偏心受压构件.pdf

第六章受压构件的截面承载力混凝土结构混凝土结构Concrete Structure第六章偏心受力构件承载力计算第六章偏心受力构件承载力计算Behaviors under flexure and axial load筑龙网第六章受压构件的截面承载力第六章受压构件的截面承载力第六章受压构件的截面承载力6.5矩形截面偏压构件正截面承载力计算6.5矩形截面偏压构件正截面承载力计算6.5.1 6.5.1“受拉侧受拉侧”钢筋应力的确定钢筋应力的确定6.5.26.5.2 大偏心受压构件大偏心受压构件6.5.36.5.3 小偏心受压构件小偏心受压构件筑龙网第六章受压构件的截面承载力矩形截面偏压构件正截面承载力计算矩形截面偏压构件正截面承载力计算基本假定：基本假定：6.5偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的，即仍采用以偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的，即仍采用以平截面假定平截面假定为基础的计算理论，为基础的计算理论，根据混凝土和钢筋的应力根据混凝土和钢筋的应力-应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过程。应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过程。对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对受压区混凝土采用等效矩形应力图，对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对受压区混凝土采用等效矩形应力图，等效矩形应力图等效矩形应力图的强度为的强度为 1 1fc，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为 1 1。筑龙网6.5.1 6.5.1“受拉侧受拉侧”钢筋应力钢筋应力 s s的确定的确定前提：相似关系：scucu0c+=hx)11(0ccushx=)11(0cscussshxEE=平截面假定，界限破坏时的条件。第六章受压构件的截面承载力cusxch0筑龙网引入Q x=1xcs=cuEs(1/1)代入平衡方程式求x()则需解三次方程,为避免采用上式出现为避免采用上式出现 x 的的三次方程三次方程根据界限破坏条件：当=bs=fy=1s=0简化得：ysyff式中：第六章受压构件的截面承载力11=bysfcuyxnbh0筑龙网第六章受压构件的截面承载力6.5.2.大偏心受压构件6.5.2.大偏心受压构件试验分析表明，大偏心受压构件，若受拉钢筋配置不过多时与适筋梁相同，及其受拉及受压纵筋均能达到屈服强度。应力图形如下所示：ex1fcehh0e0AsfyAsAsbSyAfeexe0fyAsSyAf筑龙网第六章受压构件的截面承载力矩形应力图形中应力取为混凝土抗压强度设计值fc乘以系数1；1取值：当混凝土fcu,k50N/mm2时,1=1.0当混凝土fcu,k=80N/mm2时,1=0.94在两者之间时,按直线内插法取值为了简化计算，采用等效矩形应力图形来代替混凝土的受压抛物线图形；fyAs fyAsNbMbxbfc筑龙网第六章受压构件的截面承载力构件沿纵轴方向的内外力之和为零ysysc1fAfAbxfN+()s0ys0c1)2(ahfAxhbxfNe+截面上内、外力对受拉钢筋合力点的力矩之和为零截面上内、外力对受压钢筋合力点的力矩之和为零()2(c1s0yssxbxfahfANe fyAs fyAsNbMbxbfc6-226-226-21筑龙网第六章受压构件的截面承载力上式中符号含义：上式中符号含义：x 混凝土受压区高度e 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力作用点之间的距离e轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力作用点之间的距离N轴向压力设计值s2aheei+=2siahee+=aieee+=06-23筑龙网第六章受压构件的截面承载力(1)为了保证受拉钢筋能达到抗拉强度设计值fy，必须满足适用条件：bhx=0(2)为了保证受压钢筋能达到抗压强度设计值fc，必须满足适用条件：2sx受压钢筋应力可能达不到fy，与双筋受弯构件类似，可取，近似地认为受压区混凝土所承担的压力的作用位置与受压钢筋承担压力fyAs位置相重合，应力图形如下所示：2sx如果1fcbh0）的情况外，均可取As为最小配筋量。第六章受压构件的截面承载力 sAs fyAsNM6-276-28筑龙网第六章受压构件的截面承载力小偏心受压构件经济配筋小偏心受压构件经济配筋在未得出计算结果之前无法确定出远离轴向压力一侧的钢筋是受拉还是受压，故对这部分钢筋同一取As=0.002bh，这样得出的（As+As）一般为最经济特殊情况讨论特殊情况讨论当纵向偏心压力的偏心距过小（e00.15h0）且轴向力又比较大（N1fcbh0）的的全截面受压情况下，如果接近纵向偏心压力一侧的钢筋As配置过多，而远离偏心压力一侧钢筋As配置相对较少时，可能出现特殊情况，此时As应力可能达到受压屈服强度，远离偏心压力一侧的混凝土也有可能先被压坏。筑龙网第六章受压构件的截面承载力xcxe0e1fcAsAs假定的压碎边SyAfSsA为避免A为避免As s配置布置过少的办法配置布置过少的办法按右图对As合力点取力矩求得As，取x=h可得：()s0ys0c1)2(ahfAhhbxfNe+h0-纵向钢筋As合力点离偏心压力较远一侧边缘的距离h0h-ase=h/2-ei-as筑龙网第六章受压构件的截面承载力以上考虑方法是认为受压破坏是发生在As一侧，此时，轴向力作用点接近截面重心，在计算中不考虑偏心距增大系数，初始偏心距取e=e0-ea()s0ys0c10)2()(2ahfAhhbxfeeahNas+=因此平衡方程可改为：为避免远离纵向力一侧混凝土先压坏，当e00.15h0且N1fcbh0时，与As取最小配筋率As0.002bh向比较，取两者的最大值作为As的取值。当As确定后，小偏压受压构件的计算就迎刃而解了筑龙网