钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算.ppt

第七章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,混凝土结构设计原理,湖南城市学院土木工程学院混凝土结构设计原理课程组,第七章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算,教学内容：偏心受压构件的破坏特征、构造要求、承载力计算、偏压柱斜截面受剪承载力计算。教学重点：偏压构件的破坏特征及承载力计算 教学难点：偏压构件的计算,概述偏压构件根据作用位置的不同，可分为：单向偏压和双向偏压，如图7-1所示。,偏心受力,概述,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！,二、偏心受压构件的试验研究,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,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,一)偏心距理论偏心距 e0,附加偏心距ea,初始偏心距ei,三、偏心受压计算中几个问题,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,二).单个构件的偏心距增大系数,三、偏心受压计算中几个问题,考虑偏心距变化的修正系数若11.0，取 1=1.0,考虑长细比的修正系数若21.0，取 2=1.0,规范规定:,四、偏心受压构件受力分析,大偏压构件,类似于双筋适筋梁（As过多时也例外）,小偏压构件,类似于双筋超筋梁,类似梁的方法进行分析,重点讲承载力,四、偏心受压构件受力分析1.大小偏心受压界限的判别,大偏心受压,小偏心受压,四、偏心受压构件受力分析2.承载力的简化分析方法,简化分析的基本原则,大偏心受压,小偏心受压,1fc,1fc,四、偏心受压构件受力分析2.承载力的简化分析方法,基本计算公式-大偏压,四、偏心受压构件受力分析2.承载力的简化分析方法,基本计算公式-小偏压,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,不对称配筋时（AsAs）的截面设计-大偏压,情形I：As和As均不知,设计的基本原则：As+As为最小,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,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,另一平衡方程求As,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,不对称配筋时（AsAs）的截面设计-小偏压,设计的基本原则：As+As为最小,联立求解平衡方程即可,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,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，As屈服。为此，尚需作下列补充验算：,偏于安全，使实际偏心距更大,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,不对称配筋时（AsAs）的截面设计-平面外承载力的复核,设计完成后应按已求的配筋对平面外（b方向）的承载力进行复核,按照轴压构件,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,截面设计时适用的大小偏压判别式,设计时，不知道，不能用来直接判断大小偏压,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,不对称配筋时（AsAs）的截面复核,已知e0,求Nu,已知N,求Mu,直接求解基本方程求Nu,直接求解基本方程,注意特例,按轴压求Nu,取二者的小值,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,N-M相关曲线,轴压破坏,弯曲破坏,界限破坏,小偏压破坏,大偏压破坏,N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、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,对称配筋（As=As）偏心受压构件的截面设计-判别式,对称配筋的大偏心受压构件,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,对称配筋（As=As）大偏心受压构件的截面设计,四、偏心受压构件受力分析3.基本公式的应用,对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计,对小偏心受压构件不真实，需重新计算,fcu50Mpa时，要解关于的三次或二次方程，fcu50Mpa时，要解关于的高次方程,有必要做简化,四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用,对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计,以fcu 50Mpa为例，如将基本方程中的-0.5 2换为一关于的一次方程或为一常数，则就可能将高次方程降阶,用0.45代替-0.5 2,四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用,对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计,求出后，便可计算As=As,四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用,对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计,设计完成后应按已求的配筋对平面外（b方向）的承载力进行复核,按照轴压构件,四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用,对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面复核,和不对称配筋类似，但As=As、fy=fy（略）,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,大偏心受压构件的基本计算公式-简化方法,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,大偏心受压构件的基本计算公式-简化方法,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,小偏心受压构件的基本计算公式-简化方法,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,小偏心受压构件的基本计算公式-简化方法,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,小偏心受压构件的基本计算公式-简化方法,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,大小偏心受压的界限判别式,I形截面一般采用对称配筋,四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力,基本公式的应用,截面设计,截面复核,和矩形截面构件类似（略）,五、偏心受拉构件受力分析1.大小偏心受拉构件,小偏心受拉,和偏压不同,N位于As和As之间时，混凝土全截面受拉（或开始时部分混凝土受拉，部分混凝土受压，随着N的增大，混凝土全截面受拉）,开裂后，拉力由钢筋承担,最终钢筋屈服，截面达最大承载力,五、偏心受拉构件受力分析1.大小偏心受拉构件,大偏心受拉,N位于As和As之外时，部分混凝土受拉，部分混凝土受压，,开裂后，截面的受力情况和大偏压类似,最终受拉钢筋屈服，压区混凝土压碎，截面达最大承载力,五、偏心受拉构件受力分析2.小偏心受拉构件的承载力,混凝土不参加工作,可直接应用公式进行设计和复核,五、偏心受拉构件受力分析3.大偏心受拉构件的承载力,设计或复核方法和大偏压类似，只是N的方向不同,六、偏压构件斜截面承载力计算（矩形截面）,（一）偏压构件,当,取,（二）偏拉构件,当该公式右边的计算值小于 时应取其等于，且 说明：砼抗剪强度随压应力的增加而增大，抗剪强度随拉应力的而。,