矩形截面偏壓構件正截面承載能力-講解課件講解

矩形截面偏壓構件正截面承載能力

壓彎構件偏心受壓構件偏壓構件受力介于軸心受壓和受彎構件之間。as/as偏心距e＝0軸壓構件偏心距e＝∞即N≈0受彎構件一、破壞特征NσNσMMσN+σMNMσM-σNNMσN-σMσN+σM偏心受壓時截面應力狀態(tài)可能情況：一、破壞特征形成條件偏心受壓構件的破壞形態(tài)與偏心距e0和縱筋配筋率有關相對偏心距e0/h0較大，且受拉一側縱筋適量時。1、大偏心受壓破壞破壞特征受力特點遠N一側：受拉近N一側：受壓砼：達ft→開裂鋼筋:σs→fy砼：達εcu→壓碎鋼筋:σs/→fy/M較大，N較小偏心距e0較大破壞特征破壞特點受力特點遠N一側：受拉近N一側：受壓砼：達ft→開裂鋼筋:σs→fy砼：達εcu→壓碎鋼筋:σs/→fy/外觀特征受拉鋼筋屈服→受壓鋼筋屈服→受壓砼壓碎，有明顯預兆，屬延性破壞。受拉砼產(chǎn)生水平裂縫并開展→裂縫尾端（小三角區(qū)域）砼被壓碎

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取決因素主要取決于受拉側鋼筋。形成條件①相對偏心距e0/h0較?。虎谄木鄀0較大，但受拉一側縱筋配置較多時。2、小偏心受壓破壞破壞特征受力特點遠N一側近N一側：受壓受拉受壓砼：達εcu→壓碎鋼筋:σs/→fy/應力很小e0大，As太多e0/h0較小破壞特征破壞特點受力特點遠N一側近N一側：受壓受拉受壓砼：達εcu→壓碎鋼筋:σs/→fy/外觀特征受壓鋼筋屈服→受壓砼壓碎，受拉側鋼筋未屈服，無明顯預兆，屬脆性破壞。遠N側砼可能有水平裂縫（很?。?，受壓側砼（較大區(qū)域）被壓碎。

取決因素主要取決于受壓側砼。應力很小兩類破壞相同點ξ≤ξb：大偏心受壓顯然：同受彎構件適筋梁與超筋梁的界限情況類似。判斷：依據(jù)ξb兩類破壞根本區(qū)別界限狀態(tài)受壓鋼筋屈服達fy/→受壓砼達εcu壓碎。距N較遠一側鋼筋是否達fy屈服。受拉鋼筋達fy與受壓砼達εcu同時達到ξ＞ξb：小偏心受壓

3、大、小偏心受壓破壞的界限◆

N與M的內(nèi)力相關影響彎矩M＝0時（a點）——軸壓構件軸力N＝0時（b點）——為受彎構件Nb小偏壓

界限大偏壓軸壓a受彎bNM0大偏壓時：N增加→Mu增大→有利小偏壓時：N增加→Mu減小→不利界限破壞時：Nb一定→Mu達最大值4、Nu-Mu相關曲線◆

N與M的內(nèi)力相關影響Nb小偏壓

界限大偏壓破壞安全彎矩M＝0時（a點）——軸壓構件軸力N＝0時（b點）——為受彎構件軸壓a受彎bNM0極限狀態(tài)承載力狀態(tài)一組內(nèi)力（N、M）位于曲線上：處于極限狀態(tài)；一組內(nèi)力（N、M）位于曲線內(nèi)：處于安全狀態(tài)；一組內(nèi)力（N、M）位于曲線外：承載力不足，破壞。4、Nu-Mu相關曲線MNbN截面尺寸和材料強度一定時，配筋率對承載力的影響？Nu-Mu相關曲線隨配筋率的增加而向外側增大。引入原因①荷載作用位置的不定性；ea取值處理方法②砼質(zhì)量的不均勻性；③配筋的不對稱性；④施工偏差等。h——偏心方向截面尺寸ea＝｛20mm，h/30｝max以ei＝e0＋ea代替e05、附加偏心距eayxeiNNeil0N(ei+f）NeiyfM＝N（ei+y）初始彎矩初始彎矩：M＝Nei

構件產(chǎn)生側向撓度y后彎矩為：引入原因①壓力N作用下——產(chǎn)生側向撓度f②產(chǎn)生附加偏心距——M有所增大附加彎矩NeiN·y＝＋增加幅度較大6、偏心受壓柱的受力特點（1）偏心受壓長柱的附加彎矩或二階彎矩

《混規(guī)》第6.2.3規(guī)定，彎矩作用平面內(nèi)截面對稱的偏心受壓構件，當同一主軸方向的桿端彎矩比M1/M2不大于0.9且軸壓比不大于0.9時，若構件的長細比滿足公式（6.2.3)的要求，可不考慮軸向壓力在該方向撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響；否則應根據(jù)本規(guī)范第6.2.4條的規(guī)定，按截面的兩個主軸方向分別考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響。

lc/i≤34－12(M1/M2)（6.2.3)式中：M1、M2——分別為已考慮側移影響的偏心受壓構件兩端截面按結構彈性分析確定的對同一主軸的組合彎矩設計值，絕對值較大端為M2，絕對值較小端為M1，當構件按單曲率彎曲時，M1/M2取正值，否則取負值；lc——構件的計算長度，可近似取偏心受壓構件相應主軸方向上下支撐點之間的距離；i——偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑；

《混規(guī)》第6.2.4條規(guī)定，除排架結構柱外，其他偏心受壓構件考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應后控制截面的彎矩設計值，應按下列公式計算：二、矩形截面偏心受壓構件正截面承載力大偏心受壓（受拉破壞）1、基本公式適用條件x≥2as/保證fy/發(fā)揮條件ξ≤ξb：屬大偏壓小偏心受壓（受壓破壞）適用條件ξ＞ξb：小大偏壓采用對稱配筋截面采用原因As=As'，fy=fy'，as=as'受壓構件常承受變號彎矩作用方便施工特點己知：內(nèi)力設計值M、N，材料fc、fy、fy/、ξb，

截面尺寸b×h；

求：截面配筋As和As/2、矩形截面偏壓構件對稱配筋的正截面承載力計算計算步驟：①計算截面有效高度h0②計算偏心距增大系數(shù)ηh0=h－as

縱筋均為一排布置ea＝｛20mm，h/30｝maxei＝e0＋eae0＝M/N由于ξ≤