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文檔簡介

第6章鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件第一節(jié)概述偏心受力構(gòu)件:作用的軸向力偏離構(gòu)件截面的形心位置的構(gòu)件偏心距:軸向力偏離截面形心的距離偏心受壓構(gòu)件,又稱壓彎構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件,又稱拉彎構(gòu)件分類從力的等效原理可知:等效(c)雙向偏心受壓(a)、(b)單向偏心受壓(d)、(e)單向偏心受拉(c)雙向偏心受拉第二節(jié)

偏心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求一、

截面形式及尺寸方形柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm(抗震設(shè)計時截面尺寸,P109)長細(xì)比常取l0/b≤30,l0/h≤25(h和b為截面高度與寬度)柱截面尺寸宜取整數(shù)I形截面,翼緣厚度不宜小于120mm,腹板厚度不宜小于100mm,地震區(qū)采用I形截面柱時,其腹板宜再加厚些。正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形、I形等二、

縱向鋼筋鋼筋種類:HRB400,RRB400,HRB500直徑:≥12mm;間距:凈距≥50mm;

垂直于彎矩作用平面的鋼筋中距≤300mm布置:彎矩作用方向?qū)叄?/p>

截面高度≥600mm,側(cè)面設(shè)縱向構(gòu)造鋼筋配筋率:最大配筋率——全部縱向鋼筋配率≤5%最小配筋率:

全部縱向鋼筋最小配筋百分率ρmin(%)--附表11

截面一側(cè)縱向鋼筋配筋率ρmin(%)--附表11

直徑:

6mm且

d/4(d為縱筋最大直徑)

間距:≤

15d(d為縱筋最小直徑),且≤

400mm,≤橫截面的短邊尺寸。全部縱向鋼筋的配筋率超過3%時,箍筋直徑:8mm間距:≤

10d(d為縱筋最小直徑),且≤

200mm,

箍筋應(yīng)做成封閉式采用復(fù)合箍筋的情形:

當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時;或當(dāng)短邊尺寸不大于400mm且各邊縱向鋼筋多于4根時三、

箍筋圖5-1方形、矩形截面箍筋形式四、混凝土混凝土常用C30~C40或更高減小構(gòu)件截面尺寸,節(jié)省鋼材強(qiáng)度不宜低于

C25保護(hù)層厚度-附表10(P392)第三節(jié)

偏心受壓構(gòu)件的力學(xué)性能偏心受壓構(gòu)件的正截面受力性能可視為軸心受壓構(gòu)件(M=0)和受彎構(gòu)件(N=0)的中間狀況;或者說軸心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件是偏心受壓構(gòu)件的兩個極端情形。一、

試驗研究結(jié)論1.截面的平均應(yīng)變符合平截面假定;2.破壞形態(tài)分為兩種:大偏心受壓破壞(受拉破壞)小偏心受壓破壞(受壓破壞)特征:受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度,最終導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎截面破壞。這種破壞形態(tài)與適筋梁的破壞形態(tài)相似,為延性破壞。條件:軸向壓力N的偏心距較大,且受拉鋼筋配置得不太多時。大偏心受壓破壞(受拉破壞)特征:混凝土先被壓碎,近側(cè)鋼筋屈服,遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓,不屈服,破壞沒有明顯預(yù)兆,破壞突然,屬于脆性破壞類型。條件:軸向壓力N的相對偏心距較??;或者軸向壓力N的相對偏心距雖大,但受拉鋼筋配置得太多。小偏心受壓破壞(受壓破壞)一、

試驗研究結(jié)論3.中長柱要考慮縱向彎曲(撓曲)的影響側(cè)向撓度將引起附加彎矩Naf(也稱二階彎矩)。長細(xì)比小的短柱,二階彎矩可忽略,發(fā)生材料破壞。長細(xì)比較大時的中長柱,二階彎矩不可忽略,發(fā)生材料破壞。長細(xì)比很大的細(xì)長柱,發(fā)生失穩(wěn)破壞,應(yīng)避免出現(xiàn)。4.彎矩和軸心壓力對偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的影響在到達(dá)承載力極限狀態(tài)時,截面承受的軸力N與彎矩M具有相關(guān)件,構(gòu)件可以在不同軸力N與彎矩M的組合下到承載力極限狀態(tài)。界限破壞小偏心受壓大偏心受壓Nb二、

大、小偏心的界限大、小偏心受壓之間的根本區(qū)別:截面破壞時遠(yuǎn)離軸力的一側(cè)鋼筋是否屈服與區(qū)分適筋梁和超筋梁的界限狀態(tài)完全相同,三、

彎矩增大系數(shù)偏心受壓構(gòu)件考慮縱向彎曲影響的方法是:將構(gòu)件兩端截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對同一主軸的彎矩設(shè)計值M2(絕對值較大端的彎矩)乘以不小于1.0的增大系數(shù),作為控制截面的彎矩設(shè)計值M。除排架結(jié)構(gòu)柱外,考慮桿件自身撓曲影響的控制截面彎矩設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算:其中,當(dāng)時取1.0≤1.01桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)(1)控制截面的轉(zhuǎn)移圖5-17桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)(P-δ效應(yīng))什么情況下考慮增大系數(shù)?(2)考慮二階效應(yīng)的條件滿足下述三個條件中的一個條件時,就要考慮二階效應(yīng):①M1/M2>0.9或(M1為絕對值較小端彎矩,

M2為絕對值較小端彎矩)②軸壓比N/fcA>0.9或③lc/i>34-12(M1/M2)lc為構(gòu)件計算長度2桿端彎矩異號時的二階效應(yīng)——不必考慮圖5-18桿端彎矩異號時的二階效應(yīng)(P-δ效應(yīng))雖然軸向壓力對桿件長度中部的截面將產(chǎn)生附加彎矩,增大其彎矩值,但彎矩增大后還是比不過端節(jié)點截面的彎矩值,即不會發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情況,故不必考慮二階效應(yīng)。第四節(jié)

矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算一、基本計算

考慮到工程中實際存在著豎向荷載作用位置的不確定性、混凝土質(zhì)量的不均勻規(guī)取性、配筋的不對稱性以及施工偏差等因素,規(guī)定必須計人軸向壓力在偏心方向的附加偏心距。ea:20mm和偏心方向截面邊長1/30最大值二、

垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗算第四節(jié)

矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算按軸心受壓構(gòu)件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力,此時可不計入彎矩的作用,但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)j的影響。對稱配筋:即As=As’,as=as’,鋼筋規(guī)格相同三、矩形截面對稱配筋的計算方法(一)截面設(shè)計1)判斷偏心類型

Nb=α1fcbxb

h0當(dāng)N≤Nb

時,為大偏心當(dāng)N>Nb

時,為小偏心2)

大偏心受壓構(gòu)件的計算公式:公式適用條件:不滿足(2)時,2)

大偏心受壓構(gòu)件的計算對稱配筋公式適用條件滿足時,由公式(6-3),計算過程:公式(6—6)2)

大偏心受壓構(gòu)件的計算不滿足時,按公式(6-7)計算過程:3)

小偏心受壓構(gòu)件的計算計算過程:≥(已知:本題不需考慮二階效應(yīng))(已知:本題不需考慮二階效應(yīng))(二)受壓承載力校核1)先假定大偏心,聯(lián)立方程求解x已知e0,求軸向力設(shè)計值求解步驟:2)判斷假定是否正確假定正確假定不正確(二)受壓承載力校核3)當(dāng)x≤xb

時,為大偏壓。將x代入式(6-6)可N。4)當(dāng)x>x

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