混凝土结构原理六

第五章偏心受力构件正截面受力性能混凝土结构基本原理Ne0偏心受力MNNe0=M/NNe0=M/NN转化为一、工程实例及配筋形式

一、工程实例及配筋形式纵筋箍筋：侧向约束纵筋、抗剪内折角处！！！bh二、偏心受压构件的试验研究Nfe0混凝土开裂混凝土全部受压不开裂构件破坏破坏形态与e0、As、As’有关二、偏心受压构件的试验研究

Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0很小

As适中

Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0较小Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0较大

As较多

e0e0NNfcAs’fy’Asfyh0e0较大

As适中受压破坏（小偏心受压破坏）受拉破坏（大偏心受压破坏）界限破坏接近轴压接近受弯As<<As’时会有Asfy二、偏心受压构件的试验研究

小偏心受压破坏大偏心受压破坏三、偏心受压计算中几个问题

1.附加偏心距受压混凝土轴压构件c0=0.002ocfccu0ocfc受弯构件偏压构件若统一选用cu0ocfc对小偏压构件不合适，过高地估计了混凝土的受压能力三、偏心受压计算中几个问题

1.附加偏心距偏压构件若统一选用cu0ocfc对小偏压构件不合适，过高地估计了混凝土的受压能力引入附加偏心矩ea来进行修正当ea>0.3h0时，ea=0《混凝土结构设计规范》GB50010-2002规定：考虑ea后三、偏心受压计算中几个问题

2.单个构件的偏心距增大系数Nfei二次弯矩考虑弯矩引起的横向挠度的影响l0/h越大f的影响就越大增大了偏心作用三、偏心心受压计计算中几几个问题题2.单个构件件的偏心心距增大大系数Nfei设则x=l0/2处的曲率率为tcsh0根据平截截面假定定三、偏心心受压计计算中几几个问题题2.单个构件件的偏心心距增大大系数Nfeitcsh0若fcu50Mpa，则发生界界限破坏坏时截面面的曲率率长期荷载载下的徐徐变使混混凝土的的应变增增大三、偏心心受压计计算中几几个问题题2.单个构件件的偏心心距增大大系数Nfeitcsh0实际情况况并一定定发生界限破坏坏。另外外，柱的的长细比比对又有影响响三、偏心心受压计计算中几几个问题题2.单个构件件的偏心心距增大大系数Nfeitcsh0三、偏心心受压计计算中几几个问题题2.单个构件件的偏心心距增大大系数Nfeitcsh0考虑偏心心距变化化的修正正系数若1>1.0，取1=1.0考虑长细细比的修修正系数数若2>1.0，取2=1.0三、偏心心受压计计算中几几个问题题3.结构构件件的偏心心距增大大系数M2M1对前面推推导的徐徐变影响响系数进进行修正正绝对值较较小的杆杆断弯矩矩值，取取正值绝对值较较大的杆杆断弯矩矩值，与与M2同号时取取正值，，与M2异号时取取负值三、偏心心受压计计算中几几个问题题3.结构构件件的偏心心距增大大系数的取值值M2M1对无侧移移结构，二二次弯矩矩主要由由竖向荷荷载引起起的，竖竖向荷载载是长期期的，=1.0对有侧移结构，二二次弯矩矩主要由由竖向荷荷载在水水平荷载载产生的的位移上上引起的的，而水水平荷载载一般是是短期的的(风、地震震)，故可不不考虑长长期荷载载的影响响，=0.85；当确知知水平荷载载是长期期荷载时时(如土和水水的侧向向压力)，=1.0四、偏心心受压构构件受力力分析大偏压构构件类似于双双筋适筋筋梁（As过多时也也例外））小偏压构构件类似于双双筋超筋筋梁类似梁的的方法进进行分析析重点讲承承载力四、偏心心受压构构件受力力分析1.大偏心受受压构件件的承载载力xnbhh0AsAs’eNxnfcfyAsfy’As’Ce’eis=

ycu受压钢筋筋的应力力对偏压构构件，这这一条件件一般均均能满足足。故认认为As’屈服四、偏心心受压构构件受力力分析1.大偏心受受压构件件的承载载力eNxnfcfyAsfy’As’Ce’eifc已知截面面的几何何物理性性能及偏偏心距e，由上述方程程便可求求出Nu四、偏心心受压构构件受力力分析2.小偏心受受压构件件的承载载力基本特征征As不屈服（特特殊情况况例外））受力形式部分截面面受压全截面受受压四、偏心心受压构构件受力力分析2.小偏心受受压构件件的承载载力情形I（部分截面面受压））xnbhh0AsAs’sAsNue’exnfcfy’As’Ceiscu四、偏心心受压构构件受力力分析2.小偏心受受压构件件的承载载力fc情形I（部分截面面受压））sAsNue’exnfcfy’As’eiC四、偏心心受压构构件受力力分析2.小偏心受受压构件件的承载载力情形II（全截面受受压）bhh0AsAs’NuCesAse’xnfcfy’As’eiscuxnxn-h0四、偏心心受压构构件受力力分析2.小偏心受受压构件件的承载载力NuCesAse’xnfcfy’As’eifc情形II（全截面受受压）同样可以以进行积积分（略略）四、偏心心受压构构件受力力分析3.大小偏心心受压界界限的判判别ycuxnbh0大偏心受受压小偏心受受压四、偏心心受压构构件受力力分析4.承载力的的简化分分析方法法简化分析析的基本本原则fcCsAsNue’exnfy’As’ei0.412xn0.8xnfceNuxnfyAsfy’As’e’ei0.412xnC0.8xn大偏心受受压小偏心受受压1fc1fc四、偏心心受压构构件受力力分析4.承载力的的简化分分析方法法界限状态态的判别别式大偏心受受压小偏心受受压1fcCsAsNue’exnfy’As’ei0.412xn0.8xn1fceNuxnfyAsfy’As’e’ei0.412xnC0.8xn四、偏心心受压构构件受力力分析4.承载力的的简化分分析方法法CeNuNufyAsfy’As’e’eix1fc基本计算算公式----大偏压四、偏心心受压构构件受力力分析4.承载力的的简化分分析方法法CsAsNue’efy’As’eix1fc基本计算算公式----小偏压和超筋梁类似，为了避免解高次方程简化为（当fcu50Mpa）四、偏心心受压构构件受力力分析5.基本公式式的应用用CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不对称配配筋时（（AsAs’）的截面设设计----大偏压情形I：As和As’均不知设计的基基本原则则：As+As’为最小充分发挥混凝土的作用四、偏心心受压构构件受力力分析5.基本公式的应用用CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不对称配筋时（（AsAs’）的截面设计----大偏压情形II：已知As’求As求x>2as’另一平衡方程求As2as’四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用CsAsNe’efy’As’eix1fc不对称配筋时（（AsAs’）的截面设计----小偏压设计的基本原则则：As+As’为最小小偏压时As一般达不到屈服联立求解平衡方方程即可四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用h0’fyAsNe’ei’fy’As’1fcas’几何中心轴实际中心轴实际偏心距不对称配筋时（（AsAs’）的截面设计----小偏压特例：ei过小，As过少，导致As一侧混凝土压碎碎，As屈服。为此，尚尚需作下列补充充验算：偏于安全，使实实际偏心距更大大四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用不对称配筋时（（AsAs’）的截面设计----平面外承载力的的复核设计完成后应按按已求的配筋对对平面外（b方向）的承载力力进行复核CeNfyAsfy’As’e’eix1fcCsAsNe’efy’As’eix1fc按照轴压构件四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用截面设计时适用用的大小偏压判判别式设计时，不知道道，不能用来直接判断大小偏压需用其他方法求出后做第二步判断四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用不对称配筋时（（AsAs’）的截面复核已知e0求Nu已知N求Mu直接求解基本方方程求Nu直接求解基本方方程注意特例按轴压求Nu取二者的小值四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用N-M相关曲线MuNu轴压破坏弯曲破坏界限破坏小偏压破坏大偏压破坏ABCN相同M越大越不安全M相同：大偏压，，N越小越不安全小偏压，N越大越不安全四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）偏心受压构件的的截面设计----判别式对称配筋的大偏偏心受压构件应用基本公式1四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）大偏心受压构件件的截面设计应用基本公式2四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）小偏心受压构件件的截面设计对小偏心受压构件件不真实，需重重新计算由基本公式知fcu50Mpa时，要解关于的三次或二次方方程，fcu>50Mpa时，要解关于的高次方程有必要做简化四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）小偏心受压构件件的截面设计以fcu50Mpa为例，如将基本本方程中的-0.52换为一关于的一次方程或为为一常数，则就可能能将高次方程降降阶0.50.60.70.80.91.01.11.20.50.40.30.2-0.52F()=-0.52F()=0.45用0.45代替-0.52四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）小偏心受压构件件的截面设计联立求解求出后，便可计算As=As’四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）小偏心受压构件件的截面设计设计完成后应按按已求的配筋对对平面外（b方向）的承载力力进行复核CeNfyAsfy’As’e’eix1fcCsAsNe’efy’As’eix1fc按照轴压构件四、偏心受压构构件受力分析5.基本公式的应用用对称配筋（As=As’）小偏心受压构件件的截面复核和不对称配筋类类似，但As=As’、fy=fy’（略）四、偏心受压构构件受力分析6.I截面偏心受压构构件的承载力大偏心受压构件件的基本计算公公式----简化方法x1fceNufyAsfy’As’e’eibf’bfhh0AsAs’xhfhf’b四、偏心受压构构件受力分析6.I截面偏心受压构构件的承载力大偏心受压构件件的基本计算公公式----简化方法x1fceNufyAsfy’As’e’eibf’bfhh0AsAs’xhfhf’b四、偏心受压构构件受力分析6.I截面偏心受压构构件的承载力小偏心受压构件件的基本计算公公式----简化方法xee’Nu1fcsAsfy’As’eixbf’bfhh0AsAs’hfhf’b四、偏心受压构构件受力分析6.I截面偏心受压构构件的承载力小偏心受压构件件的基本计算公公式----简化方法xee’Nu1fcsAsfy’As’eixbf’bfhh0AsAs’hfhf’b四、偏心受压构构件受力分析6.I截面偏心受压构构件的承载力小偏心受压构件件的基本计算公公式----简化方方法xee’Nu1fcsAsfy’As’eixbf’bfhh0AsAs’hfhf’b为防止As一侧先坏四、偏偏心受受压构构件受受力分分析6.I截面偏偏心受受压构构件的的承载载力大小偏偏心受受压的的界限限判别别式I形截面面一般般采用用对称称配筋筋应用基本公式1四、偏偏心受受压构构件受受力分分析6.I截面偏偏心受受压构构件的的承载载力基本公公式的的应用用截面设设计截面复复核和矩形形截面面构件件类似似（略略）五、偏偏心受受拉构构件受受力分分析1.大小偏偏心受受拉构构件小偏心心受拉拉h0fyAsfy’