建筑结构与识图第四章混凝土结构基本构件25课件

第四章混凝土结构基本构件主讲人：王维

时间：2020.02建筑结构与识图钢筋混凝土纵向受力构件PART

02偏心受压构件配筋设计Ne0

NM（=Ne0）4.2钢筋混凝土受压构件

钢筋混凝土偏心受压构件多采用矩形截面，截面尺寸较大的预制柱可采用工字形截面和箱形截面，公共建筑中的柱多采用圆形截面。如图：4.2钢筋混凝土受压构件按偏心距和配筋的不同，偏压构件可分为大偏心受压和小偏心受压破坏

当e0

很小时，接近轴压构件；当e0

较大时，接近受弯构件4.2钢筋混凝土受压构件破坏类型

1．受拉破坏：大偏心受压情况这种偏心受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先到达屈服，而导致的受压区混凝土压坏，其承载力主要取决于受拉钢筋，故称为受拉破坏。这种破坏有明显的预兆，横向裂缝显著开展，变形急剧增大，具有塑性破坏的性质。形成这种破坏的条件是：偏心距e0

较大，且纵筋配筋率不高，因此，称为大偏心受压情况。

破坏性质：塑性破坏。4.2钢筋混凝土受压构件大偏心受压破坏时截面应力分布图

其破坏始于受拉钢筋的屈服，然后导致受压区混凝土被压碎，故称大偏心受压破坏，也称为受拉破坏。4.2钢筋混凝土受压构件2．受压破坏：小偏心受压情况(a)截面部分受压(b)全截面受压

产生条件：相对偏心距虽不小，但受拉钢筋配置过多。较小，或偏心距破坏特征：加荷后全截面受压或大部分受压,近侧混凝土压应力较高,远侧压应力较小甚至受拉。随着荷载增加,近侧混凝土出现纵向裂缝被压碎，受压钢筋屈服,远侧钢筋可能受压，也可能受拉，但都未屈服。

破坏性质：脆性破坏。4.2钢筋混凝土受压构件

构件的破坏始于受压区混凝土，称为小偏心受压破坏，又称为受压破坏。这种破坏特征与轴心受压构件相似。4.2钢筋混凝土受压构件大偏心受压破坏与小偏心受压破坏的对比（哪部分先屈服，属于延性还是脆性破坏）？

大偏心受压破坏（受拉破坏）受拉部分先破坏

受拉钢筋先屈服而后受压砼被压碎延性破坏小偏心受压破坏（受压破坏）受压部分先破坏

受压区砼先被压碎脆性破坏4.2钢筋混凝土受压构件大偏心受压破坏与小偏心受压破坏的界限？大偏心受压破坏（受拉破坏）小偏心受压破坏（受压破坏）4.2钢筋混凝土受压构件两种偏心受压情况的判别如前所述，判别两种偏心受压情况的基本条件是：ξ≤ξb

为大偏心受压；ξ>ξb为小偏心受压。但在开始截面配筋计算时，As'及As为未知，将无从计算相对受压区高度，因此也就不能利用ξ来判别。此时可近似按下面方法进行判别：?4.2钢筋混凝土受压构件附加偏心距、初始偏心距Ne0

理论偏心距施工误差材料不均匀等等附加偏心距ei=e0+eah:偏心方向的截面最大尺寸4.2钢筋混凝土受压构件弯矩增大系数fPei（二次弯矩）增大结构中的二阶效应是指作用在结构上的重力荷载或构件中的轴压力在变形后的结构或构件中引起的附加内力（如弯矩）和附加变形4.2钢筋混凝土受压构件《混凝土规范》规定：只要满足以下三个条件之一，就要考虑二阶效应的影响。

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。《混凝土规范》规定：考虑二阶效应后的弯矩设计值，应按照以下公式计算：其中: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1.0矩形截面偏压构件正截面承载力基本计算公式α1fcbxNee’eifyAsf'yA'sxA'sAsasa'shh0大偏心受压应力计算图bα1fc1.基本计算公式:轴向压力作用点至受拉钢筋As合力点的距离1)大偏心受压4.2钢筋混凝土受压构件（2)适用条件:当时：:轴向压力作用点至受压钢筋A's合力点的距离（1)基本公式:4.2钢筋混凝土受压构件离纵向力较远一侧的钢筋应力为α1fcbx小偏心受压应力计算图x=ξh0σsAse’Neeif'yA'sA'sAsasa'shh0bα1fc2)小偏心受压(或)若σs>0时，表示钢筋受拉；若σs<0时，说明钢筋受压。要求满足：4.2钢筋混凝土受压构件e:轴向力作用点至较远侧钢筋As合力点的距离α1fcbx小偏心受压应力计算图x=ξh0σsAse’Neeif'yA'sA'sAsasa'shh0bα1fc4.2钢筋混凝土受压构件2.垂直于弯矩作用平面的承载力验算

偏心受压构件除应计算弯矩作用平面的受压承载力外，尚应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力。此时，可不考虑弯矩的作用，但应考虑稳定系数的影响。其计算公式为4.2钢筋混凝土受压构件对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算4.2钢筋混凝土受压构件对称配筋：受拉钢筋=受压钢筋在实际工程中，对称配筋由于构造简单，施工方便，尤其适用于构件在承受不同荷载时可能产生不同符号弯矩的情况，是偏心受压柱最常用的配筋形式。4.2钢筋混凝土受压构件1.大偏心受压其中4.2钢筋混凝土受压构件大偏心受压截面采用对称配筋时:当时:当时:为了保证受拉钢筋达到屈服强度为了保证受压钢筋达到屈服强度4.2钢筋混凝土受压构件2.小偏心受压4.2钢筋混凝土受压构件对称配筋矩形截面偏心受压构件截面设计

己知：内力设计值M、N，材料强度fc、fy，截面尺寸b×h；求：截面配筋判断截面类型4.2钢筋混凝土受压构件（1）判断是否考虑二阶效应，并求4.2钢筋混凝土受压构件（2）初步判断构件的偏心类型（大偏压）①②4.2钢筋混凝土受压构件（2）初步判断构件的偏心类型（小偏压）《混凝土规范》给出如下近似计算公式：4.2钢筋混凝土受压构件（2）初步判断构件的偏心类型（小偏压）4.2钢筋混凝土受压构件基本步骤（