钢筋混凝土受压构件和受拉构件-偏心受压柱计算(建筑结构与识图)_第1页
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文档简介

1.大偏心受压基本计算公式5.3.2矩形截面大偏心受压构件的正截面承载力计算α1fcbxNee’eifyAsf'yA'sxA'sAsasa'shh0大偏心受压应力计算图bα1fc公式适用条件:当时,取2.对称配筋矩形截面大偏压构件的截面设计对称配筋,即As=As',fy=fy',as=as'x≤xb=ξbh0,大偏压x>xb=ξbh0,小偏压截面设计:已知:截面尺寸、内力设计值M及N、材料强度等级、构件计算长度,求:纵向受力钢筋的数量。(1)大偏心受压截面采用对称配筋时:当时:当时:5.3.1偏心受压构件的破坏形态和计算原则1偏心受压构件的破坏特征偏心受压构件的破坏形态与荷载偏心距e0和纵向钢筋数量有关1)大偏心受压破坏(受拉破坏)破坏特征:受拉钢筋首先达到屈服,然后是受压钢筋达到屈服,最后受压区混凝土压碎而导致构件破坏。由于破坏是从受拉钢筋屈服开始,所以这种破坏也称为“受拉破坏”。延性破坏发生条件:偏心距e0较大,且受拉钢筋As配置不太多受力特点:与双筋适筋梁类似发生条件:偏心距e0较小,或偏心距e0较大但离轴向力较远一侧的钢筋配置过多受力特点:2)小偏心受压破坏(受压破坏)破坏特征:破坏都是由受压区混凝土压碎引起的,离轴向力较近一侧的钢筋能够受压屈服,而另外一侧的钢筋无论是受拉还是受压都达不到屈服强度,由于破坏是从受压区混凝土压碎开始的,所以这种破坏也称为“受压破坏”。破坏发生时没有明显预兆,脆性破坏3)大、小偏心受压界限界限破坏:受拉钢筋屈服的同时,受压区混凝土边缘达到极限压应变ecu。大小偏心受压破坏的根本区别:截面破坏时受拉钢筋是否受拉屈服大小偏心受压的判别:

x≤xb或x

xb时,大偏心受压x>xb或x>

xb时,小偏心受压1)截面应力分布的假定

截面受压区混凝土应力等效成矩形,与受弯构件一样。2)附加偏心距ea

由于施工误差、荷载作用位置的不确定性及材料的不均匀等原因,为考虑这些因素的不利影响,引入附加偏心距ea

ea=h/30

且≥20mmh是指偏心方向的截面最大尺寸。e0:轴向力对截面重心的偏心距e0=M/N3)初始偏心距ei

2偏心受压构件的计算原则结构的二阶效应分为:重力二阶效应(称为P~△效应)

受压构件的挠曲效应(称为P~δ效应)(1)偏心受压构件纵向弯曲引起的二阶效应(P~δ效应)

4)偏心受压构件考虑二阶效应的弯矩设计值计算f+ei一阶弯矩:Nei二阶弯矩:Nf②轴压比:

M1、M2:分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值,绝对值较大端为M2,绝对值较小端为M1;当构件按单曲率弯曲时,M1/M2取正值,否则取负值。(2)方法

对于弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件,可不考虑轴向压力在该方向挠曲杆件中产生的附加弯矩影响的条件是:①当同一主轴方向的杆端弯矩比:

③构件的长细比满足要求:《混凝土设计规范》偏于安全地规定除排架结构柱以外的偏心受压构件,在其偏心方向上考虑杆件自身挠曲影响的控制截面弯矩设计值按下列公式计算::弯矩增大系数:柱端截面偏心距调节系数,当小于0.7时取0.7:截面曲率修正系数,当计算值大于1时,取1.05.3.4偏心受压构件斜截面受剪承载力计算1偏心受压构件斜截面受剪性能轴向压力对构件斜截面受剪承载力的影响压力的存在:延缓或抑制了斜裂缝的出现和开展。混凝土剪压区高度增大,因而提高混凝土抗剪能力③①②但当压力超过一定数值?

构件抗剪承载力反而会随着轴压力的增大而降低

偏心受压构件的受剪承载力计算公式:l:计算截面的剪跨比,l=M/(Vh0),对框架柱,l=Hn/(2h0),当l<1时,取l=1;当l>3时,取l=3;对其他偏心受压构件,均布荷载时取l=1.5;集中力为主时,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: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受剪承载力计算,仅需构造要求配置箍筋的条件2偏心受压构件斜截面受剪承载力计算方法公式适用条件:x>xbα1fcbxx=ξh0σsAse’Neeif'yA'sA'sAsasa'shh0bα1fc若σs>0时,表示钢筋受拉;若σs<0时,说明钢筋受压。5.3.3矩形截面小偏心受压构件的正截面承载力计算1.小偏压构件基本计算公式2.垂直弯矩作用平面的受压承载力计算可能垂直弯矩作用平面先破坏,按非偏心方向的轴心受压承载力计算2.对称配筋矩形截面小偏压构件的截面设计对称配筋,即As=As',fy=fy',as=a

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