07鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力ppt課件

1、第七章第七章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力軸向力的作用線與構(gòu)件截面重心軸線相重合時。軸心受壓構(gòu)件：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：當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸線平行且沿某主軸偏離重心時。當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸線平行且沿偏離兩個主軸時。 當(dāng)彎矩和軸力共同作用于構(gòu)件上，可看成具有偏心的軸向壓力的作用或當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸線不重合時。NNeANerexey(a) 軸心受壓(b) 單向偏心受壓(c) 雙向偏心受壓受壓構(gòu)件柱往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破受壓構(gòu)件柱往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。壞，

2、往往導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。 概 述第六章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理工業(yè)和民用建筑中的單層廠房和多層框架柱偏心受壓構(gòu)件 7.1.1 7.1.1 配有縱筋和箍筋柱承載力的計算配有縱筋和箍筋柱承載力的計算7.1截面形式：正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形等正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形等配筋形式：縱向鋼筋+箍筋密布螺旋式圖6-2 軸心受壓柱環(huán)形配箍普通配箍箍筋種類:(a) 普通箍筋的柱 (b) 螺旋式箍筋柱 (c) 焊接環(huán)式箍筋柱縱向鋼筋作用縱向鋼筋作用: 幫助混凝土承擔(dān)壓力防止混凝土幫助混凝土承擔(dān)壓力防止混凝土出現(xiàn)突然的脆性破壞，并承受由出現(xiàn)突然的脆性破壞，并承受由于荷載的偏心而引起的彎矩。于荷載

3、的偏心而引起的彎矩。箍箍 筋筋 作作 用用: 與縱筋組成空間骨架，減少縱筋與縱筋組成空間骨架，減少縱筋的計算長度因而避免縱筋過早的的計算長度因而避免縱筋過早的壓屈而降低柱的承載力。壓屈而降低柱的承載力。加載初期整個截面的應(yīng)變是均勻分布的荷載增加整個截面的應(yīng)變迅速增加加載末期混凝土達(dá)到極限應(yīng)變，柱子出現(xiàn)縱向裂縫保護層剝落，縱筋向外凸，砼被壓碎而破壞1 軸心受壓短柱在短期荷載作用下的應(yīng)力分布及破壞形態(tài)軸心受壓短柱在短期荷載作用下的應(yīng)力分布及破壞形態(tài)軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算試件為配有縱筋和箍筋的短柱。柱試件為配有縱筋和箍筋的短柱。柱全截面受壓，壓應(yīng)變均勻。鋼筋與全截面

4、受壓，壓應(yīng)變均勻。鋼筋與砼共同變形，壓應(yīng)變保持一樣。砼共同變形，壓應(yīng)變保持一樣。cfyf試驗結(jié)果試驗結(jié)果荷載較小，砼和鋼筋應(yīng)力比符合彈模比。荷載較小，砼和鋼筋應(yīng)力比符合彈模比。荷載加大，應(yīng)力比不再符合彈模比。荷載加大，應(yīng)力比不再符合彈模比。荷載長期持續(xù)作用，砼徐變發(fā)生，砼與鋼筋之間引起荷載長期持續(xù)作用，砼徐變發(fā)生，砼與鋼筋之間引起應(yīng)力重分配。應(yīng)力重分配。破壞時，砼的應(yīng)力達(dá)到破壞時，砼的應(yīng)力達(dá)到 ，鋼筋應(yīng)力達(dá)到，鋼筋應(yīng)力達(dá)到 。sycuAfAfN短柱的承載力設(shè)計值0200400600800100010020030040050020406080100scssscN(kN) 彈性階段彈塑性階段應(yīng)力荷

5、載曲線示意圖應(yīng)力荷載曲線示意圖ss鋼筋混凝土之間的應(yīng)力重分布：鋼筋混凝土之間的應(yīng)力重分布：初期荷載?。?，鋼筋與混凝土初期荷載?。摻钆c混凝土應(yīng)力之比等于彈模之比。應(yīng)力之比等于彈模之比。后期荷載增加），混凝土塑性后期荷載增加），混凝土塑性變形發(fā)展，彈模降低，鋼筋應(yīng)力變形發(fā)展，彈模降低，鋼筋應(yīng)力增長加快，混凝土應(yīng)力增長變慢。增長加快，混凝土應(yīng)力增長變慢。破壞形態(tài)1、隨著荷載的增加，混凝土的應(yīng)力、隨著荷載的增加，混凝土的應(yīng)力增加較慢，鋼筋的應(yīng)力增加較快；增加較慢，鋼筋的應(yīng)力增加較快；2、對于鋼筋混凝土短柱，不論受壓、對于鋼筋混凝土短柱，不論受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時是否屈服，構(gòu)件鋼筋在構(gòu)件破壞時是否屈服

6、，構(gòu)件的承載力都是由混凝土的壓碎來控的承載力都是由混凝土的壓碎來控制的；制的；3、鋼筋混凝土短柱破壞時，壓應(yīng)變、鋼筋混凝土短柱破壞時，壓應(yīng)變在在0.00250.0035 之間，規(guī)范取為之間，規(guī)范取為0.002 ，相應(yīng)地，縱筋的應(yīng)力為：，相應(yīng)地，縱筋的應(yīng)力為： 25400102002. 0mmNss不同箍筋短柱的荷載不同箍筋短柱的荷載應(yīng)變圖應(yīng)變圖 A不配筋的素砼短柱；不配筋的素砼短柱；B配置普通箍筋的鋼筋砼短柱；配置普通箍筋的鋼筋砼短柱；C配置螺旋箍筋的鋼筋砼短柱。配置螺旋箍筋的鋼筋砼短柱。普通鋼箍柱螺旋鋼箍柱矩形截面軸心受壓長柱矩形截面軸心受壓長柱 前述是短柱的受力分析和破壞前述是短柱的受力分

7、析和破壞特征。對于長細(xì)比較大的長柱，試特征。對于長細(xì)比較大的長柱，試驗表明，由于各種偶然因素造成的驗表明，由于各種偶然因素造成的初始偏心距的影響是不可忽略的。初始偏心距的影響是不可忽略的。加載后由于有初始偏心距將產(chǎn)生附加載后由于有初始偏心距將產(chǎn)生附加彎距，這樣相互影響的結(jié)果使長加彎距，這樣相互影響的結(jié)果使長柱最終在彎矩及軸力共同作用下發(fā)柱最終在彎矩及軸力共同作用下發(fā)生破壞。對于長細(xì)比很大的長柱，生破壞。對于長細(xì)比很大的長柱，還有可能發(fā)生還有可能發(fā)生“失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象，失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象，長柱的破壞荷載低于其他條件相同長柱的破壞荷載低于其他條件相同的短柱破壞荷載。的短柱破壞荷載。 穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)與構(gòu)

8、件的長細(xì)比與構(gòu)件的長細(xì)比l0/b （ l0 為柱的計算長度為柱的計算長度， b 為柱截面短邊有關(guān)為柱截面短邊有關(guān)值的試驗結(jié)果及規(guī)范取值02 . 04 . 06 . 08 . 00 . 14 . 12 . 1555045403530252015105bl0021. 0177. 1bl0012. 087. 0按“規(guī)范取值長細(xì)比長細(xì)比l0/b 越大，越大，值越小。值越小。 l0/b8時，時，=1；考慮混凝土強度等級，鋼筋種類及配筋率得出以考慮混凝土強度等級，鋼筋種類及配筋率得出以下統(tǒng)計關(guān)系：下統(tǒng)計關(guān)系：blbl0021. 0177. 1348，當(dāng)blbl0012. 087. 05035，當(dāng) 與構(gòu)件兩

9、端支撐條件有關(guān)：與構(gòu)件兩端支撐條件有關(guān)： 兩端鉸支兩端鉸支 l0= l， 兩端固支兩端固支 l0=0.5 l 一端固支一端鉸支一端固支一端鉸支 l0=0.7 l 一端固支一端自由一端固支一端自由 l0=2 l計算長細(xì)比計算長細(xì)比l0/b時，時，l0的取值的取值實際計算時可直接實際計算時可直接查表查表 如：一般多層房屋的鋼筋混凝土框架柱：現(xiàn)澆樓蓋：底層柱其余各層柱裝配式樓蓋：底層柱其余各層柱注：其中H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面 的高度；對其余各層柱為上下層樓蓋頂面之間的高度l0 = 1.0Hl0 = 1.25Hl0 = 1.25Hl0 = 1.5H2.承載力計算公式承載力計算公式N軸向力

10、設(shè)計值；軸向力設(shè)計值； 穩(wěn)定系數(shù)，見附表穩(wěn)定系數(shù)，見附表21；fc混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值A(chǔ)構(gòu)件截面面積；構(gòu)件截面面積；fy縱向鋼筋的抗壓強度設(shè)計值；縱向鋼筋的抗壓強度設(shè)計值；As全部縱向鋼筋的截面面積。全部縱向鋼筋的截面面積。0.9可靠度調(diào)整系數(shù)可靠度調(diào)整系數(shù)縱向鋼筋配筋率大于縱向鋼筋配筋率大于3時，式中時，式中A應(yīng)改用應(yīng)改用Ac：Ac= A- A注意要滿足最小配筋率的要求，全部為注意要滿足最小配筋率的要求，全部為0.6，每側(cè)為，每側(cè)為0.2。)(9 . 0sycuAfAfNN一、截面形式和尺寸一、截面形式和尺寸采用方形或矩形截面，截面長邊布在彎矩作用方向，采用方

11、形或矩形截面，截面長邊布在彎矩作用方向，長短邊比值長短邊比值1.51.52.52.5。也可采用。也可采用T T形、工字形截面。形、工字形截面。樁常用圓形截面。樁常用圓形截面。截面尺寸不宜過小，水工建筑現(xiàn)澆立柱邊長截面尺寸不宜過小，水工建筑現(xiàn)澆立柱邊長300mm300mm。截面邊長截面邊長 800mm 800mm，50mm50mm為模數(shù)，邊長為模數(shù)，邊長800mm800mm，以，以100mm100mm為模數(shù)。為模數(shù)。 二、砼受壓構(gòu)件承載力主要取決于砼強度，應(yīng)采用強度等級較高的砼，如C20、C25 、C30或更高。3 3 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求三、縱向鋼筋三、縱向鋼筋作用：協(xié)助砼受壓

12、；承擔(dān)彎矩。作用：協(xié)助砼受壓；承擔(dān)彎矩。 常用常用IIII級、級、IIIIII級。不宜用高強鋼筋，不宜用冷拉級。不宜用高強鋼筋，不宜用冷拉鋼筋。鋼筋。直徑直徑12mm12mm，常用直徑，常用直徑121232mm32mm?，F(xiàn)澆時縱筋凈距現(xiàn)澆時縱筋凈距50mm50mm，最大間距，最大間距350mm350mm。例題：例題： 某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的第二層中某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的第二層中柱，承受軸心壓力設(shè)計值柱，承受軸心壓力設(shè)計值N=1840KN，柱的計算長度為，柱的計算長度為3.9m，混凝土，混凝土C30，HRB400鋼筋，環(huán)境鋼筋，環(huán)境類別為一類，試設(shè)計該截面。類別為一類，試設(shè)計該截面。習(xí)題：習(xí)題： 某

13、鋼筋混凝土軸心受壓柱，承受某鋼筋混凝土軸心受壓柱，承受軸心壓力設(shè)計值軸心壓力設(shè)計值N=483KN，截面尺，截面尺寸寸bh=250250mm，柱的計算長度，柱的計算長度為為3.5m，混凝土，混凝土C20，HRB335鋼筋鋼筋，環(huán)境類別為一類，試設(shè)計該截面，環(huán)境類別為一類，試設(shè)計該截面。7.2.2 7.2.2 配有縱筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件配有縱筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件1. 試驗研究分析：縱向壓縮fcc = fc + 4c當(dāng)N增大，砼的橫向變形足夠大時，對箍筋形成徑向壓力，反過來箍筋對砼施加被動的徑向均勻約束壓力。提高柱的承載力橫向變形縱向裂紋(橫向拉壞)若約束橫向變形，使砼處于三向受壓狀態(tài)2

14、. 正截面受壓承載力計算： fcc = fc + 4cx = 0corc1ssy2dSAfscor1ssy2dSAfrs僅在軸向受力較大，而截面尺寸受到限制時采用。 配置的箍筋較多配置的箍筋較多f y Ass1f y Ass1s2sdcor運用：y = 0sycorccuAfAfNcorss1yccc8dSAfff解得：得：)2(9 . 0)0.9(0sycorccssysycorcAfAfAfAfAfN式中式中SAdA1sscorss04cor2cordA間接鋼筋的換算截面面積85. 080150,時，時混凝土強度小于的折減系數(shù)。間接鋼筋對混凝土約束CC適用條件：采用螺旋箍筋可有效提高柱的軸

15、心受壓承載力。采用螺旋箍筋可有效提高柱的軸心受壓承載力。 如螺旋箍筋配置過多，極限承載力提高過大，則會在遠(yuǎn)未如螺旋箍筋配置過多，極限承載力提高過大，則會在遠(yuǎn)未達(dá)到極限承載力之前保護層產(chǎn)生剝落，從而影響正常使用。達(dá)到極限承載力之前保護層產(chǎn)生剝落，從而影響正常使用。 規(guī)范規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 按螺旋箍筋計算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承按螺旋箍筋計算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載力的載力的50%。 對長細(xì)比過大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部對長細(xì)比過大柱，由于縱向彎曲變形較大，截面不是全部受壓，螺旋箍筋的約束作用得不到有效發(fā)揮。規(guī)范受壓，螺旋箍筋的約束作用得不到有效發(fā)揮。規(guī)范規(guī)定：規(guī)

16、定： 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。 螺旋箍筋的約束效果與其截面面積螺旋箍筋的約束效果與其截面面積Ass1和間距和間距s有關(guān)，為保有關(guān)，為保證有一定約束效果，規(guī)范證有一定約束效果，規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 螺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A(yù)s 面積的面積的25% 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，同時為方便施工，時為方便施工，s也不應(yīng)小于也不應(yīng)小于40mm。構(gòu)造措施： 截面形式：通常為正多邊形六角形或八角形），有時也用圓形，但圓形的模板

17、制作比較復(fù)雜； 縱向鋼筋 螺旋筋：直徑通常為6-16mm。根數(shù)通常為根數(shù)通常為6-8根，沿圓周作等距離布置根，沿圓周作等距離布置7.3.1 7.3.1 偏心受壓構(gòu)件正截面的破壞特征偏心受壓構(gòu)件正截面的破壞特征偏心受壓構(gòu)件是介于軸壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件之間的受力狀態(tài)。e0 0e0 a7.3軸壓構(gòu)件受彎構(gòu)件大量試驗表明：構(gòu)件截面中的符合 ，偏壓構(gòu)件的最終破壞是由于混凝土壓碎而造成的。其影響因素主要與 的大小和所配 有關(guān)。平截面假定平截面假定偏心距偏心距鋼筋數(shù)量鋼筋數(shù)量 (一一)第一類破壞情況第一類破壞情況受拉破壞受拉破壞偏心距較大，偏心距較大， As配筋合適。配筋合適。 破壞特征是受拉鋼筋應(yīng)力先達(dá)到屈服

18、，然后壓區(qū)砼被壓碎，受壓筋應(yīng)力一般也達(dá)到屈服，破壞特征是受拉鋼筋應(yīng)力先達(dá)到屈服，然后壓區(qū)砼被壓碎，受壓筋應(yīng)力一般也達(dá)到屈服，與配筋量適中的雙筋受彎構(gòu)件的破壞相類似。破壞有預(yù)兆，屬延性破壞。也稱為大偏心受壓與配筋量適中的雙筋受彎構(gòu)件的破壞相類似。破壞有預(yù)兆，屬延性破壞。也稱為大偏心受壓破壞破壞 。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和縱向鋼筋配筋和縱向鋼筋配筋率有關(guān)。率有關(guān)。 試驗結(jié)果 (二)第二類破壞情況受壓破壞v破壞特征是受壓砼先達(dá)到極限應(yīng)變而壓壞，破壞特征是受壓砼先達(dá)到極限應(yīng)變而壓壞， As未達(dá)到未達(dá)到屈服，破壞具有脆性性質(zhì)，也稱為屈服，破壞具有脆性性質(zhì)，也稱為

19、“小偏心受壓破壞小偏心受壓破壞”。 e0很小，全部受壓很小，全部受壓 e0稍大，小部分受拉稍大，小部分受拉e0較大，拉筋過多較大，拉筋過多v個別情況，個別情況， e0極小，極小，As配置過少，配置過少，v破壞可能在距軸向力較遠(yuǎn)一側(cè)發(fā)生。破壞可能在距軸向力較遠(yuǎn)一側(cè)發(fā)生。 N的偏心距較大，且As不太多。受拉破壞 (大偏心受 壓破壞)As先屈服，然后受壓混凝土達(dá)到c,max, As f y。cuNf yAs fyAs NN(a)(b)e0與適筋受彎構(gòu)件相似， 大小偏心受壓破壞特征對比：大小偏心受壓破壞特征對比：大偏心受壓破壞為塑性破壞，大偏心受壓破壞為塑性破壞，小偏心受壓破壞為脆性破壞小偏心受壓破壞

20、為脆性破壞共同點：共同點：不同點：不同點：混凝土壓碎而破壞混凝土壓碎而破壞大偏心受壓構(gòu)件受拉鋼筋屈服，大偏心受壓構(gòu)件受拉鋼筋屈服，且受壓鋼筋屈服，且受壓鋼筋屈服，小偏心受壓構(gòu)件一側(cè)鋼筋受壓屈小偏心受壓構(gòu)件一側(cè)鋼筋受壓屈服，另一側(cè)鋼筋不屈服服，另一側(cè)鋼筋不屈服界限破壞：在界限破壞：在“受拉破壞與受拉破壞與“受壓破壞之間存在受壓破壞之間存在一種界限狀態(tài)，成為一種界限狀態(tài)，成為“界限破壞當(dāng)受拉界限破壞當(dāng)受拉鋼筋屈服的同時，受壓邊緣混凝土應(yīng)變鋼筋屈服的同時，受壓邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，它不僅有橫向主裂縫，達(dá)到極限壓應(yīng)變，它不僅有橫向主裂縫，而且比較明顯。而且比較明顯。 界限破壞時，混凝土壓碎區(qū)段

21、的大小比界限破壞時，混凝土壓碎區(qū)段的大小比“受拉破受拉破壞情況時要大，比壞情況時要大，比“受壓破壞情況受壓破壞情況時的要小時的要小通過研究界限破壞可以得出大小偏心受壓構(gòu)件通過研究界限破壞可以得出大小偏心受壓構(gòu)件的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)和辦法的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)和辦法3 3、界限破壞、界限破壞 大小偏心受壓的分界：大小偏心受壓的分界：0hxb0bhx當(dāng) b 小偏心受壓 ae = b 界限破壞狀態(tài) ad477.4 7.4 偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)7.4.1 7.4.1 基本概念基本概念 在偏心軸向力作用下，在彎曲平面內(nèi)將產(chǎn)在偏心軸向力作用下，在彎曲平面內(nèi)將產(chǎn)生彎曲變形，在臨界截面處將產(chǎn)生撓度生彎曲變形

22、，在臨界截面處將產(chǎn)生撓度 。因。因而使臨界截面上軸向力的實際偏心距將由而使臨界截面上軸向力的實際偏心距將由 增增大為大為 ，這種現(xiàn)象成為偏心受壓構(gòu)件的，這種現(xiàn)象成為偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)。二階效應(yīng)。 7.4.2 7.4.2 偏心受壓構(gòu)件的破壞類型偏心受壓構(gòu)件的破壞類型 偏心受壓構(gòu)件在二階效應(yīng)影響下的破壞類偏心受壓構(gòu)件在二階效應(yīng)影響下的破壞類型與構(gòu)件的長細(xì)比有密切關(guān)系。型與構(gòu)件的長細(xì)比有密切關(guān)系。0e0e 48 1 1材料破壞材料破壞 偏壓構(gòu)件的破壞是由于臨界截面上的材料偏壓構(gòu)件的破壞是由于臨界截面上的材料達(dá)到其極限強度而引起的。達(dá)到其極限強度而引起的。 （1 1理想短柱的材料破壞。理想短柱的材

23、料破壞。 （2 2二階效應(yīng)影響下長柱的材料破壞。二階效應(yīng)影響下長柱的材料破壞。 2 2失穩(wěn)破壞失穩(wěn)破壞 當(dāng)軸向壓力達(dá)到某一值時，構(gòu)件的側(cè)向變形當(dāng)軸向壓力達(dá)到某一值時，構(gòu)件的側(cè)向變形突然劇急增加而發(fā)生破壞。突然劇急增加而發(fā)生破壞。BC短柱材料破壞）短柱材料破壞）長柱材料破壞）長柱材料破壞）細(xì)長柱失穩(wěn)破壞）細(xì)長柱失穩(wěn)破壞）N 0N 1N 2EDMOE 構(gòu)件長細(xì)比的影響圖構(gòu)件長細(xì)比的影響圖N一、偏心受壓構(gòu)件的破壞類型一、偏心受壓構(gòu)件的破壞類型短柱發(fā)生剪切破壞長柱發(fā)生彎曲破壞517.4.3 7.4.3 軸向力偏心距增大系數(shù)軸向力偏心距增大系數(shù) 極限狀態(tài)下臨界截面上軸向壓力的實際偏極限狀態(tài)下臨界截面上軸

24、向壓力的實際偏心距心距 為為令令那么那么 0e0000(1)(7 11)eeee 01e 00(712)ee 可根據(jù)半經(jīng)驗、半理論的公式進行計算：可根據(jù)半經(jīng)驗、半理論的公式進行計算： cahleNM20o2)()/h/003111（其中其中ea為附加偏心距，為附加偏心距，M2為承受的絕對值較大端的彎矩。為承受的絕對值較大端的彎矩。. 11,/5f. 0c時，取為于當(dāng)大為截面曲率修正系數(shù)，NAc 根據(jù)試驗研究結(jié)果，除排架結(jié)構(gòu)柱以外的根據(jù)試驗研究結(jié)果，除排架結(jié)構(gòu)柱以外的偏心受壓構(gòu)件，在其偏心方向上考慮桿件自偏心受壓構(gòu)件，在其偏心方向上考慮桿件自身撓曲影響的控制界面彎矩設(shè)計值可按：身撓曲影響的控制界

25、面彎矩設(shè)計值可按： 2mMCM即2omoeeCCm為柱端截面偏心彎矩調(diào)節(jié)系數(shù)。為柱端截面偏心彎矩調(diào)節(jié)系數(shù)。 考慮鋼筋混凝土柱非彈性性能的影響，規(guī)考慮鋼筋混凝土柱非彈性性能的影響，規(guī)范規(guī)定范規(guī)定CmCm可按下式計算：可按下式計算： 7.03.07.021mMMC式中式中M1、M2分別為絕對值較小和較大端的彎矩分別為絕對值較小和較大端的彎矩設(shè)計值。設(shè)計值。 規(guī)范規(guī)定，彎矩作用平面內(nèi)截面對稱的偏規(guī)范規(guī)定，彎矩作用平面內(nèi)截面對稱的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)心受壓構(gòu)件，當(dāng)M1/M2M1/M2不大于不大于0.90.9，且設(shè)計軸，且設(shè)計軸壓比不大于壓比不大于0.90.9時，若滿足下式，可不考慮該時，若滿足下式，可不考

26、慮該方向構(gòu)件自身撓曲產(chǎn)生的附加彎矩影響。：方向構(gòu)件自身撓曲產(chǎn)生的附加彎矩影響。： 21o21-34/lMMi 上式上式i為偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑。為偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑。思考題思考題1、偏心受壓構(gòu)件計算中，為什么要引入偏心距 增大系數(shù)? 它的概念是什么？受哪些因素 影響？什么情況下可取1.0？規(guī)范對 初始偏心距的影響是如何考慮的？2、畫出偏心受壓N-M關(guān)系曲線，并說明哪一段 為大偏心受壓受壓破壞，哪一段為小偏心受 壓破壞？N為何值時M最大？3、怎樣確定受壓構(gòu)件的計算長度？4、偏心受壓長柱隨l0/h的變化可能發(fā)生哪幾種 破壞？5、矩形截面大、小偏心受壓破壞有何本質(zhì)區(qū) 別？其判別條件是什么？6、

27、附加偏心距的物理意義是什么？7、偏心距的變化對偏心受壓構(gòu)件的承載力有何 影響？8、偏心受壓短柱和長柱的承載力有什么不同？ 計算時如何考慮？9、偏心受壓構(gòu)件有哪幾種破壞特征？在N-M曲 線中是怎樣表達(dá)的？10、怎樣確定偏心受壓構(gòu)件截面發(fā)生界限破壞 時的偏心距？2、不考慮混凝土的抗拉強度3、假定受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系曲線，并且其應(yīng)力圖形用一個等效的矩形應(yīng)力圖形來代替，混凝土的極限壓應(yīng)變?yōu)?.0033。4、假定受拉鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。偏心受壓構(gòu)件與受彎構(gòu)件在破壞狀態(tài)和受力方面有相似之處1、平截面假定7.5. 7.5. 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算原則偏心

28、受壓構(gòu)件正截面承載力的計算原則一、基本假定一、基本假定二、兩種破壞形態(tài)的界限二、兩種破壞形態(tài)的界限從大小偏心受壓破壞特征可以看出，二者之間根本區(qū)別 在于破壞時受拉鋼筋能否達(dá)到屈服。這和受彎構(gòu)件的適筋與 超筋破壞兩種情況完全一致。因此，兩種偏心受壓破壞形態(tài) 的界限與受彎構(gòu)件適筋與超筋破壞的界限也必然相同，即在 破壞時縱向鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強度，同時受壓區(qū)混凝土也達(dá) 到極限壓應(yīng)變值，此時其相對受壓區(qū)高度稱為界限受壓區(qū)高 度b。故當(dāng)：b時，屬于大偏心受壓破壞；b時， 屬于小偏心受壓破壞。 試驗分析表明，大偏心受壓構(gòu)件，若受拉鋼筋配置不過多時與適筋梁相同，及其受拉及受壓縱筋均能達(dá)到屈服強度。應(yīng)力圖形如下

29、所示：三、大偏心受壓構(gòu)件正截面計算的原則三、大偏心受壓構(gòu)件正截面計算的原則 矩形應(yīng)力圖形中應(yīng)力取為混凝土抗壓強度設(shè)計矩形應(yīng)力圖形中應(yīng)力取為混凝土抗壓強度設(shè)計值值fc乘以系數(shù)乘以系數(shù)1；1取值：取值：當(dāng)混凝土當(dāng)混凝土fcu,k50N/mm2時時, 1=0.8當(dāng)混凝土當(dāng)混凝土fcu,k= 80N/mm2時時, 1=0.94在兩者之間時在兩者之間時,按直線內(nèi)插法取值按直線內(nèi)插法取值 為了簡化計算，采用等效矩形應(yīng)力圖形來代替為了簡化計算，采用等效矩形應(yīng)力圖形來代替混凝土的受壓拋物線圖形；混凝土的受壓拋物線圖形； 混凝土受壓區(qū)高度可取等于按截面應(yīng)變保持平混凝土受壓區(qū)高度可取等于按截面應(yīng)變保持平面的假定所

30、確定的中性軸高度乘以系數(shù)面的假定所確定的中性軸高度乘以系數(shù)1；11取值：取值：當(dāng)混凝土當(dāng)混凝土fcu,k50N/mm2時時, 1=1.0當(dāng)混凝土當(dāng)混凝土fcu,k= 80N/mm2時時, 1=0.74在兩者之間時在兩者之間時,按直線內(nèi)插法取值按直線內(nèi)插法取值構(gòu)件沿縱軸方向的內(nèi)外力之和為零ysysc1fAfAbxfNs0ys0c1)2(ahfAxhbxfNe截面上內(nèi)、外力對受拉鋼筋合力點的力矩之和為零上式中符號含義：上式中符號含義：x 混凝土受壓區(qū)高度e 軸向壓力作用點至縱向受拉鋼筋合力作用 點之間的距離e 軸向壓力作用點至縱向受壓鋼筋合力作用 點之間的距離N軸向壓力設(shè)計值軸向壓力設(shè)計值0hxs

31、2aheei2siahee為了保證受拉鋼筋能達(dá)到抗拉強度設(shè)計值fy，必需滿足適用條件：bhx0為了保證受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強度設(shè)計值fy，必需滿足適用條件：2sx受壓鋼筋應(yīng)力可能達(dá)不到受壓鋼筋應(yīng)力可能達(dá)不到fy ，與雙筋受彎構(gòu)件，與雙筋受彎構(gòu)件類似，可取類似，可取 ，近似地認(rèn)為受壓區(qū)，近似地認(rèn)為受壓區(qū)混凝土所承擔(dān)的壓力的作用位置與受壓鋼筋承混凝土所承擔(dān)的壓力的作用位置與受壓鋼筋承擔(dān)壓力擔(dān)壓力fyAs位置相重合，應(yīng)力圖形如下所示：位置相重合，應(yīng)力圖形如下所示：2sx如果2sx根據(jù)平衡條件可得出：)(0sySahfNeAs0yahfANes 小偏心受壓破壞是由于材料的受壓破壞而造成的，其應(yīng)力狀態(tài)如圖

32、所示：四、小偏心受壓構(gòu)件正截面計算的原則四、小偏心受壓構(gòu)件正截面計算的原則圖6.25 小偏心受壓構(gòu)件的截面計算1遠(yuǎn)離縱向偏心力一側(cè)的鋼筋應(yīng)力遠(yuǎn)離縱向偏心力一側(cè)的鋼筋應(yīng)力 試驗結(jié)果表明，對于小偏心受壓破壞情況，遠(yuǎn)離試驗結(jié)果表明，對于小偏心受壓破壞情況，遠(yuǎn)離偏心壓力一側(cè)的縱向鋼筋不論受拉還是受壓、配置數(shù)偏心壓力一側(cè)的縱向鋼筋不論受拉還是受壓、配置數(shù)量是多還是少，其應(yīng)力一般均達(dá)不到屈服強度，因此量是多還是少，其應(yīng)力一般均達(dá)不到屈服強度，因此除去偏心距過小除去偏心距過小e00.15h0同時軸向力又比較大同時軸向力又比較大N 1fcbh0的情況外，鋼筋的應(yīng)力為的情況外，鋼筋的應(yīng)力為s。用經(jīng)驗公式確定鋼筋

33、應(yīng)力用經(jīng)驗公式確定鋼筋應(yīng)力 yys11b10b1()()ffxhsysyffs構(gòu)件沿縱軸方向的內(nèi)外力之和為零構(gòu)件沿縱軸方向的內(nèi)外力之和為零sAfAbxfNsysc1s)()5 . 01 ()2(0201s0ys0c1ssycahAfbhfahfAxhbxfNe截面上內(nèi)、外力對受拉鋼筋合力點的力矩之和為零截面上內(nèi)、外力對受拉鋼筋合力點的力矩之和為零2) 基本計算公式小偏心受壓構(gòu)件經(jīng)濟配筋小偏心受壓構(gòu)件經(jīng)濟配筋在未得出計算結(jié)果之前無法確定出遠(yuǎn)離軸向壓力一側(cè)的鋼筋是受拉還是受壓，故對這部分鋼筋統(tǒng)一取As=0.002bh，這樣得出的As+As）一般為最經(jīng)濟特殊情況討論特殊情況討論當(dāng)縱向偏心壓力的偏心距

34、過小e00.15h0且軸向力又比較大N1fcbh0的全截面受壓情況下，如果接近縱向偏心壓力一側(cè)的鋼筋A(yù)s配置過多，而遠(yuǎn)離偏心壓力一側(cè)鋼筋A(yù)s配置相對較少時，可能出現(xiàn)特殊情況，此時As應(yīng)力可能達(dá)到受壓屈服強度，遠(yuǎn)離偏心壓力一側(cè)的混凝土也有可能先被壓壞。知：M、N、b、h、l0、砼強度，鋼筋等級求：As , As 由前面的分析： b 大偏心 b 小偏心常用材料一般情況下：ei 0.3h0 大偏心ei 0.3h0 小偏心（二計算公式：（二計算公式：1As、As 均未知的情況：基本計算公式及計算圖形如下：ysys0c1fAfAbhfaNX = 0)()5 . 01 (s0ss02c1hfAbhfaNe

35、M = 0ef yAseifceAsfyNbAsAsasash0hx 已知截面尺寸bh，材料的強度 設(shè)計值fy， fy和fc ，構(gòu)件的計算長度l0，以及截面的設(shè)計內(nèi)力M和N，計算截面所需的鋼筋截面面積As , As：應(yīng)當(dāng)充分利用混凝土的受壓強度這時基本公式中有三個未知數(shù)，即As , As及x或），故不能解出唯一解。 為此必須補充一個條件，與受彎構(gòu)件雙筋矩形截面相似，應(yīng)使As +As最?。簊0ybb20c1s)5 . 01 (ahfbhfaNeA代入基本公式解得：取 = byysb0c1sfNfAbhfaA再解得：當(dāng)As0.002bh時，按此As配筋；當(dāng)As0時，說明截面不是大偏心受壓情況，因所

36、取x=xb=bh0，不可能不需要As；再者，若屬于大偏心受壓， As必然不能為零，因此所作計算與實際不符，應(yīng)當(dāng)按小偏心受壓構(gòu)件重新計算。求得的As0.002bh時或As0時，取As0.002bh當(dāng)As5，需考慮附加彎矩影響。e0=M/N=160000/250=640mmei=eo+ea=640+20=660mm例題那么l0/h15 2=1.021200/140011hlhei0 . 10 .660140010 . 1204. 10 . 1856. 22500004003009 .115 . 05 . 01NAfc取0 . 11故按大偏心受壓構(gòu)件計算。為使配筋量最少，充

37、分利用混凝土抗壓，取=b=0.520s2aehei354 .6862004 .8515 .1093653 . 03 . 04 .68666004. 10hei那么s002c1s)5 . 01 (ahfbhfNeAybbbhmmmin22512240mm0.002bh 2yysb20c1s1426mmfNfAbhfA已知截面尺寸bh，材料的強度設(shè)計值fy， fy和fc ，構(gòu)件的計算長度l0，截面的設(shè)計內(nèi)力M和N以及受壓鋼筋A(yù)s，計算截面所需的鋼筋截面面積As：這時基本公式中有兩個未知數(shù)，即As , 及x，故可解出唯一解。2只有As未知的情況：)()2(0011ssycsysycuahAfxhbx

38、feNAfAfbxfNN先由第二式求解先由第二式求解x，若，若x 2as，則可將代入第一式，則可將代入第一式得得ysycsfNAfbxfA1若若x xbh0？則應(yīng)按則應(yīng)按As為未知情況重新計算確定為未知情況重新計算確定As則先可偏于安全的近似取則先可偏于安全的近似取x=2as，按下式確定，按下式確定As 然后再按不考慮受壓然后再按不考慮受壓鋼筋鋼筋A(yù)s,即即 As=0代入上邊基本公式計算代入上邊基本公式計算As 取兩者中的較小值。取兩者中的較小值。若若xxb，ss fy，As未達(dá)到受拉屈服。未達(dá)到受拉屈服。進一步考慮，如果進一步考慮，如果x - fy ，則，則As未達(dá)到受壓屈服未達(dá)到受壓屈服因

39、此，當(dāng)因此，當(dāng)xb x (2b -xb)，As 無論怎樣配筋，都不能達(dá)到屈服，無論怎樣配筋，都不能達(dá)到屈服，為使用鋼量最小，故可取為使用鋼量最小，故可取As =max(0.45ft/fy， 0.002bh)。另一方面，當(dāng)偏心距很小時，如附加偏心另一方面，當(dāng)偏心距很小時，如附加偏心距距ea與荷載偏心距與荷載偏心距e0方向相反，方向相反，則可能發(fā)生則可能發(fā)生As一側(cè)混凝土首先達(dá)到受壓一側(cè)混凝土首先達(dá)到受壓破壞的情況，這種情況稱為破壞的情況，這種情況稱為“反向破壞反向破壞”。此時通常為全截面受壓，由圖示截面應(yīng)力此時通常為全截面受壓，由圖示截面應(yīng)力分布，對分布，對As取矩，可得：取矩，可得： fyAs

40、Ne0 - eae fyAs)()5 . 0(001sycsahfhhbhfeNAe=0.5h-as-(e0-ea), h0=h-as)()5 . 0(002. 045. 0max001sycytsahfhhbhfeNbhffA確定確定As后，就只有后，就只有x 和和As兩個未兩個未知數(shù)，故可得唯一解。知數(shù)，故可得唯一解。根據(jù)求得的根據(jù)求得的x ，可分為三種情況，可分為三種情況)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycu若若x (2b -xb)，ss= -fy，基本公式轉(zhuǎn)化為下式，基本公式轉(zhuǎn)化為下式，)()2(0011ssycsysycuahAfxhbxfeNAf

41、AfbxfNN若若x h0h，應(yīng)取，應(yīng)取x=h，同時應(yīng)取，同時應(yīng)取a =1，代入基本公式直接解得，代入基本公式直接解得As)()5 . 0(00ahfhhbhfNeAycs重新求解重新求解x 和和As 偏心受壓構(gòu)件的承載力復(fù)核，一般是已知截面尺寸、混凝土等級、鋼筋級別、縱向鋼筋面積As及As，作用于構(gòu)件的縱向壓力設(shè)計值N和彎矩M，復(fù)核截面的承載力；或是在確定的偏心距下，復(fù)核截面所能承擔(dān)的偏心壓力；或已知N值，求所能承受的彎矩設(shè)計值M。 計算方法：必須計算出截面受壓區(qū)高度，以確定構(gòu)件屬大偏心受壓，或小偏心受壓，然后通過基本公式確定構(gòu)件的承載力。知：bh, As, As, l0, fy, fy，砼

42、等級求：在給定l0下的N和M(Ne0)或能夠承擔(dān)的N、M解法一： 先判別類型，先用大偏壓公式：ysys0c1fAfAbhfaN)()5 . 01 (s0ss02c1ahfAbhfaNe求得 b 大偏心。 b 小偏心。解得NMNe0則按小偏心公式重求 (基本方程)解法二：為判別類型，先確定截面受壓區(qū)高度，利用下圖中各縱向內(nèi)力對縱向壓力N作用點取矩的平衡條件：ysysefAefAex1fce hh0e0AsfyAsAsb)5 .01(002c10hebhfa式中 當(dāng)N作用于As及As以外時，公式左邊取負(fù) 號，且當(dāng)N作用于As及As之間時，公式左邊取正 號，且)2(saheeis2aehei由上述平

43、衡方程可求得值假設(shè) b ，則為大偏心受壓構(gòu)件，將代 入大偏心受壓構(gòu)件基本公式，即可計算截 面的承載力； 當(dāng)求得的N1fcbh0，此N即為構(gòu)件的承載 力 假設(shè) b ，則為小偏心受壓構(gòu)件，此時應(yīng) 由小偏心受壓構(gòu)件基本公式重新計算求解出 ，并進而計算截面的承載力； 當(dāng)求得的N1fcbh0，且e00.15h0時，尚需 按下式重新計算構(gòu)件的承載力)()2(s0sy0c1ahAfhhbhfaeN 此外對小偏心受壓構(gòu)件還應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件 驗算垂直于彎矩平面的受壓承載力 以上兩者的較小值即是構(gòu)件的承載力例題（小偏心受壓構(gòu)件）解：因l0/h5，則=1.0 e0=M/N=200000/1800=111.111mm

44、ei= (eo+ea)=131.11mm0.3h0 已知一偏心受壓柱bh=300mm 500mm，as=as=35mm，l0/h5，作用在柱上的荷載設(shè)計值所產(chǎn)生內(nèi)力N=1800kN， M=200kNm，鋼筋采用HRB400，混凝土采用C25，求As及As故按小偏心受壓構(gòu)件計算取As Asmin =minbh=0.002bh=300mm2代入如下基本計算公式聯(lián)立求解：mmaehei11.3463525011.1312smmaehei89.833511.1312502sssys0c1AfAhbfNs)()5 . 01 (s0ys20c1ahfAbhfNe11byssf解得 x=329.1mmbh0

45、=0.5176465=240.684mm從而求得=1744.2mm Asmin (ss為負(fù))則受壓As minbh b時，為小偏心受壓構(gòu)件0c1bhfaN本卷須知：1、值對小偏心受壓構(gòu)件來說，僅可作為判斷依據(jù)，不能作為小偏心受壓構(gòu)件的實際相對受壓區(qū)高度 2、判斷出大偏心受壓的情況，也存在著ei0.3h0的情況 ，實際上屬于小偏心受壓；但這種情況無論按大小偏心計算都接近構(gòu)造配筋，因此可以根據(jù)與b的關(guān)系作為對稱配筋大小偏心判定的唯一依據(jù)1. 截面設(shè)計截面設(shè)計X = 0)()5 . 01 (s0ys20c1ahfAbhfNeM = 00c1bhfN 解得 代入公式求得As，As = As b0s2h

46、a0s2hab 小偏心受壓當(dāng)代入公式求得As，s0yssahfeNAA1. 大偏心受壓：2. 小偏心受壓：)()2(001ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycubbcsysyhbfNAfAf)(01由第一式解得由第一式解得)()5 . 01 (001201scbbcbbahhbfNbhfNe代入第二式得代入第二式得這是一個這是一個x 的三次方程，設(shè)計中計算很麻煩。為簡化計算，如的三次方程，設(shè)計中計算很麻煩。為簡化計算，如前所說，可近似取前所說，可近似取as=x(1-0.5x)在小偏壓范圍的平均值，在小偏壓范圍的平均值，2/ 5 . 0)5 . 01 (bbs代入上式代入上

47、式bcsbcscbbhfahbhfNebhfN01020101)()()5 . 01 (0201sycssahfbhfNeAA 由前述迭代法可知，上式配筋實為第二次迭代的近似值，由前述迭代法可知，上式配筋實為第二次迭代的近似值，與精確解的誤差已很小，滿足一般設(shè)計精度要求。與精確解的誤差已很小，滿足一般設(shè)計精度要求。2. 截面復(fù)核截面復(fù)核對稱配筋截面復(fù)核的計算與非對稱配筋情況相同。對稱配筋截面復(fù)核的計算與非對稱配筋情況相同。1、矩形截面大、小偏心受壓構(gòu)件的截面 強度計算公式有何不同？2、矩形截面大偏心受壓構(gòu)件截面計算應(yīng) 力圖形與雙筋梁的有何異同？計算 公式及適用條件有何異同？3、簡述不對稱配筋矩

48、形截面小偏壓受壓 的設(shè)計步驟。思考題思考題4、為何不對稱配筋偏心受壓構(gòu)件要對力 偏心壓力較遠(yuǎn)一側(cè)的混凝土先被壓壞 的情況進行驗算？為何該驗算公式不 考慮值？而且e0和ea又是相減的關(guān) 系？5、在進行小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計時， 若As和As均為未知，為什么一般取As 等于最小配筋量？在什么情況下As可 能超過最小配筋量，如何計算？6、在偏心受壓構(gòu)件中，為什么采用對稱 配筋形式？它與非對稱配筋形式在承 載力計算時有什么不同？總用鋼量哪 種配筋形式偏多？為什么？7、均勻?qū)ΨQ配筋構(gòu)件截面上，各鋼筋 的應(yīng)力是否屈服？若不屈服，應(yīng)如何 計算？8、說明N-M關(guān)系曲線的特點，指出它在 截面設(shè)計時的用途。為了

49、節(jié)省混凝土和減輕構(gòu)件自重，對于較大的裝配式柱一般做成T形或工字形截面，T形或工字形截面偏心受壓構(gòu)件的受力性能、破壞特征以及計算原則和矩形截面偏心受壓構(gòu)件基本相同。僅由于截面形狀不同而使公式略有差別。7.47.4.1. 7.4.1. 不對稱配筋偏心受壓構(gòu)件不對稱配筋偏心受壓構(gòu)件（1當(dāng)xhf時，按寬度為bf的矩形截面計算，顯然在大偏心受壓情況下，當(dāng)xhf時，混凝土受壓區(qū)進入腹板，應(yīng)當(dāng)考慮受壓區(qū)翼緣與腹板的共同受力。1、大偏心受壓構(gòu)件、大偏心受壓構(gòu)件bf bfh0hasbxasAshf hf As(b)e eie f yAsfyAsN1f cf yAsAsfyAsNAse eihf hf hh0bf

50、 1f cb(a)bfe asasx2. 當(dāng) xhf（hf/h0 b），中和軸在腹板，其基本計算公式為：sysyAfAfxbfNfc1)()5 . 0(s0ys0c1ahfAxhxbfNefsysyffAfAfhbbbxfNc1)()( )5 . 0()()5 . 0(s0ys0f0c1ahfAhhhbbxhbxfNeff1. 當(dāng)xhf（ hf / h0） 中和軸在受壓翼緣，與bfh矩形截面相同。（1中和軸在腹板上，即hfxh-hf；（2中和軸位于受壓應(yīng)力較小一側(cè)的翼緣上，即h -hfxh 在小偏心受壓構(gòu)件中，由于偏心距大小的不同以及截面配筋數(shù)量的不同，中和軸的位置可以分為兩種情況：2、小偏心

51、受壓構(gòu)件、小偏心受壓構(gòu)件bf bfh0hasbxasAshf hf As(a)(b)f yAss ssAseie e Nf yAss ssAse eie Ashf bbf bfh0hasasxAshf 1f c1f c基本計算公式為：sssyc1AAfAfNcs)(s0syc1ahAfSfNec式中符號Sc-混凝土受壓面積對Ac合力中心的面積矩Ac-混凝土受壓區(qū)面積 當(dāng) hfxh-hf時，混凝土的受壓區(qū)為T形2. 當(dāng)h-hf bh0，可以確定為小偏心受壓7.4.2. 7.4.2. 對稱配筋偏心受壓構(gòu)件對稱配筋偏心受壓構(gòu)件1、大偏心受壓構(gòu)件 5 . 0s0sy0c1ahAfxhxbfNef若xh

52、f，則計算公式為：xbfNfc1當(dāng)2asxhf時，直接利用上式進行求解，可以得出鋼筋截面面積，并使AsAs。當(dāng)x hf，則計算公式為：直接利用上式進行求解，可以得出鋼筋截面面積，并使AsAs。 s0syahAf2、小偏心受壓構(gòu)件 同對稱配筋矩形截面小偏心受壓構(gòu)件的計算，推導(dǎo)出通過腹板的相對受壓區(qū)高度的簡化公式，即進而求得鋼筋截面面積AS。 工字形截面小偏心受壓構(gòu)件除進行彎矩作用平面內(nèi)的計算外，在垂直于彎矩作用平面時也應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件進行驗算，此時應(yīng)按l0/2查出 值，i為截面垂直于彎矩作用平面方向的回轉(zhuǎn)半徑。1、為什么要采用工字形截面柱？2、在工字形截面柱的對稱配筋的截面設(shè) 計中，如何判斷中和

53、軸位置？3、工字形偏心受壓構(gòu)件中鋼筋的最大配 筋率應(yīng)當(dāng)怎樣計算？思考題思考題7.7.1. 7.7.1. 概概 述述偏心受壓構(gòu)件，一般情況下剪力值相對較小，可不進行斜截面承載力的驗算；但對于有較大水平力作用的框架柱，有橫向力作用下的桁架上弦壓桿等，剪力影響相對較大，必須考慮其斜截面受剪承載力。 7.7軸向壓力對構(gòu)件抗剪起有利作用軸向壓力對構(gòu)件抗剪起有利作用 緣由：試驗表明試驗表明 主要是由于軸力的存在不僅能阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開展，且能使構(gòu)件各點的主拉應(yīng)力方向與構(gòu)件軸線的夾角與無軸向力構(gòu)件相比均有增大，因而臨界斜裂縫與構(gòu)件軸線的夾角較小，增加了混凝土剪壓區(qū)的高度使剪壓區(qū)的面積相對增大，從而提高了剪

54、壓區(qū)混凝土的抗剪能力。但是，臨界斜裂縫的傾角雖然有所減小，但斜裂縫水平投影長度與無軸向壓力構(gòu)件相比基本不變，故對跨越斜裂縫箍筋所承擔(dān)的剪力沒有明顯影響。 試驗表明試驗表明 緣由：但是軸向壓力對構(gòu)件抗剪承載力的有利作用是有限度的，在軸壓比N/fcbh較小時，構(gòu)件的抗剪承載力隨軸壓比的增大而提高，當(dāng)軸壓比N/fcbh=0.30.5時，抗剪承載力達(dá)到最大值，再增大軸壓力，則構(gòu)件抗剪承載力反而會隨著軸壓力的增大而降低，并轉(zhuǎn)變?yōu)閹в行绷芽p的小偏心受壓正截面破壞。 試驗表明試驗表明 7.7.2. 7.7.2. 截面最小尺寸截面最小尺寸試驗表明，srfyr/fc過大時，箍筋的用量增大，并不能充分發(fā)揮作用，即

55、會產(chǎn)生由混凝土的斜向壓碎引起斜壓性剪切破壞，以此 0.3fcA時，取N = 0.3fcA 偏壓構(gòu)件計算截面的剪跨比a. 框架柱：b. 其他偏壓構(gòu)件，當(dāng)承受均布荷載時，1 3，Hn為柱凈高0n2hH = 1.5 當(dāng)承受集中荷載時包括作用有多種荷載，且集中荷載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況），取 = a/h0。 1.537.8材料強度：材料強度：混凝土：受壓構(gòu)件的承載力主要取決于混凝土混凝土：受壓構(gòu)件的承載力主要取決于混凝土強度，一般應(yīng)采用強度等級較高的混凝土。目強度，一般應(yīng)采用強度等級較高的混凝土。目前我國一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強度等級常用前我國一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強度等級常用C25C40，在高層建筑中，在高層建筑中，C50C60級混凝土級混凝土也經(jīng)常使用。也經(jīng)常使用。鋼筋：通常采用鋼筋：通常采用級和級和級鋼筋，不宜過高。級鋼筋，不宜過高。截面形狀和尺寸：截面形狀和尺寸： 采用矩形截面，單層工業(yè)廠房的預(yù)制柱常采采用矩形截面，單層工業(yè)廠房的