混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范受壓計(jì)算

1、5 受壓構(gòu)件計(jì)算本章主要內(nèi)容l軸心受壓構(gòu)件的受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造；軸心受壓構(gòu)件的受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造；l偏心受壓構(gòu)件的受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造；偏心受壓構(gòu)件的受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算及構(gòu)造；5.1 概述 受壓構(gòu)件以承受壓力為主的構(gòu)件，工程上通常稱其為受壓構(gòu)件以承受壓力為主的構(gòu)件，工程上通常稱其為柱。柱。 受壓構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致受壓構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。 一般工程結(jié)構(gòu)中的垂直承重構(gòu)件多屬于受壓構(gòu)件，如橋梁工一般工程結(jié)構(gòu)中的垂直承重構(gòu)件多屬于受壓構(gòu)件，如橋梁工程的程的橋墩、橋臺(tái)、索塔橋墩、

2、橋臺(tái)、索塔；房屋結(jié)構(gòu)中的；房屋結(jié)構(gòu)中的墻、柱墻、柱，拱橋的，拱橋的主拱圈主拱圈也是以受壓為主，因此亦按受壓構(gòu)件計(jì)算。也是以受壓為主，因此亦按受壓構(gòu)件計(jì)算。瑞士薩爾基那山谷橋倫敦塔橋米洛大橋受壓構(gòu)件的分類受壓構(gòu)件的分類l 根據(jù)縱向壓力n作用位置的不同，受壓構(gòu)件可分為：受壓構(gòu)件受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件單向偏心受壓構(gòu)件單向偏心受壓構(gòu)件雙向偏心受壓構(gòu)件雙向偏心受壓構(gòu)件軸心受壓軸心受壓 單向偏心受壓單向偏心受壓雙向偏心受壓雙向偏心受壓nnm=ne0e0l軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件 縱向壓力縱向壓力n通過構(gòu)件截面通過構(gòu)件截面形心軸線時(shí)。形心軸線時(shí)。l偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件

3、縱向壓力縱向壓力n不作用于構(gòu)件不作用于構(gòu)件截面的形心或構(gòu)件截面同時(shí)承受軸向壓力截面的形心或構(gòu)件截面同時(shí)承受軸向壓力n及彎矩及彎矩m的共同作用。的共同作用。軸壓構(gòu)件、偏壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件的聯(lián)系軸壓構(gòu)件、偏壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件的聯(lián)系nm=0mn=0nm=ne0ne0e0=0e0=軸壓構(gòu)件軸壓構(gòu)件 偏壓構(gòu)件偏壓構(gòu)件 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件理想的軸心受壓構(gòu)件在實(shí)際結(jié)構(gòu)中并不存在：理想的軸心受壓構(gòu)件在實(shí)際結(jié)構(gòu)中并不存在：l 實(shí)際上縱向壓力實(shí)際上縱向壓力n與構(gòu)件截面的形心或多或少地存與構(gòu)件截面的形心或多或少地存在偏心；在偏心；l 構(gòu)件亦不可能是理想的直桿，總是具有或多或少的構(gòu)件亦不可能是理想的直桿，總是具有或多或少的

4、初始彎曲；初始彎曲；l 混凝土材料的非均勻性、配筋數(shù)量及位置的不對稱混凝土材料的非均勻性、配筋數(shù)量及位置的不對稱以及構(gòu)件的施工誤差等。以及構(gòu)件的施工誤差等。l 所有這些均導(dǎo)致實(shí)際結(jié)構(gòu)的受壓構(gòu)件總是處于偏心所有這些均導(dǎo)致實(shí)際結(jié)構(gòu)的受壓構(gòu)件總是處于偏心受壓狀態(tài)。受壓狀態(tài)。l 但是，如果偏心距很小，在實(shí)際結(jié)構(gòu)中能容許略去但是，如果偏心距很小，在實(shí)際結(jié)構(gòu)中能容許略去不計(jì)時(shí)，可近似地將其按軸心受壓構(gòu)件來考慮，否不計(jì)時(shí)，可近似地將其按軸心受壓構(gòu)件來考慮，否則將其視為偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行分析。則將其視為偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行分析。6.2 軸心受壓構(gòu)件承載力一一. . 實(shí)際結(jié)構(gòu)中的軸心受壓構(gòu)件實(shí)際結(jié)構(gòu)中的軸心受壓構(gòu)件在

5、實(shí)際結(jié)構(gòu)中，理想的軸心受壓構(gòu)件幾乎是在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，理想的軸心受壓構(gòu)件幾乎是不存在的。不存在的。通常由于施工制造的誤差、荷載作用位置的通常由于施工制造的誤差、荷載作用位置的偏差、混凝土的不均勻性等原因，往往存在一偏差、混凝土的不均勻性等原因，往往存在一定的初始偏心距。定的初始偏心距。但有些構(gòu)件，如以恒載為主的等跨多層房屋但有些構(gòu)件，如以恒載為主的等跨多層房屋的內(nèi)柱、桁架中的受壓腹桿等，主要承受軸向的內(nèi)柱、桁架中的受壓腹桿等，主要承受軸向壓力，可近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。壓力，可近似按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算。二.軸心受壓構(gòu)件的配筋及分類配筋：配筋：縱筋箍筋縱筋箍筋箍筋：箍筋：普通鋼筋、螺旋箍筋（焊接環(huán)箍）

6、普通鋼筋、螺旋箍筋（焊接環(huán)箍）根據(jù)所采用的箍筋不同：根據(jù)所采用的箍筋不同：軸心受壓構(gòu)件軸心受壓構(gòu)件螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱普通箍筋柱普通箍筋柱普通箍筋螺旋箍筋或焊接環(huán)箍普通箍筋柱普通箍筋柱 螺旋螺旋箍筋柱箍筋柱普通鋼箍柱普通鋼箍柱：箍筋的作用箍筋的作用？ 縱筋的作用縱筋的作用？螺旋鋼箍柱螺旋鋼箍柱：箍筋的形狀箍筋的形狀為圓形，且間距較密，其為圓形，且間距較密，其作用作用？普通箍筋柱普通箍筋柱螺旋箍筋柱螺旋箍筋柱縱筋的作用：縱筋的作用： 協(xié)助混凝土受壓協(xié)助混凝土受壓受壓鋼筋最小配筋率：受壓鋼筋最小配筋率：0.5% (單側(cè)單側(cè)0.2%)承擔(dān)彎矩作用承擔(dān)彎矩作用減小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。減

7、小持續(xù)壓應(yīng)力下混凝土收縮和徐變的影響。 收縮和徐變能把柱截面中的壓力由混凝土向鋼筋轉(zhuǎn)移，從收縮和徐變能把柱截面中的壓力由混凝土向鋼筋轉(zhuǎn)移，從而使鋼筋壓應(yīng)力不斷增長。壓應(yīng)力的增長幅度隨配筋率的減而使鋼筋壓應(yīng)力不斷增長。壓應(yīng)力的增長幅度隨配筋率的減小而增大。如果不給配筋率規(guī)定一個(gè)下限，鋼筋中的壓應(yīng)力小而增大。如果不給配筋率規(guī)定一個(gè)下限，鋼筋中的壓應(yīng)力就可能在持續(xù)使用荷載下增長到屈服應(yīng)力水準(zhǔn)。就可能在持續(xù)使用荷載下增長到屈服應(yīng)力水準(zhǔn)。箍筋作用：箍筋作用：u 固定縱筋位置而形成鋼筋骨架；固定縱筋位置而形成鋼筋骨架；u 約束核心混凝土，特別是較密的螺旋箍筋的配置，對約束核心混凝土，特別是較密的螺旋箍筋的

8、配置，對核心混凝土的約束更強(qiáng)，使核心混凝土處于三向受壓核心混凝土的約束更強(qiáng)，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)。狀態(tài)。三三. 配置螺旋箍筋后柱的受力性能變化配置螺旋箍筋后柱的受力性能變化nc普通箍筋混凝土柱螺旋箍筋混凝土柱標(biāo)距ncnc螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高荷載不大時(shí)螺旋箍柱和普通箍柱的性能幾乎相同保護(hù)層剝落使柱的承載力降低四.普通箍筋柱的受力性能及設(shè)計(jì)計(jì)算長細(xì)比的影響長細(xì)比的影響0000000000/28 /8 /7 28/100 /30 /30/lrlbldlrlbldlrlbldlrri a 受壓構(gòu)件的長細(xì)比 : 式中：構(gòu)件的；構(gòu)件截面的回轉(zhuǎn)半徑， 對于矩形和圓形截面，構(gòu)件的長細(xì)比可分別

9、用和來表示。根據(jù)長細(xì)比的不同，柱可分為， 短 柱： 或 或 ； 長 柱：或計(jì)算長度 短柱、長柱和細(xì)長柱 或 ； 細(xì)長000/100 /30 /30 lrlbld 隨著構(gòu)件長細(xì)比的增加，構(gòu)件的承載能力降低， 對于細(xì)長柱，構(gòu)件可能柱：發(fā)生 或 或 。失穩(wěn)破壞。2. 2. 短柱的受力破壞特征短柱的受力破壞特征 短柱的受力過程可分為彈性、彈塑性以及破壞三個(gè)階段：短柱的受力過程可分為彈性、彈塑性以及破壞三個(gè)階段： n很小時(shí)，彈性受力階段；很小時(shí)，彈性受力階段； n較大時(shí)，彈塑性受力階段：混凝土出現(xiàn)塑性變形，構(gòu)件內(nèi)較大時(shí)，彈塑性受力階段：混凝土出現(xiàn)塑性變形，構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力重新分布，縱向裂縫產(chǎn)生；產(chǎn)生應(yīng)力重

10、新分布，縱向裂縫產(chǎn)生； n很大時(shí)，很大時(shí)， 破壞階段：縱向裂縫加寬，鋼筋先壓屈后混凝土破壞階段：縱向裂縫加寬，鋼筋先壓屈后混凝土達(dá)到其極限壓應(yīng)變壓碎而破壞。達(dá)到其極限壓應(yīng)變壓碎而破壞。 在軸向壓力n的作用下，截面的應(yīng)變分布基本均勻，因鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)，故二者的應(yīng)變相等。 混凝土壓碎時(shí)達(dá)到其棱柱體抗壓強(qiáng)度，破壞時(shí)混凝土的極限壓應(yīng)變可取值為0.002，則相應(yīng)的鋼筋壓應(yīng)力為400mpa。由此可知，當(dāng)受壓鋼筋的屈服強(qiáng)度400mpa時(shí)，可以達(dá)到屈服，而對于屈服強(qiáng)度400mpa的鋼筋，混凝土壓碎破壞時(shí)其應(yīng)力亦只能達(dá)到400mpa 。3. 3. 長柱的受力破壞特征長柱的受力破壞特征 長柱的承載力

11、總是小于相同條件下短柱的承 載力； 長細(xì)比不很大的長柱，破壞還屬材料破壞； 長細(xì)比很大的細(xì)長柱有可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。 引入穩(wěn)定系數(shù)來考慮長細(xì)比對構(gòu)件承載力的影響： 穩(wěn)定系數(shù)：長柱承載能力/短柱承載能力與構(gòu)件的長細(xì)比有關(guān)。軸心受壓短柱的破壞軸心受壓短柱的破壞nnnl/4l/4軸心受壓長柱的破壞軸心受壓長柱的破壞ndfsdasfcdhasb計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖4. 4. 承載能力計(jì)算承載能力計(jì)算00.9 ()ducssr nnf af a 折減系數(shù) 0.9 是考慮初始偏心的影響，以及主 要承受恒載作用的軸壓受壓柱的可靠性。 abh，當(dāng)as 0.03bh時(shí)，取a=ac=bh-as 。 最小配筋率：as /

12、bh0.5% 最大配筋率： as /bh 5%，一般3 通常采用的配筋率：（12)%四. 螺旋箍筋柱的受力性能及承載力1.1.受力特征受力特征當(dāng)混凝土的軸向壓力較大時(shí)（0.7fc左右）混凝土微裂縫開始迅速發(fā)展，導(dǎo)致混凝土側(cè)向變形明顯增大；配置足量的螺旋箍筋或焊接圓環(huán)箍筋能約束其側(cè)向變形，對混凝土產(chǎn)生間接的被動(dòng)側(cè)向壓力，箍筋則產(chǎn)生環(huán)向拉力；當(dāng)荷載逐步加大到混凝土壓應(yīng)變超過無約束時(shí)的極限壓應(yīng)變后，箍筋外部的混凝土將被壓壞開始剝落，而箍筋以內(nèi)即核心部分的混凝土則能繼續(xù)承載；當(dāng)箍筋達(dá)到抗拉屈服強(qiáng)度而失去約束混凝土側(cè)向變形的能力時(shí)，核心混凝土才會(huì)被壓碎而導(dǎo)致整個(gè)構(gòu)件破壞。保護(hù)層剝落2 fyass1 fy

13、ass12sdcors(a)(b)(c)2. 2. 核心混凝土的受力核心混凝土的受力 由于密配螺旋箍筋的約束作用，使核心混凝土由于密配螺旋箍筋的約束作用，使核心混凝土 處于三向受壓狀態(tài)。處于三向受壓狀態(tài)。 混凝土圓柱體三向受壓狀態(tài)的縱向抗壓強(qiáng)度混凝土圓柱體三向受壓狀態(tài)的縱向抗壓強(qiáng)度124cf2 fyass1 fyass12sdcors(a)(b)(c)212coryvsssdf a122yvsscorf as d118yvssccorf afs d214cf3. 3. 核心混凝土的環(huán)向壓應(yīng)力及三向抗壓強(qiáng)度核心混凝土的環(huán)向壓應(yīng)力及三向抗壓強(qiáng)度2 fyass1 fyass12sdcors(a)(b

14、)(c)10corssssdas a 10corssssdaas4. 4. 間接鋼筋的換算截面面積間接鋼筋的換算截面面積 按體積相等的原則確定。按體積相等的原則確定。10222yvssyvsscorcorf af as da 達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，保護(hù)層已剝落，故只考達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，保護(hù)層已剝落，故只考 慮核心混凝土。慮核心混凝土。02uccorssyvssnf af af a 計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖5. 5. 承載能力計(jì)算承載能力計(jì)算ndfsdas1acor1ucorssnaf a 01224ysscccorf affa000.9(2)duccorssyvssr nnf af af a 螺旋箍筋對承載力

15、的影響系數(shù)螺旋箍筋對承載力的影響系數(shù) ：當(dāng)當(dāng) fcu,k50mpa 時(shí)，取時(shí)，取1.0；當(dāng)當(dāng) fcu,k= 80mpa 時(shí)，取時(shí)，取0.85；當(dāng)當(dāng)50mpafcu,k80mpa時(shí)，時(shí)，其間直線插值。其間直線插值。 規(guī)范規(guī)范設(shè)計(jì)公式設(shè)計(jì)公式規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定：u 按螺旋箍筋計(jì)算的承載力不應(yīng)小于按普通箍筋柱受壓承載力。按螺旋箍筋計(jì)算的承載力不應(yīng)小于按普通箍筋柱受壓承載力。 u 按螺旋箍筋計(jì)算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載力按螺旋箍筋計(jì)算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載力 的的50%。u 對長細(xì)比對長細(xì)比l0/d大于大于12的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。u 螺

16、旋箍筋的換算面積螺旋箍筋的換算面積ass0不得小于全部縱筋不得小于全部縱筋as 面積的面積的25%。u 螺旋箍筋的間距螺旋箍筋的間距s不應(yīng)大于不應(yīng)大于dcor/5，且不大于，且不大于80mm，同時(shí)為方便，同時(shí)為方便 施工，施工，s也不應(yīng)小于也不應(yīng)小于40mm。6.3 偏心受壓構(gòu)件承載力nm=0mn=0nm=ne0ne0e0=0e0=軸壓構(gòu)件軸壓構(gòu)件 偏壓構(gòu)件偏壓構(gòu)件 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 軸壓構(gòu)件、偏壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件間的聯(lián)系軸壓構(gòu)件、偏壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件間的聯(lián)系 從截面受力性能分析，偏心受壓可視為構(gòu)件由軸心受從截面受力性能分析，偏心受壓可視為構(gòu)件由軸心受壓向受彎構(gòu)件之間的過渡，當(dāng)壓向受彎構(gòu)件之間的過

17、渡，當(dāng)m或很小而接近于或很小而接近于0 0時(shí)，時(shí)，相當(dāng)于軸心受壓，當(dāng)相當(dāng)于軸心受壓，當(dāng)m很大而很大而n很小接近于零時(shí)就相當(dāng)很小接近于零時(shí)就相當(dāng)于受彎構(gòu)件，因此，構(gòu)件截面的受力特征亦將由軸心于受彎構(gòu)件，因此，構(gòu)件截面的受力特征亦將由軸心受壓逐步向受彎狀態(tài)過渡。受壓逐步向受彎狀態(tài)過渡。 在線彈性材料力學(xué)分析中，這三種狀態(tài)的截面受力特在線彈性材料力學(xué)分析中，這三種狀態(tài)的截面受力特征形成連續(xù)過渡：征形成連續(xù)過渡： 但在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)考慮材料的受力特征以及但在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，當(dāng)考慮材料的受力特征以及構(gòu)件受力的幾何非線性影響后，這三種受力構(gòu)件的受構(gòu)件受力的幾何非線性影響后，這三種受力構(gòu)件的受力特征

18、有所不同但又相互聯(lián)系。力特征有所不同但又相互聯(lián)系。nm yai6.3.1 偏壓構(gòu)件的受力特征偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件m=ne0nasasne0asasasash0asasb 偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于軸心受壓軸心受壓 構(gòu)件構(gòu)件和和受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件之間。之間。一一. 受力破壞特征受力破壞特征 偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心距偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心距e0和縱向鋼筋配筋率有關(guān)。和縱向鋼筋配筋率有關(guān)。 隨縱向壓力隨縱向壓力n的相對偏心距的相對偏心距e0/h0和配筋量的變化，偏壓構(gòu)件和配筋量的變化，偏壓構(gòu)件可能發(fā)生可能發(fā)生受拉破壞受拉破壞（第一類偏壓、大

19、偏壓破壞）和（第一類偏壓、大偏壓破壞）和受壓破壞受壓破壞（第二類偏壓破壞、小偏壓破壞）兩種破壞形態(tài)。（第二類偏壓破壞、小偏壓破壞）兩種破壞形態(tài)。 1. 1. 受拉破壞受拉破壞 m較大、較大、n較小、相對偏心距較小、相對偏心距e0/h0較大且較大且as s配置合適時(shí)會(huì)發(fā)配置合適時(shí)會(huì)發(fā)生生受拉破壞受拉破壞。 fyas fyasnm fyas fyasne0截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫，截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫，as的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快，首先達(dá)到屈服。較快，首先達(dá)到屈服。此后，裂縫迅速開展，受壓區(qū)高度減小。此后，裂縫迅速開展，受壓區(qū)高度減小。最后受壓側(cè)鋼筋最后受壓側(cè)鋼筋a

20、s 受壓屈服，受壓屈服，壓區(qū)混凝土壓碎壓區(qū)混凝土壓碎而破壞。而破壞。這種破壞具有明顯預(yù)兆，變形能力較大，破壞特征與配有受這種破壞具有明顯預(yù)兆，變形能力較大，破壞特征與配有受壓鋼筋的壓鋼筋的適筋梁相似適筋梁相似，承載力主要取決于受拉側(cè)鋼筋。，承載力主要取決于受拉側(cè)鋼筋。形成這種破壞的條件是：偏心距形成這種破壞的條件是：偏心距e0較大，且受拉側(cè)縱向鋼筋較大，且受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適，通常亦稱為配筋率合適，通常亦稱為大偏心受壓。大偏心受壓。2. 2. 受壓破壞受壓破壞 產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況：產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況： 當(dāng)相對偏心距當(dāng)相對偏心距e0/h0較??；或較??；或 雖然相對偏心距雖

21、然相對偏心距e0/h0較大，但受拉側(cè)縱向鋼筋較大，但受拉側(cè)縱向鋼筋as配置過多配置過多時(shí)。時(shí)。 sas fyasn sas fyasnas太太多多e0太太小小 截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋as的受力較大，而受拉側(cè)鋼筋的受力較大，而受拉側(cè)鋼筋as應(yīng)力較小，當(dāng)相對偏心距應(yīng)力較小，當(dāng)相對偏心距e0/h0很小時(shí)，很小時(shí)，as側(cè)還可能出現(xiàn)受壓側(cè)還可能出現(xiàn)受壓情況。情況。截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達(dá)到破壞，破壞時(shí)截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達(dá)到破壞，破壞時(shí)受壓區(qū)高度較大，受壓區(qū)高度較大，鋼筋鋼筋as不管是受拉還是受壓均不能達(dá)到屈不管是受拉還是受壓均不能達(dá)到屈服，服，破壞具

22、有脆性性質(zhì)。承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受破壞具有脆性性質(zhì)。承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋壓側(cè)鋼筋.第二種情況在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予避免第二種情況在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予避免，因此受壓破壞一般為偏心距，因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓。較小的情況，故常稱為小偏心受壓。 從上述的破壞形態(tài)可以看到，不論是受拉破壞還是受壓從上述的破壞形態(tài)可以看到，不論是受拉破壞還是受壓破壞最后都是由于破壞最后都是由于受壓區(qū)混凝土被壓碎受壓區(qū)混凝土被壓碎而造成的，但二者而造成的，但二者又有本質(zhì)的區(qū)別，受拉破壞始于受拉鋼筋屈服，破壞時(shí)遠(yuǎn)又有本質(zhì)的區(qū)別，受拉破壞始于受拉鋼筋屈服，破壞時(shí)遠(yuǎn)離離n n一側(cè)的縱筋屈服，

23、而受壓破壞在破壞時(shí)遠(yuǎn)離一側(cè)的縱筋屈服，而受壓破壞在破壞時(shí)遠(yuǎn)離n n一側(cè)的縱一側(cè)的縱筋無能是受壓還是受拉一般均不能屈服。筋無能是受壓還是受拉一般均不能屈服。 此外，當(dāng)截面的高寬比較大且構(gòu)件的長細(xì)比亦較大時(shí)，此外，當(dāng)截面的高寬比較大且構(gòu)件的長細(xì)比亦較大時(shí)，在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生偏壓破壞之前，構(gòu)件有可能發(fā)生出在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生偏壓破壞之前，構(gòu)件有可能發(fā)生出平面外的彎曲破壞，平面外的彎曲破壞，故偏壓構(gòu)件除計(jì)算彎矩作用平面內(nèi)的故偏壓構(gòu)件除計(jì)算彎矩作用平面內(nèi)的承載能力外，尚需驗(yàn)算彎矩作用平面以外的承載力，平面承載能力外，尚需驗(yàn)算彎矩作用平面以外的承載力，平面外的承載力按長細(xì)比為外的承載力按長細(xì)比為l0 0

24、/ /b的軸壓構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。的軸壓構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。 受拉破壞受拉破壞受壓破壞受壓破壞 二二. .受拉破壞及受壓破壞的界限（大小兩種偏壓的判斷）受拉破壞及受壓破壞的界限（大小兩種偏壓的判斷） 根本判斷根本判斷 大、小偏壓破壞的本質(zhì)區(qū)別是較大受壓邊緣混凝土壓碎而破壞時(shí)，受拉鋼筋是否屈服，這與受彎構(gòu)件適筋與超筋破壞的區(qū)別一致，且受壓構(gòu)件在其受力破壞過程中，平截面假定亦能較好地滿足，故知大小偏壓兩種破壞的界限是： bb為大偏壓為小偏壓近似的實(shí)用判斷僅適用于矩形截面偏壓構(gòu)件近似的實(shí)用判斷僅適用于矩形截面偏壓構(gòu)件l當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e0 00.30.3h0 0 時(shí)，按大偏心受壓計(jì)算時(shí)，按大偏心受壓計(jì)算l當(dāng)偏心

25、距當(dāng)偏心距e0 030的的細(xì)長柱：細(xì)長柱：側(cè)向撓度側(cè)向撓度 f 的影響已很大。的影響已很大。在未達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)之在未達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)之前，側(cè)向撓度前，側(cè)向撓度 f 已呈不穩(wěn)定發(fā)展，已呈不穩(wěn)定發(fā)展，即柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷即柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷載增長曲線與截面承載力載增長曲線與截面承載力nu- -mu相關(guān)曲線相交之前。相關(guān)曲線相交之前。這種破壞為這種破壞為失穩(wěn)破壞失穩(wěn)破壞，應(yīng)進(jìn)行專，應(yīng)進(jìn)行專門計(jì)算門計(jì)算 偏心方向上考慮桿件自身撓曲影響的控制截面彎矩設(shè)計(jì)值偏心方向上考慮桿件自身撓曲影響的控制截面彎矩設(shè)計(jì)值2000111300()/nscaleehh 2mnsmcm0.5cc

26、f an120.70.3mmcm6.3.2 偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算的一般原理一. 基本假定1. 平截面假定；平截面假定；2. 鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為理想的彈塑性關(guān)系，受應(yīng)變關(guān)系為理想的彈塑性關(guān)系，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)±摻畹臉O限拉應(yīng)變?nèi)?.01。 3. 混凝土的受壓應(yīng)力混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系給定；應(yīng)變關(guān)系給定；4. 忽略受拉區(qū)混凝土的抗拉作用。忽略受拉區(qū)混凝土的抗拉作用。 從上述基本假定可以看到，偏壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算采用從上述基本假定可以看到，偏壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算采用與受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算時(shí)相同的基本假定，因此：與受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算時(shí)相同的基本假定，因此：

27、偏心受壓正截面受力分析方法與受彎情況是相同的，即仍采偏心受壓正截面受力分析方法與受彎情況是相同的，即仍采用以平截面假定為基礎(chǔ)的計(jì)算理論。用以平截面假定為基礎(chǔ)的計(jì)算理論。對于正截面承載力的計(jì)算，同樣可按受彎情況，對受壓區(qū)混對于正截面承載力的計(jì)算，同樣可按受彎情況，對受壓區(qū)混凝土采用等效矩形應(yīng)力圖。凝土采用等效矩形應(yīng)力圖。等效矩形應(yīng)力圖的強(qiáng)度為等效矩形應(yīng)力圖的強(qiáng)度為 fc，等效矩形應(yīng)力圖的高度與實(shí)際，等效矩形應(yīng)力圖的高度與實(shí)際壓區(qū)高度的比值為壓區(qū)高度的比值為b b 。 fs asneessafcasash0asasb0 xhh00/2/2isisiaem neehaeehaeee二. 計(jì)算簡圖ie

28、三. 基本方程02000 (1)0 (1 0.5 )() (2)scysssacyssynf bhf aamnef bhf a ha得：得： 當(dāng)當(dāng) b時(shí)時(shí)受拉破壞受拉破壞(大偏心受壓大偏心受壓)0200 (1) (1 0.5 )() 2 ( ) cysyscyssssnf bhf af anef bhf a haf此時(shí) fy asndeeysf afcdb0min0min 2 / /sssxaa bha bh適用條件：ie 當(dāng)當(dāng) b時(shí)時(shí)受壓破壞受壓破壞( (小偏心受壓小偏心受壓) )0200b0min0min (1)(1 0.5 )() (1) (2) / /3sscuscyssscyssss

29、anf bhf aanef bhf a haa bha bheb此時(shí) 無能是受壓還是受拉均適用條不屈服，件：（ ） fsd asr0nde e0essafcd s 的確定：的確定：l由平截面假定可得：由平截面假定可得：0scunnhxxcusxnh00(1) (1 ) /0.00330.0030.80.734sscsscucuueex hbbb（；）， 即有：x=b xns=essl為使式（為使式（3）進(jìn)一步簡化）進(jìn)一步簡化 (3a)sybfbbcuyxnbh0考慮：當(dāng)考慮：當(dāng) = b， s=fy； 當(dāng)當(dāng) =b b， s=0則有：則有：3a即將式（ ）予以線性化得（3 ）。0.40.50.60.70.80.911.11.2-400-300-200-1000100200300400c50 (1)c50 (2)c80 (1)c80 (2)=x/h0s級鋼筋6.3.3 矩形截面偏壓構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算非對稱配筋矩形截面偏壓構(gòu)件截面配筋設(shè)計(jì)截面配筋設(shè)計(jì)u 已知：已知：截面尺寸截面尺寸bh，材料強(qiáng)度，材料強(qiáng)度fcd、fsd、fsd，構(gòu)件長細(xì)比構(gòu)件長細(xì)比l0/h以及軸力以及軸力nd和彎矩和彎矩md設(shè)計(jì)值，求設(shè)計(jì)值，求截面配筋截面配筋as和和as初步判斷大小偏心l 當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e00.3h0 時(shí)，暫按大偏心受壓計(jì)算時(shí)，暫按大偏心受壓