水工鋼筋砼結(jié)構(gòu)學(xué)：第5章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算

1、第四章第五章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算概述第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算概述受壓構(gòu)件舉例1立柱第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算概述受壓構(gòu)件舉例2支架第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算概述第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-1 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-1 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-1 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求5-1 受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求 箍筋作用?第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算不同箍筋短柱的荷載應(yīng)變圖A不配筋的素砼短柱；B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。

2、第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受壓構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度與其兩端的約束情況有關(guān)，可自表5-2查得。 第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3. 普通箍筋柱的計(jì)算3.1 基本公式 式中：承載力安全系數(shù)，軸向壓力設(shè)計(jì)值，截面破壞時(shí)的極限軸向壓力；鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，見(jiàn)表5-1；混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；構(gòu)件截面面積(與配筋率有關(guān)，以3%為界： 應(yīng)扣除鋼筋面積縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；全部縱向鋼筋的截

3、面面積。）第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3.2 截面設(shè)計(jì) 3.3 承載力復(fù)核 軸心受壓柱的承載力復(fù)核，是已知截面尺寸、鋼筋截面面積和材料強(qiáng)度后，驗(yàn)算截面承受某一軸向壓力時(shí)是否安全，即計(jì)算截面能承擔(dān)多大的軸向壓力。第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5- 軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算力:力矩:公式說(shuō)明：第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載

4、力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算3. 偏心受壓構(gòu)件縱向彎曲的考慮慮 細(xì)長(zhǎng)的偏心受壓構(gòu)件在荷載作用下，將發(fā)生結(jié)構(gòu)側(cè)移和構(gòu)件的縱向彎曲，由于側(cè)向撓曲變形，軸向壓力產(chǎn)生二階效應(yīng)，引起附加彎矩。 縱向彎曲產(chǎn)生附加偏心距f 撓度 ，跨中截面實(shí)際偏心距增大為 e0 +f非線性有限單元法 偏心距增大系數(shù)法 第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 偏心距增大系數(shù)法 由材力知：故：代入上式有：再考慮有關(guān)修正

5、：小偏心的彎曲小而修正；構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，計(jì)算結(jié)構(gòu)偏大注：12大于1，取其為1第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算e0由e0 代替！4. 矩形截面偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)及承載力復(fù)核設(shè)計(jì)時(shí)，大小偏心受壓的實(shí)用判別若 e00.3h0，按大偏心受壓情況計(jì)算若 e0 0.3h0，按小偏心受壓情況計(jì)算4.1 矩形截面大偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)（取b, 目的使鋼筋用量最?。┢渲辛氐墓剑旱茫毫Φ墓剑旱谖逭?鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算若 小于最小配筋率， 按最小配筋率配置，則As為已知，兩個(gè)方程，兩個(gè)未知量可解。 As可得。求解過(guò)程中（ As

6、 和x兩個(gè)未知數(shù)），若2 ax b h0，則：（力的平衡條件） As =( fcbh0+ fyAsKN)/ fy若x 2 a則As達(dá)不到其抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fy，對(duì)As取矩得： As =KNe/ fy（h0a）注意最小配筋率的檢查！第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算4.2 矩形截面小偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)基本公式三個(gè)方程，四個(gè)未知數(shù)， 無(wú)唯一解第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 As達(dá)不到設(shè)計(jì)值，取其為最小配筋率，三方程聯(lián)立求解得到的一元二次方程如下：式中：X（）求得后，分以下情況：第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)

7、件正截面承載力計(jì)算力矩公式，此時(shí)s未知第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算力:力矩:公式說(shuō)明：分析大小偏心鋼筋應(yīng)力的說(shuō)法第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算(5-24)第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算力:力矩:分析大、小偏心鋼筋應(yīng)力的說(shuō)法大偏心的情況 及其處理小偏心的情況 及其處理若取AA，會(huì)怎

8、樣？第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算5-4 對(duì)稱配筋矩形截面的偏心受壓構(gòu)件若：. 按大偏心受壓，力的平衡得：用判別大小偏心 2大偏心(通常情況下)2.1 當(dāng) 2.2 當(dāng) 據(jù)e0判別大小偏心據(jù)判別也可第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-4對(duì)稱配筋矩形截面的偏心受壓構(gòu)件3. 小偏心受壓聯(lián)解得 的三次方程，為簡(jiǎn)化計(jì)算，近似取(1-0.5)=0.45。第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-4對(duì)稱配筋矩形截面的偏心受壓構(gòu)件力:力矩:第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-5偏心受壓構(gòu)件截面承載力N與M的關(guān)系2.對(duì)MN關(guān)系圖的討論1） M0 N0含義2）可靠區(qū)、失效區(qū)3）e0

9、的表示4）大小偏心區(qū)5）承載力分析第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-5偏心受壓構(gòu)件截面承載力N與M的關(guān)系3. N和M組合 在實(shí)際工程中，偏心受壓柱的同一截面可能遇到多種內(nèi)力組合，有的組合使截面發(fā)生大偏心破壞，有的組合又會(huì)使截面發(fā)生小偏心破壞。在理論上常需要考慮下列組合作為最不利組合：第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-5偏心受壓構(gòu)件截面承載力N與M的關(guān)系第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-6偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算P.17圖5-7 雙向偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算1. 問(wèn)題的提出 設(shè)計(jì)雙向偏心受壓構(gòu)件時(shí)，是先擬定構(gòu)件的截面尺寸及鋼筋的數(shù)量和布置形式，然后加以復(fù)核。 計(jì)算公式 第五章 鋼筋砼受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5-7雙向偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算2. 公式理論原理彈性理論、容許應(yīng)力法。3. 使用方法： 設(shè)