钢筋混凝土受压构件课件.pptx

会计学;第1页/共57页;第2页/共57页;第3页/共57页;第4页/共57页;第5页/共57页;第6页/共57页;第7页/共57页;第8页/共57页;第9页/共57页;第10页/共57页;第11页/共57页;第12页/共57页;第13页/共57页;第14页/共57页;第15页/共57页;第16页/共57页;第17页/共57页; ;一、破坏形态;◆ 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服。 ◆ 此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小 ◆ 最后受压侧钢筋As 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。 ◆ 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征??配有受压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。 ◆ 形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适，通常称为大偏心受压。;2. 受压破坏 产生受压破坏的条件有两种情况： ⑴当相对偏心距e0/h0较小;◆ 截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大， 而受拉侧钢筋应力较小， 当相对偏心距e0/h0很小时，‘受拉侧’还可能出现受压情况。 ◆ 第二种情况在设计应予避免，因此受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压。;第23页/共57页;二 大、小偏心受压破坏的界限 ◆ 即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到 ◆ 与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。 ◆ 因此，相对界限受压区高度仍为;当x ≤xb时;三 附加偏心距和偏心距增大系数;二、偏心距增大系数;◆ 对于长细比l0/h≤8的短柱 ◆ 侧向挠度 f 与初始偏心距ei相比很小, ◆ 柱跨中弯矩M=N(ei+f ) 随轴力N的增加基本呈线性增长， ◆ 直至达到截面承载力极限状态产生破坏。 ◆ 对短柱可忽略挠度f影响。;◆ 长细比l0/h =8~30的中长柱 ◆ f 与ei相比已不能忽略。 ◆ f 随轴力增大而增大，柱跨中弯矩M = N ( ei + f ) 的增长速度大于轴力N的增长速度， ◆ 即M随N 的增加呈明显的非线性增长;◆长细比l0/h 30的长柱 ◆侧向挠度 f 的影响已很大 ◆在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展 即柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力Nu-Mu相关曲线相交之前 ◆这种破坏为失稳破坏，应进行专门计算;偏心距增大系数;偏心距增大系数;一、不对称配筋截面设计 1. 大偏心受压（受拉破坏）;⑴As和As均未知时;⑵As为已知时;⑵As为已知时;⑵As为已知时;2. 小偏心受压（受压破坏） hei≤eib.min=0.3h0;另一方面，当偏心距很小时，如附加偏心距ea与荷载偏心距e0方向相反， ???可能发生As一侧混凝土首先达到受压破坏的情况。 此时通常为全截面受压，由图示截面应力分布，对As取矩，可得，;确定As后，就只有x 和As两个未知数，故可得唯一解。 根据求得的x ，可分为三种情况;由基本公式求解x 和As的具体运算是很麻烦的。 迭代计算方法 用相对受压区高度x ，;As(1)的误差最大约为12%。 如需进一步求较为精确的解，可将As(1)代入基本公式求得x，;二、不对称配筋截面复核;1. 给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值M 由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知数？ 只有x和M两个。;2. 给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值N;若heie0b，为小偏心受压 ◆ 联立求解得x和N;三、对称配筋截面 ◆实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。 ◆采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。 ◆对称配筋截面，即As=As，fy = fy，a = a，其界限破坏状态时的轴力为Nb=a fcbxbh0。;1. 当heieib.min=0.3h0，且N Nb时，为大偏心受压 x=N /a fcb;2. 当hei≤eib.min=0.3h0，为小偏心受压 或heieib.min=0.3h0，但N Nb时，为小偏心受压;由前述迭代法可知，上式配筋实为第二次迭代的近似值，与精确解的误差已很小，满足一般设计精度要求。 对称配筋截面复核的计算与非对称配筋情况相同。;四、Nu-Mu相关曲线;; Nu-Mu相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下一些特点：;⑶截面受弯承载力Mu与作用的轴压力N大小有关； ● 当轴压力较小时，Mu随N的增加而增加（CB段）； ● 当轴压力较大时，Mu随N的增加而减小（AB段）；;;