偏心受力构件承载力计算.pptx

第一节第一节 偏心受压构件正截面破坏特征偏心受压构件正截面破坏特征受压构件（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。以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂柱、拱、屋以承受轴向力为主的构件属于受压构件。如：单厂柱、拱、屋架上弦杆，多、高层框架柱等架上弦杆，多、高层框架柱等一、试验研究分析一、试验研究分析1 1、大偏心受压破坏、大偏心受压破坏发生条件：相对偏心距发生条件：相对偏心距e e0 0/h/h0 0较大，较大，受拉钢筋配置适量受拉钢筋配置适量N N较小时远侧受拉，近侧受压；较小时远侧受拉，近侧受压；N N增加后远侧产生横向缝；随后远增加后远侧产生横向缝；随后远侧纵筋受拉屈服，然后近侧混凝侧纵筋受拉屈服，然后近侧混凝土压碎，构件破坏。土压碎，构件破坏。大偏压破坏fyAsfyAsNAsAsbh破坏特点：破坏特点：第一节第一节 偏心受压构件正截面破坏特征偏心受压构件正截面破坏特征2、小偏心受压破坏发生条件：偏心矩很小，或者偏心矩较大且受拉钢筋配置过量破坏特点：(1)当偏心矩较小时，截面存在受拉区和受压区，远侧钢筋受拉，近侧钢筋受压，由于远侧钢筋拉应力较小，当受压区混凝土被压碎时，远侧钢筋仍然未屈服。(2)当偏心矩很小时，全截面受压，远侧钢筋和近侧钢筋均受压，由于远侧钢筋压应力较小，当受压区混凝土被压碎时，远侧钢筋仍然未屈服。小偏压破坏2、判断方法二、大、小偏压的分界1、大小偏压的根本区别：（1）两者的根本区别在于：远侧的钢筋是否受拉且屈服；（2）前者远侧钢筋受拉屈服，破坏前有预兆，属“延性破坏”；（3）后者远侧钢筋不能受拉屈服，破坏时取决于混凝土的抗压强度且无预兆，属“脆性破坏”；（4）存在界限破坏（类似受弯构件正截面）：远侧钢筋屈服的同 时，近侧混凝土压碎。分界判断条件：大偏压：小偏压：第二节第二节 偏心受压构件的纵向弯曲偏心受压构件的纵向弯曲一、概述NMN短柱中长柱长柱N二、偏心矩增大系数 计算N如何求解f界限破坏时的f根据实际破坏形式将公式予以修正根据材料力学，两端铰接的压杆，假定变形符合正弦曲线界限破坏考虑偏心距和构件长细比对界限曲率的影响偏心矩增大系数 计算偏心矩增大系数偏心矩增大系数考虑为级钢筋第三节第三节 偏心受压构件正截面受压承载力计算偏心受压构件正截面受压承载力计算一、矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算二、矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算三、垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算四、偏心受压构件构造要求一、矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算1、偏压构件正截面受压破坏类型（回顾）：大偏压破坏：远侧钢筋受拉屈服，受压区混凝土压碎。小偏压破坏：受压区混凝土达到极限压应变时，远侧钢筋可能受拉或者受压，均不屈服。2、建立偏压构件正截面承载力计算公式(1)计算图形简化（将截面应力图形进行简化，同受弯构件）大偏压小偏压(1)大偏压构件正截面承载力计算公式建立适用条件：ee0e1fcfyAsfyAsAsAsbah0haNuX（2）小偏压正截面承载力计算公式建立适用条件：ee0fcsAsfyAsNAsAsbaxh0ha二 矩形截面对称配筋的计算方法1、大、小偏心受压的判断界限破坏时：已知：截面尺寸，材料强度，初始偏心矩，轴力N求：大偏压判断方法：小偏压计算步骤:（1）计算相对受压区高度；2、大偏心受压适用条件：（2）计算钢筋面积并验算配筋率。注：若第一步求出的2as/h0，则假定受压区重心在近侧钢筋重心处。3、小偏心受压适用条件：计算步骤：（1）计算相对受压区高度（2）计算钢筋面积并验算配筋率。三 截面复核已知 截面尺寸、材料强度、初始偏心矩e0、截面配筋求：计算公式1、计算步骤（1）不能直接判断大小偏压，可先假定为大偏压（2）根据计算结果判断偏压类型，并求解N 若，则假设成立，将 带入 大偏压计算公式求Nu 若，则假设不成立，需按小偏压公式重新计算计算公式 若，则假设成立，但受压钢筋不屈服，则假定相对受压区高度为 ，并对受压区重心求矩。e0efcfyAssAsAsAsbaxh0haNn四、垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算垂直于弯矩作用平面按轴心垂直于弯矩作用平面按轴心受压构件验算受压构件验算yNxNN弯矩作用平面弯矩作用平面垂直于弯矩作用垂直于弯矩作用平面平面总 结偏压构件正截面受压承载力计算弯矩作用平面内的偏压计算垂直于弯矩作用平面的轴压验算大偏压小偏压适用条件：适用条件：第五节 偏心受拉构件正截面承载力计算AsNAsAsNAs小偏心受拉小偏心受拉大偏心受拉大偏心受拉一、小偏心受拉构件正截面的承载力计算小偏心受拉破坏：小偏心受拉破坏：随着拉力增加，As一侧拉应力较大，As一侧拉应力较小，As一侧首先开裂，但裂缝很快贯通整个截面，As和As纵筋均受拉，最后As和As均屈服而达到极限承载力。不考虑混凝土的受拉工作。二、大偏心受拉构件正截面的承载力计算大偏心受拉破坏：大偏心受拉破坏：N fyAs fyAsfc大偏心受拉构件大偏心受拉构件e0eaah0-aexAs一侧受拉，一侧受拉，As一侧受压，混凝土开裂后不会形成贯通整个截面一侧受压，混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝。最后，与大偏心受压情况类似，的裂缝。最后，与大偏心受压情况类似，As达到受拉屈服，受压达到受拉屈服，受压侧混凝土受压破坏。侧混凝土受压破坏。x xbx2ae0fyAsfyAsNAsAsbhee0efcfyAsfyAsAsAsbah0haNxAsAsbhe0fyAsNsAsee0fcsAsfyAsNAsAsbaxh0hae0efcfyAssAsAsAsbaxh0haN对受压钢筋重心求矩N判断条件：大偏压：小偏压：适用条件：适用条件：