大小偏心受壓構件的承載力計算公式ppt課件

1.了解大小偏心受壓構件破壞特征;,2.掌握大小偏心受壓構件的承載力計算公式及其適用條件。,第六章受壓構件,第三講,教學目標：,1,大小偏心受壓構件的承載力計算公式的建立。,1、大小偏心受壓構件破壞特征。,2、大小偏心受壓構件的承載力計算公式及其適用條件。,重點,難點,2,6.3.1偏心受壓構件破壞特征按照軸向力的偏心距和配筋情況的不同，偏心受壓構件的破壞可分為受拉破壞和受壓破壞兩種情況。,6.3偏心受壓構件承載力計算,3,1大偏心鋼筋混凝土受壓構件破壞過程（受拉破壞）,（點擊播放視頻）,4,受拉破壞,5,破壞特征：受拉鋼筋首先達到屈服強度，最后受壓區(qū)混凝土達到界限壓應變而被壓碎，構件破壞。此時，受壓區(qū)鋼筋也達到屈服強度。破壞性質：延性破壞,6,2.小偏心鋼筋混凝土受壓構件破壞過程（受壓破壞）,（點擊播放視頻）,7,受壓破壞,8,破壞特征：臨近破壞時，構件截面壓應力較大一側混凝土達到極限壓應變而被壓碎。構件截面壓應力較大一側的縱向鋼筋應力也達到了屈服強度；而另一側混凝土及縱向鋼筋可能受拉，也可能受壓，但應力較小，均未達到屈服強度。破壞性質：脆性破壞,9,3.受拉破壞與受壓破壞的界限界限破壞：在受拉鋼筋達到受拉屈服強度時，受壓區(qū)混凝土也達到極限壓應變而被壓碎，構件破壞，這就是大小偏心受壓破壞的界限。判斷條件：當b，屬于大偏心受壓構件；當b，屬于小偏心受壓構件；,10,6.3.2偏心距增大系數(shù)1壓彎效應：在偏心力作用下，鋼筋混凝土受壓構件將產(chǎn)生縱向彎曲變形，即會產(chǎn)生側向撓度，從而導致截面的初始偏心距增大（圖4.3.3）。如1/2柱高處的初始偏心距將由增大為eif，截面最大彎矩也將由ei增大為（eif），致使柱的承載力降低。這種偏心受壓構件截面內的彎矩受軸向力和側向撓度變化影響的現(xiàn)象稱為“壓彎效應”。截面彎矩中的Nei稱為一階彎矩，將Nf稱為二階彎矩或附加彎矩。引入偏心距增大系數(shù)，相當于用代替eif。,11,12,2偏心矩增大系數(shù)鋼筋混凝土偏心受壓構件按其長細比不同分為短柱、長柱和細長柱，其偏心距增大系數(shù)分別按下述方法確定：,（1）對短柱（矩形截面5），可不考慮縱向彎曲對偏心距的影響，取1.0。（2）對長柱（矩形截面530），偏心距增大系數(shù)按下式計算：,13,(6.3.1),(6.3.2),14,式中l(wèi)0構件的計算長度；h矩形截面的高度；h0截面的有效高度；1偏心受壓構件的截面曲率修正系數(shù)，當11.0時，取1=1.0；2構件長細比對截面曲率的影響系數(shù)，當l0/h15時，取2=1.0；A構件的截面面積。,15,6.3.3對稱配筋矩形截面偏心受壓構件正截面承載力計算1基本公式及適用條件（1）基本假定1）截面應變保持為平面；2）不考慮混凝土的受拉作用；3）受壓區(qū)混凝土采用等效矩形應力圖，其強度取等于混凝土軸心抗壓強度設計值fc乘以系數(shù)1，矩形應力圖形的受壓區(qū)高度，為由平面假定確定的中和軸高度，、仍按表3.2.1取用；,16,4）考慮到實際工程中由于施工的誤差、混凝土質量的不均勻性，以及荷載實際作用位置的偏差等原因，都會造成軸向壓力在偏心方向產(chǎn)生附加偏心距ea，因此在偏心受壓構件的正截面承載力計算中應考慮ea的影響，ea應取20mm和偏心方向截面尺寸h的1/30中的較大值，即ea=max(h/30，20mm)。（2）大偏心受壓（b）1）基本公式矩形截面大偏心受壓構件破壞時的應力分布如圖4.3.4a所示。為簡化計算，將其簡化為圖4.3.4b所示的等效矩形圖。,17,18,由靜力平衡條件可得出大偏心受壓的基本公式：N=1fcbx+fyAsfyAs(6.3.4)Ne=1fcbx(h0-)+Asfy(h0-as)(6.3.5)將對稱配筋條件As=As，fy=fy代入式（4.3.1）得N=1fcbx(6.3.6),式中N軸向壓力設計值；x混凝土受壓區(qū)高度；e軸向壓力作用點至縱向受拉鋼筋合力點之間的距離；,19,偏心劇增大系數(shù)；初始偏心距；E0軸向壓力N對截面重心的偏心距，e0=。,（6.3.9）,20,2）基本公式適用條件l為了保證構件在破壞時，受拉鋼筋應力能達到抗拉強度設計值fy，必須滿足：=b（6.3.10）l為了保證構件在破壞時，受壓鋼筋應力能達到抗壓強度設計值fy，必須滿足：x2as(6.3.11),當x2as時，表示受壓鋼筋的應力可能達不到fy，此時，近似取x=2as，構件正截面承載力按下式計算：,Ne=fyAs(h0as)(6.3.12),21,相應的，對稱配筋時縱向鋼筋截面面積計算公式為,(6.3.13),(6.3.14),22,(3)小偏心受壓（b）：矩形截面小偏心受壓的基本公式可按大偏心受壓的方法建立。但應注意，小偏心受壓構件在破壞時，遠離縱向力一側的鋼筋未達到屈服，其應力用來表示，。根據(jù)如圖4.3.5所示等效矩形圖，由靜力平衡條件可得出小偏心受壓構件承載力計算基本公式為：N=1fcbx+fyAs-sAs(6.3.15)Ne=1fcbx（h0-）+fyAs(h0-as)(6.3.16),23,式中s距軸向力較遠一側的鋼筋應力：(6.3.17)系數(shù)，按表3.2.1取用。解式（6.3.15）式（6.3.17）得對稱配筋時縱向鋼筋截面面積計算公式為,（6.3.18）,24,其中可近似按下式計算：,25,2.