受压构件承载力偏心受压构件(第三课).ppt

混凝土结构 Concrete Structure,6. 5 矩形截面偏压构件正截面承载力计算 6. 6 矩形截面非对称配筋构件正截面承载的计算 6. 7 矩形截面对称配筋构件正截面承载的计算方法 6. 8 对称配筋I形截面偏压构件正截面承载力计算 6. 9 正截面承载力Nu-Mu的相关曲线及应用 6. 10 双向偏心受压构件的正截面承载力计算 6. 11 偏心受压构件斜截面承载力计算,6.5, 偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的，即仍采用以平截面假定为基础的计算理论， 根据混凝土和钢筋的应力-应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过程。 对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对受压区混凝土采用等效矩形应力图， 等效矩形应力图的强度为a1 fc，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为b1 。,前提：,相似关系：,平截面假定，界限破坏时的条件。,第六章 受压构件的截面承载力,e,cu,e,s,x,c,h,0,引入, x = 1xc, s = cu Es(1/ 1),代入平衡方程式求x()则需解三次方程,为避免采用上式出现 x 的三次方程,根据界限破坏条件：,当 = b s = fy, = 1 s = 0,简化得：,式中：,第六章 受压构件的截面承载力,试验分析表明，大偏心受压构件，若受拉钢筋配置不过多时与适筋梁相同，及其受拉及受压纵筋均能达到屈服强度。应力图形如下所示：,矩形应力图形中应力取为混凝土抗压强度设计值fc乘以系数1；,1取值：,当混凝土fcu,k50N/mm2时, 1=1.0,当混凝土fcu,k= 80N/mm2时, 1=0.94,在两者之间时,按直线内插法取值,为了简化计算，采用等效矩形应力图形来代替混凝土的受压抛物线图形；,6-22,6-22,6-21,x 混凝土受压区高度,e 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力作用 点之间的距离,e 轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力作用 点之间的距离,N轴向压力设计值,6-23,(1)为了保证受拉钢筋能达到抗拉强度设计值fy，必须满足适用条件：,(2)为了保证受压钢筋能达到抗压强度设计值fc，必须满足适用条件：,受压钢筋应力可能达不到fy，与双筋受弯构件 类似，可取 ，近似地认为受压区 混凝土所承担的压力的作用位置与受压钢筋承 担压力fyAs位置相重合，应力图形如下所示：,适用条件：,6-25,6-26,根据平衡条件可得出：, l0 / b,小偏心受压破坏是由于材料的受压破坏而造成 的，其应力状态如图所示：,第六章 受压构件的截面承载力,6-27,6-28,6-29,试验结果表明，对于小偏心受压破坏情况，远离偏心压力一侧的纵向钢筋不论受拉还是受压、配置数量是多还是少，其应力一般均达不到屈服强度，因此除去偏心距过小（e00.15h0）同时轴向力又比较大（N 1fcbh0）的情况外，均可取As为最小配筋量。,第六章 受压构件的截面承载力,6-27,6-28,在未得出计算结果之前无法确定出远离轴向压力一侧的钢筋是受拉还是受压，故对这部分钢筋同一取As=0.002bh，这样得出的（As+As）一般为最经济,当纵向偏心压力的偏心距过小（e00.15h0）且轴向力又比较大（N1fcbh0）的的全截面受压情况下，如果接近纵向偏心压力一侧的钢筋As配置过多，而远离偏心压力一侧钢筋As配置相对较少时，可能出现特殊情况，此时As应力可能达到受压屈服强度，远离偏心压力一侧的混凝土也有可能先被压坏。,按右图对As合力点取力矩求得As，取x=h可得：,h0-纵向钢筋As合力点离偏心压 力较远一侧边缘的距离,h0h-as,e=h/2-ei- as,以上考虑方法是认为受压破坏是发生在As一侧，此时，轴向力作用点接近截面重心，在计算中不考虑偏心距增大系数，初始偏心距取e= e0-ei,因此平衡方程可改为：,为避免远离纵向力一侧混凝土先