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文档简介

项目二

混凝土结构项目二

混凝土结构11.读取与设计有关的关键信息;2.进行柱的内力分析;3.进行柱的正截面计算;4.进行梁的斜截面计算;5.绘制柱的结构施工详图学习目标:情境三钢筋混凝土柱1.读取与设计有关的关键信息;学习目标:情境三钢筋混凝21.柱的内力分析2.轴压柱的承载力计算3.偏压柱的承载力计算4.

斜截面计算学习单元:5.绘制柱的结构施工详图1.柱的内力分析2.轴压柱的承载力计算3.偏压柱的承载力计算3受压构件柱受压构件柱4概述主要以承受轴向压力为主,通常还有弯矩和剪力作用概述5受压构件(柱)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。受压构件(柱)往往在结构中具有重要作用,一旦产生破坏,往往导6受压构件一般构造要求截面型式及尺寸轴心受压:一般采用方形、矩形、圆形和

正多边形偏心受压构件:一般采用矩形、工字形、

T形和环形受压构件一般构造要求截面型式及尺寸7材料强度要求混凝土:C25C30C35C40等钢筋:纵筋:HRB400级、HRB335级和

RRB400级

箍筋:HPB235级、HRB335级也可采用HRB400级

材料强度要求8纵筋

全部纵筋配筋率不应小于0.6%;不宜大于5%一侧钢筋配筋率不应小于0.2%直径不宜小于12mm,常用16~32mm,宜用粗钢筋纵筋9纵筋净距:不应小于50mm;预制柱,不应小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直径)纵筋中距不应大于350mm。纵筋净距:10受压构件受压构件11箍筋形式:封闭式

箍筋间距:在绑扎骨架中不应大于15d;在焊接骨架中则不应大于20d(d为纵筋最小直径),且不应大于400mm,也不大于构件横截面的短边尺寸箍筋直径:不应小于d/4(d为纵筋最大直径),且不应小于6mm。当纵筋配筋率超过3%时,箍筋直径不应小于8mm,其间距不应大于10d,且不应大于200mm。当截面短边不大于400mm,且纵筋不多于四根时,可不设置复合箍筋;当截面短边大于400mm且纵筋多于3根时,应设置复合箍筋。

箍筋形式:封闭式12截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋13普通箍筋轴压柱1.短柱的受力特点和破坏形态钢筋混凝土短柱破坏时压应变在0.0025~0.0035之间,规范取为0.002相应地,纵筋的应力为弹塑性阶段用表示钢筋的抗压强度设计值,见附表2

普通箍筋轴压柱1.短柱的受力特点和破坏形态弹塑性阶段用表示142.细长轴心受压构件的承载力降低现象

初始偏心距附加弯矩和侧向挠度加大了原来的初始偏心距构件承载力降低2.细长轴心受压构件的承载力降低现象初始偏心距附加弯矩和侧153.轴心受压构件的承载力计算轴心受压短柱轴心受压长柱稳定系数稳定系数j主要与柱的长细比l0/i有关系数0.9

是可靠度调整系数3.轴心受压构件的承载力计算轴心受压短柱轴心受压长柱稳定系数16轴压柱的截面复核某无侧移多层现浇框架结构的第二层中柱,柱底承受轴心压力设计值N=1840kN,楼层高H=5.4m,混凝土强度等级为C30,用HRB400级钢筋,b×h=400x400mm,配置有4根直径为20mm钢筋,验算其承载力。配置普通箍筋轴压柱轴压柱的截面复核某无侧移多层现浇框架结构的第二层中柱,柱底承17Ф-稳定系数的计算长短柱的承载力之比Ф=N长/N短与构件的长细比有关,在一定范围内,长细比越大,承载力越小(可直接查表)轴压构件的长细比:l0/b,l0-计算高度(查表或规范)b-截面的短边边长配置普通箍筋轴压柱Ф-稳定系数的计算长短柱的承载力之比Ф=N长/N短配置普通箍18偏心受压构件偏心受压构件19压力和弯矩共同作用下的截面受力性能

压弯构件偏心受压构件偏心距e0=0时?当e0→∞时,即N=0,?偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯构件。受压构件压力和弯矩共同作用下的截面受力性能压弯构件201、破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关1)受拉破坏tensilefailureM较大,N较小偏心距e0较大As配筋合适1、破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋211.破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关1)受拉破坏tensilefailure受压构件◆截面受拉侧混凝土较早出现裂缝,As的应力随荷载增加发展较快,首先达到屈服。◆此后,裂缝迅速开展,受压区高度减小◆最后受压侧钢筋A's受压屈服,压区混凝土压碎而达到破坏。◆这种破坏具有明显预兆,变形能力较大,破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似,承载力主要取决于受拉侧钢筋。◆形成这种破坏的条件是:偏心距e0较大,且受拉侧纵向钢筋配筋率合适,通常称为大偏心受压。1.破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋222)受压破坏compressivefailure产生受压破坏的条件有两种情况:⑴当相对偏心距e0/h0较小受压构件⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大,但受拉侧纵向钢筋配置较多时As太多2)受压破坏compressivefailure受压构23受压构件◆截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大,◆而受拉侧钢筋应力较小,◆当相对偏心距e0/h0很小时,‘受拉侧’还可能出现受压情况。◆截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏,◆承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋,破坏时受压区高度较大,受拉侧钢筋未达到受拉屈服,破坏具有脆性性质。◆第二种情况在设计应予避免,因此受压破坏一般为偏心距较小的情况,故常称为小偏心受压。2)受压破坏compressivefailure产生受压破坏的条件有两种情况:⑴当相对偏心距e0/h0较小⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大,但受拉侧纵向钢筋配置较多时As太多受压构件◆截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大,2)受压破24受压构件受压构件252、附加偏心距,初始偏心距附加偏心距ea由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等原因,实际工程中不存在理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影响,引入附加偏心距ea=max{h/30,20mm}h-偏心方向的边长初始偏心距ei考虑了附加偏心距后的偏心距ei=e0+ea矩形截面偏压构件2、附加偏心距,初始偏心距附加偏心距ea矩形截面偏压构件263、偏心距增大系数◆由于侧向挠曲变形,轴向力将产生二阶效应,引起附加弯矩◆对于长细比较大的构件,二阶效应引起附加弯矩不能忽略。◆图示典型偏心受压柱,跨中侧向挠度为f。◆对跨中截面,轴力N的偏心距为ei+f

,即跨中截面的弯矩为M=N(ei+f)。◆在截面和初始偏心距相同的情况下,柱的长细比l0/h不同,侧向挠度f的大小不同,影响程度会有很大差别,将产生不同的破坏类型。受压构件3、偏心距增大系数◆由于侧向挠曲变形,轴向力将产生二阶效应27◆对于长细比l0/h≤5的短柱◆侧向挠度f与初始偏心距ei相比很小,◆柱跨中弯矩M=N(ei+f)随轴力N的增加基本呈线性增长,◆直至达到截面承载力极限状态产生破坏。◆对短柱可忽略挠度f影响。受压构件◆对于长细比l0/h≤5的短柱受压构件28◆长细比l0/h=8~30的中长柱◆f与ei相比已不能忽略。◆f随轴力增大而增大,柱跨中弯矩M=N(ei+f)的增长速度大于轴力N的增长速度,◆即M随N的增加呈明显的非线性增长◆虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状态,但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的短柱。◆

因此,对于中长柱,在设计中应考虑附加挠度f对弯矩增大的影响。受压构件◆长细比l0/h=8~30的中长柱◆虽然最终在M和N的29受压构件◆长细比l0/h>30的长柱◆侧向挠度f的影响已很大◆在未达到截面承载力极限状态之前,侧向挠度f已呈不稳定发展即柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力Nu-Mu相关曲线相交之前◆这种破坏为失稳破坏,应进行专门计算受压构件◆长细比l0/h>30的长柱303、偏心距增大系数η考虑二阶效应引起的附加弯距(偏心距增大值)方法:乘一放大系数ηξ1=0.5fcA/N≤1ξ2=1.15-0.01l0/h≤1当l0/h≤15时,ξ2=1当l0/h≤5时,不考虑η,即η=1矩形截面偏压构件3、偏心距增大系数η考虑二阶效应引起的附加弯距(偏心距增大值31受拉破坏和受压破坏的界限◆即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到◆与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。◆因此,相对界限受压区高度仍为,第五章受压构件受拉破坏和受压破坏的界限第五章受压构件324、大偏压基本公式合力为零N=α1fcbx(1)合力矩为零N·e=α1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)(2)e=ηei+h/2-as

NfyAsfy’As’α1fcbx大偏压构件4、大偏压基本公式合力为零NfyAsfy’As’α1fcbx33基本条件1)x≤xb

ξ≤ξb

ρ≤ρmax2)x

≥2as’

3)最小配筋率要求大偏压构件基本条件1)x≤xb大偏压构件34最小配筋率一侧钢筋最小配筋率0.2%总钢筋最小配筋率0.6%总钢筋配筋率不超过5%最小配筋率一侧钢筋最小配筋率0.2%355、小偏压计算公式合力为零N=α1fcbx+fy’As’--σsAs(1)合力矩为零N·e=α1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)(2)e=ηei+h/2-as

σs=ξ-0.8/(ξb-0.8)·fyNσsAsfy’As’5、小偏压计算公式合力为零NσsAsfy’As’36若对受压钢筋合力作用点取矩N·e’=α1fcbx(x/2-as’)-σsAs(h0-as’)(3)-fy’≤σs≤fy(有正负号,表示方向,拉为正,压为负)NσsAsfy’As’若对受压钢筋合力作用点取矩N·e’=α1fcbx(x/237大小偏压不同1、破坏特征不同2、混凝土受压区高度x不同3、受拉钢筋(远轴力一侧)应力不同大小偏压不同1、破坏特征不同38当x≤xb时当x>xb时受压构件—受拉破坏(大偏心受压)—受压破坏(小偏心受压)当x≤xb时当x>xb时受压构件—受拉破坏(大偏心受压)39相对界限偏心距e0b/h0偏心受压构件的设计计算中,需要判别大小偏压情况,以便采用相应的计算公式。第五章受压构件x=xb时为界限情况,取x=xbh0代入大偏心受压的计算公式,并取a=a',可得界限破坏时的轴力Nb和弯矩Mb,对于给定截面尺寸、材料强度以及截面配筋As和A's,界限相对偏心距e0b/h0为定值。当偏心距e0<0.3h0时,按小偏心受压计算当偏心距e0≥0.3h0时,先按大偏心受压计算相对界限偏心距e0b/h0偏心受压构件的设计计算中,需要判别40对称配筋矩形截面1、截面设计大偏压小偏压2、截面复核,已知N求M大偏压小偏压3、截面复核2,已知e求N大偏压小偏压对称配筋矩形截面1、截面设计大偏41对称配筋截面设计大偏压基本公式N=α1fcbxN·e=α1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)e=ηei+h/2-as

设计思路,不必也无法初步判别一般先假设大偏压求得X,判断大小偏压对称配筋截面设计大偏压基本公式42对称配筋判别大小偏压方法可求得大小偏压临界状态的NbNb=α1fcbxbN≤

Nb

大偏压

N>

Nb

小偏压对称配筋判别大小偏压方法可求得大小偏压临界状态的Nb43大偏压对称配筋设计1、求得X,判断条件,满足条件,代入可直接求得钢筋面积2、若x

<2as’,取x

=2as’

3、要满足最小配筋率要求大偏压对称配筋设计1、求得X,判断条件,满足条件,代入可直接44小偏压对称配筋设计两个方程求解两个未知数需求解一个一元三次方程,麻烦,可以套用公式求解也要满足最小配筋率要求小偏压对称配筋设计两个方程求解两个未知数45弯距作用平面内承载力复核1、已知截面配筋,轴力,求弯距M2、已知截面配筋,偏心距,求轴力N弯距作用平面内承载力复核1、已知截面配筋,轴力,求弯距M461.已知轴力N求弯距设计值M计算临界状况下的受压承载力设计值Nb则为大偏心受压,可按式(4—8)求x,再由式(4—9)求e0,得弯矩设计值。若,则为小偏心受压,可按式(4—12)和式(4—13)求x,再由式(4—12)求e0及M。1.已知轴力N求弯距设计值M47已知偏心距求轴向力设计值N因截面配筋已知,可按图4—8对N作用点取矩求x。当时,为大偏心受压,将x代入式(4-8)求轴向力设计值N;当,为小偏心受压,代人式(4-12)、式(4-13)和式(4-14)求解轴向力设计值N。已知偏心距求轴向力设计值N因截面配筋已知,可按图4—8对N作48垂直与弯距作用平面的承载力复核单向偏心受压构件,垂直弯距作用的平面为轴压构件故应按轴压构件验算垂直与弯距作用平面的承载力垂直与弯距作用平面的承载力复核单向偏心受压构件,垂直弯距作用49Nu-Mu相关曲线

interactionrelationofNandM

对于给定的截面、材料强度和配筋,达到正截面承载力极限状态时,其压力和弯矩是相互关联的,可用一条Nu-Mu相关曲线表示。Nu-Mu相关曲线interactionrelation50

Nu-Mu相关曲线的特点:⑴相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。●如一组内力(N,M)在曲线内侧说明截面未达到极限状态,是安全的;●如(N,M)在曲线外侧,则表明截面承载力不足;⑵B点以上为小偏压构件;B点以下为大偏压构件

Nu-Mu相关曲线的特点:⑴相关曲线上的任一点代表截51受压构件的斜截面受剪承载力一、单向受剪承载力压力的存在延缓了斜裂缝的出现和开展斜裂缝角度减小混凝土剪压区高度增大受压构件③①②但当压力超过一定数值当轴向压力太大,将导致拱机构的过早压坏。?受压构件的斜截面受剪承载力一、单向受剪承载力压力的存在受压52受压构件受压构件53对矩形截面,《规范》偏心受压构件的受剪承载力计算公式l为计算截面的剪跨比,对框架柱,l=Hn/h0,Hn为柱净高;当l<1时,取l=1;当l>3时,取l=3;对偏心受压构件,l=a/h0,当l<1.5时,取l=1.5;当l>3时,取l=3;a为集中荷载至支座或节点边缘的距离。N为与剪力设计值相应的轴向压力设计值,当N>0.3fcA时,取N=0.3fcA,A为构件截面面积。为防止配箍过多产生斜压破坏,受剪截面应满足可不进行斜截面受剪承载力计算,而仅需按构造要求配置箍筋。第五章受压构件对矩形截面,《规范》偏心受压构件的受剪承载力计算公式l为计算54受压构件小结主要内容:轴压构件--计算配螺旋箍轴压构件--构造要求,螺旋筋的作用大小偏压不对称配筋构件--计算,配筋和截面复核对称配筋构件--大偏压的对称配筋的截面设计和复核受压构件小结主要内容:55受压构件钢筋混凝土结构及砌体结构课件56项目二

混凝土结构项目二

混凝土结构571.读取与设计有关的关键信息;2.进行柱的内力分析;3.进行柱的正截面计算;4.进行梁的斜截面计算;5.绘制柱的结构施工详图学习目标:情境三钢筋混凝土柱1.读取与设计有关的关键信息;学习目标:情境三钢筋混凝581.柱的内力分析2.轴压柱的承载力计算3.偏压柱的承载力计算4.

斜截面计算学习单元:5.绘制柱的结构施工详图1.柱的内力分析2.轴压柱的承载力计算3.偏压柱的承载力计算59受压构件柱受压构件柱60概述主要以承受轴向压力为主,通常还有弯矩和剪力作用概述61受压构件(柱)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。受压构件(柱)往往在结构中具有重要作用,一旦产生破坏,往往导62受压构件一般构造要求截面型式及尺寸轴心受压:一般采用方形、矩形、圆形和

正多边形偏心受压构件:一般采用矩形、工字形、

T形和环形受压构件一般构造要求截面型式及尺寸63材料强度要求混凝土:C25C30C35C40等钢筋:纵筋:HRB400级、HRB335级和

RRB400级

箍筋:HPB235级、HRB335级也可采用HRB400级

材料强度要求64纵筋

全部纵筋配筋率不应小于0.6%;不宜大于5%一侧钢筋配筋率不应小于0.2%直径不宜小于12mm,常用16~32mm,宜用粗钢筋纵筋65纵筋净距:不应小于50mm;预制柱,不应小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直径)纵筋中距不应大于350mm。纵筋净距:66受压构件受压构件67箍筋形式:封闭式

箍筋间距:在绑扎骨架中不应大于15d;在焊接骨架中则不应大于20d(d为纵筋最小直径),且不应大于400mm,也不大于构件横截面的短边尺寸箍筋直径:不应小于d/4(d为纵筋最大直径),且不应小于6mm。当纵筋配筋率超过3%时,箍筋直径不应小于8mm,其间距不应大于10d,且不应大于200mm。当截面短边不大于400mm,且纵筋不多于四根时,可不设置复合箍筋;当截面短边大于400mm且纵筋多于3根时,应设置复合箍筋。

箍筋形式:封闭式68截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋截面形状复杂的构件,不可采用具有内折角的箍筋69普通箍筋轴压柱1.短柱的受力特点和破坏形态钢筋混凝土短柱破坏时压应变在0.0025~0.0035之间,规范取为0.002相应地,纵筋的应力为弹塑性阶段用表示钢筋的抗压强度设计值,见附表2

普通箍筋轴压柱1.短柱的受力特点和破坏形态弹塑性阶段用表示702.细长轴心受压构件的承载力降低现象

初始偏心距附加弯矩和侧向挠度加大了原来的初始偏心距构件承载力降低2.细长轴心受压构件的承载力降低现象初始偏心距附加弯矩和侧713.轴心受压构件的承载力计算轴心受压短柱轴心受压长柱稳定系数稳定系数j主要与柱的长细比l0/i有关系数0.9

是可靠度调整系数3.轴心受压构件的承载力计算轴心受压短柱轴心受压长柱稳定系数72轴压柱的截面复核某无侧移多层现浇框架结构的第二层中柱,柱底承受轴心压力设计值N=1840kN,楼层高H=5.4m,混凝土强度等级为C30,用HRB400级钢筋,b×h=400x400mm,配置有4根直径为20mm钢筋,验算其承载力。配置普通箍筋轴压柱轴压柱的截面复核某无侧移多层现浇框架结构的第二层中柱,柱底承73Ф-稳定系数的计算长短柱的承载力之比Ф=N长/N短与构件的长细比有关,在一定范围内,长细比越大,承载力越小(可直接查表)轴压构件的长细比:l0/b,l0-计算高度(查表或规范)b-截面的短边边长配置普通箍筋轴压柱Ф-稳定系数的计算长短柱的承载力之比Ф=N长/N短配置普通箍74偏心受压构件偏心受压构件75压力和弯矩共同作用下的截面受力性能

压弯构件偏心受压构件偏心距e0=0时?当e0→∞时,即N=0,?偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯构件。受压构件压力和弯矩共同作用下的截面受力性能压弯构件761、破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关1)受拉破坏tensilefailureM较大,N较小偏心距e0较大As配筋合适1、破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋771.破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关1)受拉破坏tensilefailure受压构件◆截面受拉侧混凝土较早出现裂缝,As的应力随荷载增加发展较快,首先达到屈服。◆此后,裂缝迅速开展,受压区高度减小◆最后受压侧钢筋A's受压屈服,压区混凝土压碎而达到破坏。◆这种破坏具有明显预兆,变形能力较大,破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似,承载力主要取决于受拉侧钢筋。◆形成这种破坏的条件是:偏心距e0较大,且受拉侧纵向钢筋配筋率合适,通常称为大偏心受压。1.破坏特征偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋782)受压破坏compressivefailure产生受压破坏的条件有两种情况:⑴当相对偏心距e0/h0较小受压构件⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大,但受拉侧纵向钢筋配置较多时As太多2)受压破坏compressivefailure受压构79受压构件◆截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大,◆而受拉侧钢筋应力较小,◆当相对偏心距e0/h0很小时,‘受拉侧’还可能出现受压情况。◆截面最后是由于受压区混凝土首先压碎而达到破坏,◆承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋,破坏时受压区高度较大,受拉侧钢筋未达到受拉屈服,破坏具有脆性性质。◆第二种情况在设计应予避免,因此受压破坏一般为偏心距较小的情况,故常称为小偏心受压。2)受压破坏compressivefailure产生受压破坏的条件有两种情况:⑴当相对偏心距e0/h0较小⑵或虽然相对偏心距e0/h0较大,但受拉侧纵向钢筋配置较多时As太多受压构件◆截面受压侧混凝土和钢筋的受力较大,2)受压破80受压构件受压构件812、附加偏心距,初始偏心距附加偏心距ea由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等原因,实际工程中不存在理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影响,引入附加偏心距ea=max{h/30,20mm}h-偏心方向的边长初始偏心距ei考虑了附加偏心距后的偏心距ei=e0+ea矩形截面偏压构件2、附加偏心距,初始偏心距附加偏心距ea矩形截面偏压构件823、偏心距增大系数◆由于侧向挠曲变形,轴向力将产生二阶效应,引起附加弯矩◆对于长细比较大的构件,二阶效应引起附加弯矩不能忽略。◆图示典型偏心受压柱,跨中侧向挠度为f。◆对跨中截面,轴力N的偏心距为ei+f

,即跨中截面的弯矩为M=N(ei+f)。◆在截面和初始偏心距相同的情况下,柱的长细比l0/h不同,侧向挠度f的大小不同,影响程度会有很大差别,将产生不同的破坏类型。受压构件3、偏心距增大系数◆由于侧向挠曲变形,轴向力将产生二阶效应83◆对于长细比l0/h≤5的短柱◆侧向挠度f与初始偏心距ei相比很小,◆柱跨中弯矩M=N(ei+f)随轴力N的增加基本呈线性增长,◆直至达到截面承载力极限状态产生破坏。◆对短柱可忽略挠度f影响。受压构件◆对于长细比l0/h≤5的短柱受压构件84◆长细比l0/h=8~30的中长柱◆f与ei相比已不能忽略。◆f随轴力增大而增大,柱跨中弯矩M=N(ei+f)的增长速度大于轴力N的增长速度,◆即M随N的增加呈明显的非线性增长◆虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状态,但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的短柱。◆

因此,对于中长柱,在设计中应考虑附加挠度f对弯矩增大的影响。受压构件◆长细比l0/h=8~30的中长柱◆虽然最终在M和N的85受压构件◆长细比l0/h>30的长柱◆侧向挠度f的影响已很大◆在未达到截面承载力极限状态之前,侧向挠度f已呈不稳定发展即柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力Nu-Mu相关曲线相交之前◆这种破坏为失稳破坏,应进行专门计算受压构件◆长细比l0/h>30的长柱863、偏心距增大系数η考虑二阶效应引起的附加弯距(偏心距增大值)方法:乘一放大系数ηξ1=0.5fcA/N≤1ξ2=1.15-0.01l0/h≤1当l0/h≤15时,ξ2=1当l0/h≤5时,不考虑η,即η=1矩形截面偏压构件3、偏心距增大系数η考虑二阶效应引起的附加弯距(偏心距增大值87受拉破坏和受压破坏的界限◆即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到◆与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。◆因此,相对界限受压区高度仍为,第五章受压构件受拉破坏和受压破坏的界限第五章受压构件884、大偏压基本公式合力为零N=α1fcbx(1)合力矩为零N·e=α1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)(2)e=ηei+h/2-as

NfyAsfy’As’α1fcbx大偏压构件4、大偏压基本公式合力为零NfyAsfy’As’α1fcbx89基本条件1)x≤xb

ξ≤ξb

ρ≤ρmax2)x

≥2as’

3)最小配筋率要求大偏压构件基本条件1)x≤xb大偏压构件90最小配筋率一侧钢筋最小配筋率0.2%总钢筋最小配筋率0.6%总钢筋配筋率不超过5%最小配筋率一侧钢筋最小配筋率0.2%915、小偏压计算公式合力为零N=α1fcbx+fy’As’--σsAs(1)合力矩为零N·e=α1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)(2)e=ηei+h/2-as

σs=ξ-0.8/(ξb-0.8)·fyNσsAsfy’As’5、小偏压计算公式合力为零NσsAsfy’As’92若对受压钢筋合力作用点取矩N·e’=α1fcbx(x/2-as’)-σsAs(h0-as’)(3)-fy’≤σs≤fy(有正负号,表示方向,拉为正,压为负)NσsAsfy’As’若对受压钢筋合力作用点取矩N·e’=α1fcbx(x/293大小偏压不同1、破坏特征不同2、混凝土受压区高度x不同3、受拉钢筋(远轴力一侧)应力不同大小偏压不同1、破坏特征不同94当x≤xb时当x>xb时受压构件—受拉破坏(大偏心受压)—受压破坏(小偏心受压)当x≤xb时当x>xb时受压构件—受拉破坏(大偏心受压)95相对界限偏心距e0b/h0偏心受压构件的设计计算中,需要判别大小偏压情况,以便采用相应的计算公式。第五章受压构件x=xb时为界限情况,取x=xbh0代入大偏心受压的计算公式,并取a=a',可得界限破坏时的轴力Nb和弯矩Mb,对于给定截面尺寸、材料强度以及截面配筋As和A's,界限相对偏心距e0b/h0为定值。当偏心距e0<0.3h0时,按小偏心受压计算当偏心距e0≥0.3h0时,先按大偏心受压计算相对界限偏心距e0b/h0偏心受压构件的设计计算中,需要判别96对称配筋矩形截面1、截面设计大偏压小偏压2、截面复核,已知N求M大偏压小偏压3、截面复核2,已知e求N大偏压小偏压对称配筋矩形截面1、截面设计大偏97对称配筋截面设计大偏压基本公式N=α1fcbxN·e=α1fcbx(h0-x/2)+fy’As’(h0-as’)e=ηei+h/2-as

设计思路,不必也无法初步判别一般先假设大偏压求得X,判断大小偏压对称配筋截面设计大偏压基本公式98对称配筋判别大小偏压方法可求得大小偏压临界状态的NbNb=α1fcbxbN≤

Nb

大偏压

N>

Nb

小偏压对称配筋判别大小偏压方法可求得大小偏压临界状态的Nb99大偏压对称配筋设计1、求得X,判断条件,满足条件,代入可直接求得钢筋面积2、若x

<2as’,取x

=2as’

3、要满足最小配筋率要求

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