化。对于矩形截面柱，斜向受剪承载力与剪力作用方向之间近似为椭圆关系： 6.7.2斜向受剪承载力 Vy Vuy Vux Vx Vu Vx Vy—斜向剪力在x轴、y轴上的分量； Vux Vuy —沿x轴、y轴的受剪承载力。 V θ A svy A sv x y x h 0 b 0 θ V x V y 混凝土结构设计原理 6.受压构件 Vx Vy Vy Vx Vθ θ 在进行斜向受剪承载力设计时，剪力设计值为Vθ，如只按Vθ在主轴上的分量Vx 、Vy进行正向受剪承载力设计，由此配筋的截面，其斜向受剪承载力Vu必然小于Vθ，这样的设计是不安全的。 V y V x V θ A svy A sv x y x h 0 b 0 θ Vuy Vy Vx Vθ θ ζx Vx ζy Vy Vux 所以，对斜向剪力，必须在两个主轴方向上进行超强设计，即在两个主轴方向上增大剪力设计值，分别取为ζx Vx、 ζy Vy。 ζx 、 ζy 为两个方向的超强设计系数。然后，按增大后的剪力设计值分别进行正向受剪承载力计算。 混凝土结构设计原理 6.受压构件 《规范》7.5.16、 7.5. 17给出公式 截面限制条件： 承载力计算： 剪力增大系数： V y V x V θ A svy A sv x y x h 0 b 0 θ 混凝土结构设计原理 6.受压构件 构件的延性是指在保持承载能力基本不变的情况下构件的变形能力。 ◆ 压力较小时，为受拉破坏，具有一定的延性。 6.7.3 受压构件的延性（Ductility） f N N 0 f u f y M N N 0 B M u M y My与Mu相差不大 φy与φu相差较大 表明具有一定的延性 混凝土结构设计原理 6.受压构件 ◆ 当压力逐渐增加，从受拉钢筋屈服到受压边缘混凝土压坏的过程缩短，延性逐渐降低。 ◆ 当轴压力超过界限轴力时，受拉侧钢筋达不到受拉屈服，延性将只取决于混凝土受压的变形能力，因此延性很小。 f N N 0 f u f y M N N 0 B M u M y φy=φu 延性系数为1 混凝土结构设计原理 6.受压构件 不同轴压力下，弯矩-曲率关系曲线 轴力小，延性大，轴力大，延性小。 混凝土结构设计原理 6.受压构件 试验和分析均表明，对于一般配箍情况，影响延性的主要因素是相对受压区高度x 。x 越小，延性越大。 延性系数 ductility factor ◆ 曲率延性系数 m =f u /f y ◆ 位移延性系数 m =D u /D y 曲率延性系数 混凝土结构设计原理 6.受压构件