任務(wù) 三 偏心受壓構(gòu)80課件講解

任務(wù)三

偏心受壓構(gòu)件任務(wù)描述和分析

單層廠房柱、一般框架柱、承受節(jié)間荷載的屋架上弦桿等其他大量構(gòu)件都屬于偏心受壓構(gòu)件，框架結(jié)構(gòu)的角柱則屬于雙向偏心受壓構(gòu)件。本節(jié)任務(wù)針對(duì)偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行講解，使讀者掌握偏心受壓構(gòu)件承載力的計(jì)算。一、偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)及其特征二、矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算三、矩形截面偏心受壓案例講解四、對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算五、對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算案例講解六、強(qiáng)化任務(wù)七、任務(wù)總結(jié)目錄01偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)及其特征當(dāng)偏心率較大，并且受拉鋼筋不是太多時(shí)，遠(yuǎn)離軸向力一側(cè)的鋼筋先受拉屈服，然后近軸向力一側(cè)的混凝土被壓碎，稱(chēng)為大偏心受壓破壞1．大偏心受壓（受拉破壞）3、大、小偏心受壓的分界2．小偏心受壓（受壓破壞）4、縱向彎曲對(duì)偏心受壓構(gòu)件承載能力的影響大、小偏心受壓構(gòu)件破壞特征的相同之處是受壓區(qū)邊緣的混凝土都被壓碎；不同之處是大偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)受拉鋼筋能屈服，而小偏心受壓構(gòu)件的受拉鋼筋不屈服或處于受壓狀態(tài)當(dāng)偏心率很小，或者受拉鋼筋布置過(guò)多時(shí)，構(gòu)件截面一側(cè)混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎，該側(cè)的受壓鋼筋屈服；另一側(cè)的鋼筋受拉但不屈服，或處于受壓狀態(tài)（此時(shí)全截面受壓），稱(chēng)為小偏心受壓破壞鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件在偏心軸向力的作用下將產(chǎn)生彎曲變形，產(chǎn)生側(cè)向附加撓度，使臨界截面的軸向力偏心距增大，從而導(dǎo)致出現(xiàn)附加彎矩，這種現(xiàn)象稱(chēng)偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲，產(chǎn)生的附加彎矩也稱(chēng)為二階彎矩偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)及其特征02矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算1．基本計(jì)算公式1）大偏心受壓構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)時(shí)，大偏心受壓構(gòu)件中的受拉和受壓鋼筋應(yīng)力都能達(dá)到屈服強(qiáng)度，根據(jù)截面力和力矩的平衡條件（圖5.6a），大偏心受壓構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算的基本公式為1．基本計(jì)算公式1．基本計(jì)算公式2）小偏心受壓構(gòu)件對(duì)于矩形截面小偏心受壓構(gòu)件而言，由于離軸力較遠(yuǎn)一側(cè)縱筋受拉不屈服或處于受壓狀態(tài)，其應(yīng)力大小與受壓區(qū)高度有關(guān)，而在構(gòu)件截面配筋計(jì)算中受壓區(qū)高度也未知的：

2.計(jì)算步驟①大小偏心受壓的判別方法如前所述，大小偏心的界限為:xbh0為大偏心受壓；xbh0為小偏心受壓。但在截面配筋計(jì)算時(shí)，受壓區(qū)高度x未知。此時(shí)可先根據(jù)軸向壓力的偏心距大小來(lái)進(jìn)行初步判別：②大偏心受壓破壞情況1：A、As及x均未知：情況2：A為已知，As和x未知：③小偏心受壓破壞小偏心受壓應(yīng)滿(mǎn)足b和fsfy兩個(gè)條件。1）截面設(shè)計(jì)①給定偏心距e0，求軸向力設(shè)計(jì)值N可先按大偏心受壓的情況，對(duì)N作用點(diǎn)取矩：②給定軸力設(shè)計(jì)值N，求彎矩設(shè)計(jì)值M可先按大偏心受壓進(jìn)行計(jì)算，2.計(jì)算步驟2）承載力復(fù)核截面復(fù)核時(shí)，通常截面尺寸bh、配筋面積As和As',材料強(qiáng)度及計(jì)算長(zhǎng)度l0均為已知，按下面兩種情況進(jìn)行計(jì)算：03矩形截面偏心受壓案例講解2.矩形截面偏心受壓案例講解案例1：已知一偏心受壓構(gòu)件，處于一類(lèi)環(huán)境，截面尺寸為450×450mm，柱的計(jì)算長(zhǎng)度為3.3m,選用C35混凝土和HRB400級(jí)鋼筋，承受軸力設(shè)計(jì)值為N=1200kN，彎矩設(shè)計(jì)值為M=85kN，求該柱的截面配筋A(yù)s和A。【解】本例題屬于截面設(shè)計(jì)類(lèi)（1）基本參數(shù)（2）計(jì)算ηei，判斷截面類(lèi)型（3）計(jì)算As和A（4）驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的軸心抗壓承載能力2.矩形截面偏心受壓案例講解案例2：已知一偏心受壓構(gòu)件，處于一類(lèi)環(huán)境，截面尺寸為400×500mm，柱的計(jì)算長(zhǎng)度為6m，選用C30混凝土和HRB335級(jí)鋼筋，As=1016mm2,A=1256mm2，軸力設(shè)計(jì)值為N=2600kN。求該柱能承受的彎矩設(shè)計(jì)值?！窘狻勘纠}屬于截面復(fù)核類(lèi)（1）基本參數(shù)（2）判斷截面類(lèi)型（3）驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載能力（4）計(jì)算ηei，計(jì)算M04對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算

實(shí)際工程中，偏心受壓構(gòu)件在不同荷載組合作用下，可能承受變號(hào)彎矩，既在一種荷載組合下收拉部分在另外一種荷載組合下受壓。為了便于設(shè)計(jì)和施工，，常采用對(duì)稱(chēng)配筋的方式。裝配式柱為了保證吊裝不出錯(cuò)，也常采用對(duì)稱(chēng)式配筋。1）

判別偏心情況:2）大偏心受壓情況3）小偏心受壓情況05對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算案例講解對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算案例講解【解】（1）基本參數(shù)（2）判斷截面類(lèi)型（3）計(jì)算ηei（4）計(jì)算As和A06對(duì)稱(chēng)截面配筋承載力計(jì)算案例講解六、強(qiáng)化任務(wù)已知一偏心受壓構(gòu)件，處于一類(lèi)環(huán)境，截面尺寸為

500×500mm，柱的計(jì)算長(zhǎng)度為

3m，選用

C30混凝土和

HRB400級(jí)鋼筋，承受軸力設(shè)計(jì)值為

N=1100kN，彎矩設(shè)計(jì)值為

M=90kN，求該柱的截面配筋A(yù)s和As(')

。任務(wù)提示：首先判斷偏心受壓類(lèi)型，再按照本章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算。07任務(wù)總結(jié)1.偏心