偏心受力構(gòu)件正截面受力性能

1、第五章 偏心受力構(gòu)件正截面受力性能,偏心受力,一、工程實(shí)例及配筋形式,一、工程實(shí)例及配筋形式,縱筋,箍筋：側(cè)向約束縱筋、抗剪,內(nèi)折角處,二、偏心受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究,混凝土開裂,混凝土全部受壓不開裂,構(gòu)件破壞,破壞形態(tài)與e0、As、 As有關(guān),二、偏心受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究,受壓破壞（小偏心受壓破壞,受拉破壞（大偏心受壓破壞,界限破壞,接近軸壓,接近受彎,As As時(shí)會有As fy,二、偏心受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究,小偏心受壓破壞,大偏心受壓破壞,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 1. 附加偏心距,受壓混凝土,軸壓構(gòu)件,受彎構(gòu)件,對小偏壓構(gòu)件不合適，過高地估計(jì)了混凝土的受壓能力,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 1.

2、 附加偏心距,引入附加偏心矩ea來進(jìn)行修正,當(dāng)ea0.3h0時(shí)， ea=0,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002規(guī)定,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 2. 單個(gè)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),二次彎矩,考慮彎矩引起的橫向撓度的影響,l0/h越大f的影響就越大,增大了偏心作用,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 2.單個(gè)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),設(shè),則x=l0/2處的曲率為,根據(jù)平截面假定,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 2.單個(gè)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),若fcu50Mpa，則發(fā)生界限破壞時(shí)截面的曲率,長期荷載下的徐變使混凝土的應(yīng)變增大,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 2.單個(gè)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),實(shí)際情況并一定發(fā)生界限破壞。

3、另外，柱的長細(xì)比對又有影響,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 2.單個(gè)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 2.單個(gè)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),考慮偏心距變化的修正系數(shù) 若11.0，取 1=1.0,考慮長細(xì)比的修正系數(shù) 若21.0，取 2=1.0,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 3. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),對前面推導(dǎo)的徐變影響系數(shù)進(jìn)行修正,絕對值較小的桿斷彎矩值，取正值,絕對值較大的桿斷彎矩值，與M2同號時(shí)取正值，與M2異號時(shí)取負(fù)值,三、偏心受壓計(jì)算中幾個(gè)問題 3. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的偏心距增大系數(shù),的取值,對無側(cè)移結(jié)構(gòu)，二次彎矩主要由豎向荷載引起的，豎向荷載是長期的， =1.0,對有側(cè)移結(jié)構(gòu)，二次彎

4、矩主要由豎向荷載在水平荷載產(chǎn)生的位移上引起的，而水平荷載一般是短期的(風(fēng)、地震)，故可不考慮長期荷載的影響， =0.85；當(dāng)確知水平荷載是長期荷載時(shí)(如土和水的側(cè)向壓力)，=1.0,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析,大偏壓構(gòu)件,類似于雙筋適筋梁（As過多時(shí)也例外,小偏壓構(gòu)件,類似于雙筋超筋梁,類似梁的方法進(jìn)行分析,重點(diǎn)講承載力,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析1. 大偏心受壓構(gòu)件的承載力,受壓鋼筋的應(yīng)力,對偏壓構(gòu)件，這一條件一般均能滿足。故認(rèn)為As屈服,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析1. 大偏心受壓構(gòu)件的承載力,已知截面的幾何物理性能及偏心距e，由上述方程便可求出Nu,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析2. 小偏心受壓構(gòu)件的

5、承載力,基本特征,As不屈服（特殊情況例外,受力形式,部分截面受壓,全截面受壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析2. 小偏心受壓構(gòu)件的承載力,情形I（部分截面受壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析2. 小偏心受壓構(gòu)件的承載力,情形I（部分截面受壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析2. 小偏心受壓構(gòu)件的承載力,情形II（全截面受壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析2. 小偏心受壓構(gòu)件的承載力,情形II（全截面受壓,同樣可以進(jìn)行積分（略,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析3. 大小偏心受壓界限的判別,大偏心受壓,小偏心受壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析4. 承載力的簡化分析方法,簡化分析的基本原則,大偏心受壓,小偏心受壓,1fc,1fc,四、

6、偏心受壓構(gòu)件受力分析4. 承載力的簡化分析方法,界限狀態(tài)的判別式,大偏心受壓,小偏心受壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析4. 承載力的簡化分析方法,基本計(jì)算公式-大偏壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析4. 承載力的簡化分析方法,基本計(jì)算公式-小偏壓,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,不對稱配筋時(shí)（AsAs）的截面設(shè)計(jì)-大偏壓,情形I ：As和As均不知,設(shè)計(jì)的基本原則 ：As+As為最小,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,不對稱配筋時(shí)（AsAs）的截面設(shè)計(jì)-大偏壓,情形II ：已知As 求As,求x,另一平衡方程求As,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,不對稱配筋時(shí)（A

7、sAs）的截面設(shè)計(jì)-小偏壓,設(shè)計(jì)的基本原則 ：As+As為最小,聯(lián)立求解平衡方程即可,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,不對稱配筋時(shí)（AsAs）的截面設(shè)計(jì)-小偏壓,特例：ei過小，As過少，導(dǎo)致As一側(cè)混凝土壓碎， As屈服。為此，尚需作下列補(bǔ)充驗(yàn)算,偏于安全，使實(shí)際偏心距更大,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,不對稱配筋時(shí)（AsAs）的截面設(shè)計(jì)-平面外承載力的復(fù)核,設(shè)計(jì)完成后應(yīng)按已求的配筋對平面外（b方向）的承載力進(jìn)行復(fù)核,按照軸壓構(gòu)件,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,截面設(shè)計(jì)時(shí)適用的大小偏壓判別式,設(shè)計(jì)時(shí)，不知道，不能用來直接判斷大小偏壓,四、偏心受壓

8、構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,不對稱配筋時(shí)（AsAs）的截面復(fù)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,按軸壓求Nu,取二者的小值,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,N-M相關(guān)曲線,軸壓破壞,彎曲破壞,界限破壞,小偏壓破壞,大偏壓破壞,N相同M越大越不安全,M 相同：大偏壓，N越小越不安全 小偏壓，N越大越不安全,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)-判別式,對稱配筋的大偏心受壓構(gòu)件,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）大偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì),

9、四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì),對小偏心受壓構(gòu)件不真實(shí)，需重新計(jì)算,fcu50Mpa時(shí)，要解關(guān)于的三次或二次方程， fcu50Mpa時(shí)，要解關(guān)于的高次方程,有必要做簡化,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì),以fcu 50Mpa為例，如將基本方程中的-0.5 2換為一關(guān)于的一次方程或?yàn)橐怀?shù)，則就可能將高次方程降階,用0.45代替-0.5 2,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì),求出后，便可計(jì)算As=As,四、偏心受壓構(gòu)

10、件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）小偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)完成后應(yīng)按已求的配筋對平面外（b方向）的承載力進(jìn)行復(fù)核,按照軸壓構(gòu)件,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析5. 基本公式的應(yīng)用,對稱配筋（As=As）小偏心受壓構(gòu)件的截面復(fù)核,和不對稱配筋類似，但As=As、 fy=fy（略,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,大偏心受壓構(gòu)件的基本計(jì)算公式-簡化方法,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,大偏心受壓構(gòu)件的基本計(jì)算公式-簡化方法,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,小偏心受壓構(gòu)件的基本計(jì)算公式-簡化方法,四、偏心

11、受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,小偏心受壓構(gòu)件的基本計(jì)算公式-簡化方法,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,小偏心受壓構(gòu)件的基本計(jì)算公式-簡化方法,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,大小偏心受壓的界限判別式,I形截面一般采用對稱配筋,四、偏心受壓構(gòu)件受力分析6. I截面偏心受壓構(gòu)件的承載力,基本公式的應(yīng)用,截面設(shè)計(jì),截面復(fù)核,和矩形截面構(gòu)件類似（略,五、偏心受拉構(gòu)件受力分析1. 大小偏心受拉構(gòu)件,小偏心受拉,和偏壓不同,N位于As和As之間時(shí)，混凝土全截面受拉（或開始時(shí)部分混凝土受拉，部分混凝土受壓，隨著N的增大，混凝土全截面受拉,開裂后，拉力由鋼筋承擔(dān),最終鋼筋屈服，截面達(dá)最大承載力,五、偏心受拉構(gòu)件受力分析1. 大小偏心受拉構(gòu)件,大偏