建筑结构5受压构件

1、建筑结构 主讲教师：卢书楠4受压构件 1概述 2轴心受压构件 3偏心受压构件4.1 概述概述 主要以承受主要以承受轴向压力轴向压力为主为主,通常还有通常还有弯矩弯矩和剪力和剪力作用作用 受压构件（柱）受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。(a)轴心受压 (b)单向偏心受压 (c)双向偏心受压轴心受压构件轴心受压构件纵筋的主要作用纵筋的主要作用: 帮助混凝土受压帮助混凝土受压 箍筋的主要作用箍筋的主要作用: 防止纵向受力钢筋压屈防止纵向受力钢筋压屈 偏心受压构件偏心受压构件

2、 纵筋的主要作用纵筋的主要作用： 一部分纵筋帮助混凝土受压一部分纵筋帮助混凝土受压 另一部分纵筋抵抗由偏心压另一部分纵筋抵抗由偏心压 力产生的弯矩力产生的弯矩 箍筋的主要作用箍筋的主要作用: 抵抗剪力抵抗剪力 受压构件一般构造要求受压构件一般构造要求 1截面型式及尺寸截面型式及尺寸 轴心受压：一般采用轴心受压：一般采用方形、矩形、圆形方形、矩形、圆形和和 正多边形正多边形 偏心受压构件：一般采用偏心受压构件：一般采用矩形、工字形、矩形、工字形、 T形形和和环形环形mmb250300bl250hlmmhf120mmb100 2材料强度要求材料强度要求 混凝土：混凝土：C25 C30 C35 C4

3、0 等等 钢筋：钢筋： 纵筋：纵筋：HRB400级、级、HRB335级和级和 RRB400级级 箍筋箍筋：HPB235级、级、HRB335级级 也可采用也可采用HRB400级级 3 纵筋纵筋 全部纵筋配筋率不应小于全部纵筋配筋率不应小于0.6%；不宜大于不宜大于5% 一侧钢筋配筋率不应小于一侧钢筋配筋率不应小于0.2% 直径不宜小于直径不宜小于12mm，常用，常用1632mm，宜用粗钢筋，宜用粗钢筋 纵筋净距：纵筋净距： 不应小于不应小于50mm； 预制柱，不应小于预制柱，不应小于30mm和和1.5d(d为钢筋的最大直径为钢筋的最大直径) 纵筋中距不应大于纵筋中距不应大于350mm。 纵筋的连

4、接接头：纵筋的连接接头：（宜设置在受力较小处宜设置在受力较小处） 可采用可采用机械连接机械连接接头、接头、焊接焊接接头和接头和搭接搭接接头接头 对于直径大于对于直径大于28mm的受拉钢筋和直径大于的受拉钢筋和直径大于32mm的受压钢的受压钢筋，不宜采用绑扎的搭接接头筋，不宜采用绑扎的搭接接头。 4箍筋箍筋 箍筋形式箍筋形式：封闭式：封闭式 箍筋间距箍筋间距：在绑扎骨架中不应大于：在绑扎骨架中不应大于15d；在焊接骨；在焊接骨 架中则不应大于架中则不应大于20d （d为纵筋最小直为纵筋最小直 径），且不应大于径），且不应大于400mm，也不大于，也不大于 构件横截面的短边尺寸构件横截面的短边尺寸

5、 箍筋直径箍筋直径：不应小于：不应小于 d4 (d为纵筋最大直径为纵筋最大直径)，且，且 不应小于不应小于 6mm。 当纵筋配筋率超过当纵筋配筋率超过 3时，箍筋直径不应小于时，箍筋直径不应小于8mm，其间距不应，其间距不应大于大于10d，且不应大于，且不应大于200mm。 当截面短边不大于当截面短边不大于400mm，且纵筋不多于四根时，可不设置复，且纵筋不多于四根时，可不设置复合箍筋；合箍筋；当截面短边大于当截面短边大于400mm且且纵筋多于纵筋多于3根时，应设置复合根时，应设置复合箍筋。箍筋。 在纵筋搭接长度范围内在纵筋搭接长度范围内： 箍筋的直径箍筋的直径：不宜小于搭接钢筋直径的：不宜小

6、于搭接钢筋直径的0.25倍；倍； 箍筋间距：箍筋间距：当搭接钢筋为受拉时，不应大于当搭接钢筋为受拉时，不应大于5d， 且不应大于且不应大于100mm； 当搭接钢筋为受压时，不应大于当搭接钢筋为受压时，不应大于10d， 且不应大于且不应大于 200mm； （d为受力钢筋中的最小直径）为受力钢筋中的最小直径） 当搭接的受压钢筋直径大于当搭接的受压钢筋直径大于25mm 时，应在搭接接头两个端面外时，应在搭接接头两个端面外50mm 范围内各设置两根箍筋范围内各设置两根箍筋 。4.2 4.2 轴心受压构件的承载力计算轴心受压构件的承载力计算在在实际结构实际结构中，理想的中，理想的轴轴心受心受压构压构件几

7、乎是不存在的。件几乎是不存在的。通常由于施工制造的通常由于施工制造的误误差、荷差、荷载载作用位置的不确定性、混凝土作用位置的不确定性、混凝土质质量的不均量的不均匀匀性等原因，往往存在一定的初始偏心距。性等原因，往往存在一定的初始偏心距。但有些但有些构构件，如以恒件，如以恒载为载为主的等跨多主的等跨多层层房屋的房屋的内内柱、桁架中的柱、桁架中的受受压压腹杆等，主要承受腹杆等，主要承受轴轴向向压压力，可近似按力，可近似按轴轴心受心受压构压构件件计计算。算。普通钢箍柱螺旋钢箍柱普通钢箍柱普通钢箍柱：箍筋箍筋的作用的作用？ 纵纵筋筋的作用的作用？螺旋钢箍柱螺旋钢箍柱：箍筋的形：箍筋的形状为状为圆圆形，

8、且形，且间间距距较较密，其作用密，其作用？纵纵筋的作用：筋的作用： 协协助混凝土受助混凝土受压压受受压钢压钢筋最小配筋率：筋最小配筋率：0.4%0.4% ( (单侧单侧0.2%)0.2%)承担承担弯弯矩作用矩作用减减小持小持续压应续压应力下混凝土收力下混凝土收缩缩和徐和徐变变的影的影响响。实验实验表明，收表明，收缩缩和徐和徐变变能把柱截面中的能把柱截面中的压压力由混凝力由混凝土向土向钢钢筋筋转转移，移，从从而使而使钢钢筋筋压应压应力不力不断断增增长长。压应压应力的增力的增长长幅度幅度随随配筋率的配筋率的减减小而增大。如果不小而增大。如果不给给配配筋率筋率规规定一定一个个下限，下限，钢钢筋中的筋

9、中的压应压应力就可能在持力就可能在持续续使用荷使用荷载载下增下增长长到屈服到屈服应应力水准。力水准。一一 普通箍筋柱普通箍筋柱 1.短柱的受力特点和破坏形短柱的受力特点和破坏形态态 钢筋混凝土短柱破坏时钢筋混凝土短柱破坏时 压应变在压应变在0.00250.0035 之间，之间，规范取为规范取为0.002 相应地，纵筋的应力为相应地，纵筋的应力为 c弹塑性阶段弹塑性阶段25400102002. 0mmNs用用yf表示表示钢钢筋的抗筋的抗压压强度强度设计值设计值2细长轴心受压构件的承载力降低现象细长轴心受压构件的承载力降低现象 初始偏心距初始偏心距附加弯矩和侧向挠度附加弯矩和侧向挠度加大了原来的初

10、始偏心距加大了原来的初始偏心距构件承载力降低构件承载力降低3 3普通钢箍柱承载力计算普通钢箍柱承载力计算轴轴心受心受压压短短柱柱sycsuAfAfN轴轴心受心受压压长长柱柱suluNN suluNN稳稳定系定系数数稳稳定系定系数数 主要主要与与柱的柱的长细长细比比l l0 0/ /b b有有关关)(9 . 0sycuAfAfNN可靠度可靠度调调整系整系数数 0.90.9是考是考虑虑初始偏心的影初始偏心的影响响，以及主要承受，以及主要承受恒恒载载作用的作用的轴轴心受心受压压柱的可靠性。柱的可靠性。 稳定系数 4. 设计方法设计方法 （1）截面设计）截面设计 已知：轴心压力设计值已知：轴心压力设计

11、值N，材料强度等级，材料强度等级 、 构件计算长度构件计算长度 ，截面面积，截面面积bxh 求：纵向受压钢筋面积求：纵向受压钢筋面积 （2）截面复核）截面复核 cfyf0lsA)(9 . 0sycuAfAfNN二、螺旋箍筋柱二、螺旋箍筋柱混凝土混凝土圆圆柱体三向受柱体三向受压状态压状态的的纵纵向抗向抗压压强度强度214cf4.3 偏心受压构件的截面受力性能=M=N e0NAssANe0AssA压弯构件 偏心受压构件偏心距偏心距e e0 0=0=0时时，轴轴心受心受压构压构件件当当e e0 0时时，即，即N N=0=0时时，受，受弯构弯构件件偏心受偏心受压构压构件的受力性能和破坏形件的受力性能和

12、破坏形态态界于界于轴轴心受心受压压构构件和件和受受弯弯构构件件。AssAh0aab一、破坏特征一、破坏特征偏心受偏心受压构压构件的破坏形件的破坏形态与态与偏心距偏心距e e0 0和和纵纵向向钢钢筋配筋率筋配筋率有有关关1 1、受拉破坏、受拉破坏 fyAs fyAsNMMM较较大，大，N N较较小小偏心距偏心距e e0 0较较大大 fyAs fyAsNA As s配筋合适配筋合适一、破坏特征一、破坏特征偏心受偏心受压构压构件的破坏形件的破坏形态与态与偏心距偏心距e e0 0和和纵纵向向钢钢筋配筋率筋配筋率有有关关1 1、受拉破坏、受拉破坏截面受拉截面受拉侧侧混凝土混凝土较较早出早出现现裂裂缝缝，

13、A As s的的应应力力随随荷荷载载增加增加发发展展较较快，快，首先首先达达到屈服到屈服强度。强度。此后，裂此后，裂缝缝迅速迅速开开展，受展，受压区压区高度高度减减小。小。最后受最后受压侧钢压侧钢筋筋AAs s 受受压压屈服，屈服，压区压区混凝土混凝土压压碎而碎而达达到破坏。到破坏。这种这种破坏具有明破坏具有明显预显预兆，兆，变变形能力形能力较较大，破坏特征大，破坏特征与与配有受配有受压钢压钢筋的适筋梁相似，筋的适筋梁相似，承承载载力主要取力主要取决决于受拉于受拉侧钢侧钢筋筋。形成形成这种这种破坏的破坏的条条件是：件是：偏心距偏心距e e0 0较较大，且受拉大，且受拉侧纵侧纵向向钢钢筋筋配筋率

14、合适配筋率合适，通常，通常称为称为大偏心受大偏心受压压。 fyAs fyAsN受拉破坏受拉破坏时时的截面的截面应应力和受拉破坏形力和受拉破坏形态态（a a）截面）截面应应力力 （b b）受拉破坏形）受拉破坏形态态 2 2、受、受压压破坏破坏产产生受生受压压破坏的破坏的条条件有件有两种两种情情况况： 当当相相对对偏心距偏心距e e0 0/ /h h0 0较较小，截面全部受小，截面全部受压压或大部分受或大部分受压压 sAs fyAsN或或虽虽然相然相对对偏心距偏心距e e0 0/ /h h0 0较较大，但受拉大，但受拉侧纵侧纵向向钢钢筋配置筋配置较较多多时时 sAs fyAsNA As s太太多多

15、 截面受截面受压侧压侧混凝土和混凝土和钢钢筋的受力筋的受力较较大。大。而受拉而受拉侧钢侧钢筋筋应应力力较较小。小。当当相相对对偏心距偏心距e e0 0/ /h h0 0很小很小时时， 受拉受拉侧侧 还还可能出可能出现现“ “反向破坏反向破坏” ”情情况况。截面最后是由于受截面最后是由于受压区压区混凝土首先混凝土首先压压碎而碎而达达到破坏。到破坏。承承载载力主要取力主要取决决于于压区压区混凝土和受混凝土和受压侧钢压侧钢筋，破坏筋，破坏时时受受压区压区高度高度较较大，大，远侧钢远侧钢筋可能受拉也可能受筋可能受拉也可能受压压，破坏具有脆性性，破坏具有脆性性质质。第二第二种种情情况况在在设计应设计应予

16、避免予避免，因此受，因此受压压破坏一般破坏一般为为偏心距偏心距较较小的情小的情况况，故常故常称为称为小偏心受小偏心受压压。2 2、受、受压压破坏破坏产产生受生受压压破坏的破坏的条条件有件有两种两种情情况况： 当当相相对对偏心距偏心距e e0 0/ /h h0 0较较小。小。或或虽虽然相然相对对偏心距偏心距e e0 0/ /h h0 0较较大，大，但受拉但受拉侧纵侧纵向向钢钢筋配置筋配置较较多多时时。 sAs fyAsN sAs fyAsNA As s太太多多受受压压破坏破坏时时的截面的截面应应力和受力和受压压破坏形破坏形态态（a a）、（）、（b b）截面）截面应应力力 （c c）受）受压压破

17、坏形破坏形态态 二、正截面承载力计算二、正截面承载力计算偏心受偏心受压压正截面受力分析方法正截面受力分析方法与与受受弯弯情情况况是相同的，是相同的，即仍采用以即仍采用以平截面假定平截面假定为为基基础础的的计计算理算理论论。根据混凝土和根据混凝土和钢钢筋的筋的应应力力- -应变关应变关系，即可分析截面系，即可分析截面在在压压力和力和弯弯矩共同作用下受力全矩共同作用下受力全过过程。程。对对于正截面承于正截面承载载力的力的计计算，同算，同样样可按受可按受弯弯情情况况，对对受受压区压区混凝土采用等效矩形混凝土采用等效矩形应应力力图图。等效矩形等效矩形应应力力图图的强度的强度为为a a f fc c，等

18、效矩形，等效矩形应应力力图图的高的高度度与与中和中和轴轴高度的比高度的比值为值为b b 。受拉破坏和受压破坏的界限受拉破坏和受压破坏的界限即即受拉受拉钢钢筋屈服筋屈服与与受受压区压区混凝土混凝土边缘极边缘极限限压应变压应变e ecucu同同时达时达到。到。与与适筋梁和超筋梁的界限情适筋梁和超筋梁的界限情况类况类似。似。因此，因此，相相对对界限受界限受压区压区高度高度仍仍为为: :scuybEfeb1当当 b b时时 sysycuAfAfbxfNa fyAs fyAsNM当当 b b时时 sAs fyAsNM sssycuAAfbxfNa)22(xhbxfMcua)2(ahAfsy)2(ahAf

19、sy)22(xhbxfMcua)2(ahAss)2(ahAfsy受受拉拉破坏破坏( (大偏心受大偏心受压压) )受受压压破坏破坏( (小偏心受小偏心受压压) )“ “受拉受拉侧侧” ”钢钢筋筋应应力力 s s由平截面假定可得ncunsxxhee0ecuesxnh0) 1/(0hxEcussbex=b xns=Eses) 1(becusE“ “受拉受拉侧侧” ”钢钢筋筋应应力力 s sncunsxxhee0ecuesxnh0) 1() 1/(0bebecuscussEhxEx=b xns=Esesecueyxnbh0考考虑虑：当当 = = b b， s s= =f fy y；“ “受拉受拉侧侧”

20、 ”钢钢筋筋应应力力 s sncunsxxhee0ecuesxnh0) 1() 1/(0bebecuscussEhxEx=b xns=Esesbbbysfecueyxnbh0考考虑虑：当当 = = b b， s s= =f fy y；当当 = =b b， s s=0=0附加偏心距和偏心距增大系数附加偏心距和偏心距增大系数 由于施工由于施工误误差、荷差、荷载载作用位置的不确定性及材料的不均作用位置的不确定性及材料的不均匀匀等原因，等原因，实际实际工程中不存在理想的工程中不存在理想的轴轴心受心受压构压构件。件。为为考考虑这虑这些些因素的不利影因素的不利影响响，引入，引入附加偏心距附加偏心距e ea

21、 a，即在正截面受即在正截面受压压承承载载力力计计算中，偏心距取算中，偏心距取计计算偏心距算偏心距e e0 0= =MM/ /N N与与附加偏心距附加偏心距e ea a之和，之和，称为称为初始偏心距初始偏心距e ei iaieee0参参考以往工程考以往工程经验经验和和国国外外规规范，附加偏心距范，附加偏心距e ea a取取20mm20mm与与h h/3/30 0 两两者中的者中的较较大大值值，此，此处处h h是指偏心方向的截面尺寸。是指偏心方向的截面尺寸。一、附加偏心距一、附加偏心距二、偏心距增大系二、偏心距增大系数数由于由于侧侧向向挠挠曲曲变变形，形，轴轴向力向力将产将产生生二二阶阶效效应应

22、，引起附加，引起附加弯弯矩。矩。对对于于长细长细比比较较大的大的构构件，二件，二阶阶效效应应引起附加引起附加弯弯矩不能忽略。矩不能忽略。图图示典型偏心受示典型偏心受压压柱，跨中柱，跨中侧侧向向挠挠度度为为 f f 。对对跨中截面，跨中截面，轴轴力力N N的的偏心距偏心距为为e ei i + + f f ，即跨中截面的，即跨中截面的弯弯矩矩为为 M M = =N N ( ( e ei i + + f f ) )。在截面和初始偏心距相同的情在截面和初始偏心距相同的情况况下，柱的下，柱的长细长细比比l l0 0/ /h h不同，不同，侧侧向向挠挠度度 f f 的大小不同，影的大小不同，影响响程度程度

23、会会有很大差有很大差别别，将产将产生不生不同的破坏同的破坏类类型。型。elxfysin f y xeieiNNN eiN ( ei+ f )leMNN0M0NusNuseiNumNumeiNum fmNulNul eiNul fl对对于于长细长细比比l l0 0/ /h h88的的短柱短柱。侧侧向向挠挠度度 f f 与与初始偏心距初始偏心距e ei i相比很小。相比很小。柱跨中柱跨中弯弯矩矩MM= =N N( (e ei i+ +f f ) ) 随轴随轴力力N N的增加基本呈的增加基本呈线线性增性增长长。直至直至达达到截面承到截面承载载力力极极限限状状态产态产生破坏。生破坏。对对短柱可忽略短柱

24、可忽略侧侧向向挠挠度度f f影影响响。MNN0M0NusNuseiNumNumeiNum fmNulNul eiNul fl长细长细比比l l0 0/ /h h =830=830的的中中长长柱柱。f f 与与e ei i相比已不能忽略。相比已不能忽略。f f 随轴随轴力增大而增大，柱跨中力增大而增大，柱跨中弯弯矩矩M M = = N N ( ( e ei i + + f f ) ) 的增的增长长速速度大于度大于轴轴力力N N的增的增长长速度。速度。即即MM随随N N 的增加呈明的增加呈明显显的非的非线线性增性增长长。虽虽然最然最终终在在MM和和N N的共同作用下的共同作用下达达到截面承到截面承

25、载载力力极极限限状态状态，但，但轴轴向承向承载载力明力明显显低于同低于同样样截面和初始偏心距情截面和初始偏心距情况况下的短柱。下的短柱。因此，因此，对对于中于中长长柱，在柱，在设计设计中中应应考考虑侧虑侧向向挠挠度度 f f 对弯对弯矩增大的影矩增大的影响响。MNN0M0NusNuseiNumNumeiNum fmNulNul eiNul fl长细长细比比l l0 0/ /h h 3030的的长长柱柱侧侧向向挠挠度度 f f 的影的影响响已很大已很大在未在未达达到截面承到截面承载载力力极极限限状状态态之前，之前，侧侧向向挠挠度度 f f 已呈已呈不不稳稳定定发发展展即柱的即柱的轴轴向荷向荷载载

26、最大最大值发值发生在生在荷荷载载增增长长曲曲线与线与截面承截面承载载力力N Nu u- -MMu u相相关关曲曲线线相交之前相交之前这种这种破坏破坏为为失失稳稳破坏，破坏，应进应进行行专门计专门计算算偏心距增大系偏心距增大系数数iiiefefe1 2/022lxdxyd1020lf 0017. 025. 10033. 00hb0 . 17 . 22 . 01ie0hscee，hl0201. 015. 1，21200140011hlhei取h=1.1h0elxfysin f y xeieiNNlel0202lf2010lf017 .1711h4.4 4.4 矩形截面正截面承载力设计计算矩形截面正

27、截面承载力设计计算一、不对称配筋截面设计一、不对称配筋截面设计1 1、大偏心受、大偏心受压压（受拉破坏）（受拉破坏）已知：截面尺寸已知：截面尺寸( (b bh h) )、材料强度、材料强度( ( f fc c、f fy y，f fy y ) )、构构件件长细长细比比( (l l0 0/ /h h) )以及以及轴轴力力N N和和弯弯矩矩MM设计值设计值，若若 e ei i e eib.minib.min=0.3=0.3h h0 0，一般可先按大偏心受一般可先按大偏心受压压情情况计况计算算 fyAs fyAsNeei sysycuAfAfbxfNNa0.5iseeha00()()2cyssxN e

28、f bx hf A haa A As s和和AAs s均未知均未知时时00()()2ucysyscyssNNf bxf Af AxN ef bx hf A haaa 两个两个基本方程中有三基本方程中有三个个未知未知数数，A As s、AAs s和和 x x，故无唯一解故无唯一解。与双与双筋梁筋梁类类似，似，为为使使总总配筋面配筋面积积（A As s+ +AAs s）最小）最小? ?可取可取x x= = b bh h0 0得得200(1 0.5)()cbbsysNef bhAfhaa 若若AAs s0.0020.002bhbh? ?则则取取AAs s=0.002=0.002bhbh，然后按，然后

29、按AAs s为为已知情已知情况计况计算。算。ysybcsfNAfbhfAa0若若A As s r rminminbh bh ? ?应应取取A As s= =r rminminbhbh。AAs s为为已知已知时时00()()2ucysyscyssNNf bxf Af AxN ef bx hf A haaa 当当AAs s已知已知时时，两个两个基本方程有二基本方程有二个个未知未知数数A As s 和和 x x，有唯一解有唯一解。先由第二式求解先由第二式求解x x，若若x x 22aas s，则则可可将将代入第一式代入第一式得得ysycsfNAfbxfAa若若x x b bh h0 0？若若A As

30、 s小于小于r rminminbhbh？应应取取A As s= =r rminminbhbh。则应则应按按AAs s为为未知情未知情况况重新重新计计算确定算确定AAs s则则可偏于安全的近似取可偏于安全的近似取x x=2=2aas s，按下式确定，按下式确定A As s若若x x2a2as s？AAs s为为已知已知时时)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsysycuaa当当AAs s已知已知时时，两个两个基本方程有二基本方程有二个个未知未知数数A As s 和和 x x，有唯一解有唯一解。先由第二式求解先由第二式求解x x，若若x x 22aa，则则可可将将代入第一式

31、得代入第一式得ysycsfNAfbxfAa若若x x b bh h0 0？0(0.5)()issysNehaAfha若若A As s若小于若小于r rminminbhbh？应应取取A As s= =r rminminbhbh。则应则应按按AAs s为为未知情未知情况况重新重新计计算确定算确定AAs s则则可偏于安全的近似取可偏于安全的近似取x x=2=2aas s，按下式确定，按下式确定A As s若若x x22aas s ？ fyAs sAsNeiAAs s为为已知已知时时)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsysycuaa当当AAs s已知已知时时，两个两个基本方程

32、有二基本方程有二个个未知未知数数A As s 和和 x x，有唯一解有唯一解。先由第二式求解先由第二式求解x x，若若x x 22aa，则则可可将将代入第一式得代入第一式得ysycsfNAfbxfAa若若x x b bh h0 0？)()5 . 0(0ahfaheNAyis若若A As s若小于若小于r rminminbhbh？应应取取A As s= =r rminminbhbh。若若A As s若小于若小于r rminminbhbh？应应取取A As s= =r rminminbhbh。则应则应按按AAs s为为未知情未知情况况重新重新计计算确定算确定AAs s则则可偏于安全的近似取可偏于安

33、全的近似取x x=2=2aa，按下式确定，按下式确定A As s若若x x2 b b， s s f fy y，A As s未未达达到受拉屈服。到受拉屈服。为为使用使用钢钢量最小，故可取量最小，故可取A As s = =maxmax(0.45f(0.45ft t/f /fy y， 0.0020.002bhbh) )。)()2(00ahAfxhbxfeNsyca另一方面，另一方面，当当偏心距很小偏心距很小时时，如附加偏如附加偏心距心距e ea a与与荷荷载载偏心距偏心距e e0 0方向相反方向相反，则则可能可能发发生生A As s一一侧侧混凝土首先混凝土首先达达到受到受压压破坏的情破坏的情况况，这

34、种这种情情况称为况称为“ “反向破坏反向破坏” ”。此此时时通常通常为为全截面受全截面受压压，由，由图图示截面示截面应应力分布，力分布，对对AAs s取矩，可得，取矩，可得， fyAsNe0 - eae fyAs00(0.5 )()csysNef bh hhAfha e=0.5h-as-(e0-ea), h0=h-as)()5 . 0(002. 045. 0max00ahfhhbhfeNbhffAycyts确定确定A As s后，就只有后，就只有 和和AAs s两个两个未未知知数数，故可得唯一解。，故可得唯一解。根据求得的根据求得的 ，可分，可分为为三三种种情情况况00()()2ucysysb

35、cyssNNf bxf AfAxN ef bx hf A hababa 若若h h0 0 b b x h,x h h，应应取取x x= =h h，同，同时应时应取取a a =1=1，代入基本公式直接解得，代入基本公式直接解得AAs s00(0.5 )()csysNef bh hhAfha 二、不对称配筋截面复核二、不对称配筋截面复核在截面尺寸在截面尺寸( (b bh h) )、截面配筋、截面配筋A As s和和A As s 、材料强度、材料强度( (f fc c、f fy y，f f y y ) )、以及以及构构件件长细长细比比( (l l0 0/ /h h) )均均为为已知已知时时，根据，根

36、据构构件件轴轴力和力和弯弯矩作用方矩作用方式，截面承式，截面承载载力力复复核分核分为两种为两种情情况况：1 1、给给定定轴轴力力设计值设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值设计值MMNMuNuNMMuNu二、不对称配筋截面复核二、不对称配筋截面复核在截面尺寸在截面尺寸( (b bh h) )、截面配筋、截面配筋A As s和和A As s 、材料强度、材料强度( (f fc c、f fy y，f f y y ) )、以及以及构构件件长细长细比比( (l l0 0/ /h h) )均均为为已知已知时时，根据，根据构构件件轴轴力和力和弯弯矩作用方矩作用方式，截面承式，截面承

37、载载力力复复核分核分为两种为两种情情况况：1 1、给给定定轴轴力力设计值设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值设计值MMNMuNuNMMuNu2 2、给给定定轴轴力作用的偏心距力作用的偏心距e e0 0，求，求轴轴力力设计值设计值N N二、不对称配筋截面复核二、不对称配筋截面复核在截面尺寸在截面尺寸( (b bh h) )、截面配筋、截面配筋A As s和和A As s 、材料强度、材料强度( (f fc c、f fy y，f f y y ) )、以及以及构构件件长细长细比比( (l l0 0/ /h h) )均均为为已知已知时时，根据，根据构构件件轴轴力和力和弯弯矩作

38、用方矩作用方式，截面承式，截面承载载力力复复核分核分为两种为两种情情况况：1 1、给给定定轴轴力力设计值设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值设计值MMNMuNuNMMuNu2 2、给给定定轴轴力作用的偏心距力作用的偏心距e e0 0，求，求轴轴力力设计值设计值N N1 1、给给定定轴轴力力设计值设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值设计值MM由于由于给给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知数数只有只有x x和和MM两个两个。若若N N N Nb b，为为大偏心受大偏心受压压，sysybcbAfAfhbfN

39、0a若若N N N Nb b，为为小偏心受小偏心受压压，00()()2cysyscyssNf bxf Af AxN ef bx hf A haaa 由由(a)(a)式求式求x x以及偏心距增以及偏心距增大系大系数数 ，代入，代入(b)(b)式求式求e e0 0，弯弯矩矩设计值为设计值为MM= =N eN e0 0。00()()2cysysbcyssNf bxf AfAxN ef bx hf A hababa 2 2、给给定定轴轴力作用的偏心距力作用的偏心距e e0 0，求，求轴轴力力设计值设计值N N000000000.5()()()()cbbysysbbbcbysysf bh hhf Af

40、AhaeMhN hf bhf Af A haa 若若 e ei ie e0b0b，为为大偏心受大偏心受压压00()()2cysyscyssNf bxf Af AxN ef bx hf A haaa 未知未知数为数为x x和和N N两个两个，联联立求解得立求解得x x和和N N。若若 e ei i e e0b0b，为为小偏心受小偏心受压压联联立求解得立求解得x x和和N N)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycuabba尚应尚应考考虑虑A As s一一侧侧混凝土可能出混凝土可能出现现反向破坏反向破坏的情的情况况00(0.5 )()csysf bh hhA fha

41、Ne fyAsNe0 - eae fyAse=0.5h-as-(e0-ea)，h0=h-as另一方面，另一方面，当构当构件在垂直于件在垂直于弯弯矩作用平矩作用平面面内内的的长细长细比比l l0 0/ /b b较较大大时时，尚应尚应根据根据l l0 0/ /b b确确定的定的稳稳定系定系数数 ，按，按轴轴心受心受压压情情况验况验算垂算垂直于直于弯弯矩作用平面的受矩作用平面的受压压承承载载力力上面求得的上面求得的N N 比比较较后，取后，取较较小小值值。三、对称配筋截面三、对称配筋截面实际实际工程中，受工程中，受压构压构件常承受件常承受变号弯变号弯矩作用，矩作用，当弯当弯矩矩数值数值相相差不大，可

42、采用差不大，可采用对称对称配筋。配筋。采用采用对称对称配筋不配筋不会会在施工中在施工中产产生差生差错错，故有，故有时为时为方便施工或方便施工或对对于装配式于装配式构构件，也采用件，也采用对称对称配筋。配筋。对称对称配筋截面，即配筋截面，即A As s= =A As s ，f fy y = = f fy y ，a a s s= = a as s ，其界限破坏，其界限破坏状状态时态时的的轴轴力力为为N Nb b= =a a f fc cb b b bh h0 0。00()()2cysyscyssNf bxf Af AxN ef bx hf A haaa 因此，除要考因此，除要考虑虑偏心距大小外，偏心距大小外，还还要根据要根据轴轴力大小（力大小（N N N Nb b）的情）的情况况判判别属别属于于哪哪一一种种偏心受力情偏心受力情况况。