偏心受力構件正截面性能與計算PPT學習教案

1、會計學1偏心受力構件正截面性能與計算偏心受力構件正截面性能與計算偏心受力偏心受力MNcNte0=M/NcNce0=M/NtNt轉化為Nce0第1頁/共54頁第2頁/共54頁縱筋箍筋：側向約束縱筋、抗剪內(nèi)折角處！bh第3頁/共54頁Nfe0混凝土開裂混凝土開裂混凝土全部混凝土全部受壓不開裂受壓不開裂構件破壞構件破壞破壞形態(tài)破壞形態(tài)與與e0、As、 As有關有關第4頁/共54頁Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0很小 As適中 Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0較小Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0較大 As較多 e0e0NNfcAsfyAs fyh0e0較大 As適中受壓破壞（小

2、偏心受壓破壞）受壓破壞（小偏心受壓破壞）受拉破壞（大偏心受壓破受拉破壞（大偏心受壓破壞）壞）界限破壞界限破壞接近軸壓接近軸壓接近受彎接近受彎As2as另一平衡方另一平衡方程求程求As 2as)(,2) 18 . 0(00syssscussahfNeAaxhaE或取補充方程第29頁/共54頁C sAsNceefyAseix1fc不對稱配筋時（不對稱配筋時（As As）的截面設計）的截面設計-小偏壓小偏壓設計的基本原則設計的基本原則 ：As+As為最小為最小小偏壓時As一般達不到屈服bhAssmin取聯(lián)立求解平聯(lián)立求解平衡方程即可衡方程即可第30頁/共54頁h0fyAsNceeifyAs1fcas

3、幾何中心軸實際中心軸實際偏心距不對稱配筋時（不對稱配筋時（As As）的截面設計）的截面設計-小偏壓小偏壓特例：特例：ei過小，過小，As過少，導致過少，導致As一側混凝土壓碎，一側混凝土壓碎， As屈服。為屈服。為此，尚需作下列補充驗算：此，尚需作下列補充驗算：0 . 1,0aieee偏于安全，使實際偏心距更大0012,)()5 . 0(sisyccsaeheahfhhbhfeNA第31頁/共54頁不對稱配筋時（不對稱配筋時（As As）的截面設計）的截面設計-平面外承載力的復核平面外承載力的復核設計完成后應按已求的配設計完成后應按已求的配筋對平面外（筋對平面外（b方向）的方向）的承載力進行

4、復核承載力進行復核CeNcfyAsfyAseeix1fcC sAsNceefyAseix1fc按照軸壓構件按照軸壓構件第32頁/共54頁不對稱配筋時（不對稱配筋時（As As）的截面承載力）的截面承載力已知已知e0求求Ncu已知已知Nc求求Mu直接求直接求解基本解基本方程方程求求Ncu直接求直接求解基本解基本方程方程注意特例注意特例按軸壓按軸壓求求Ncu取二者取二者的小值的小值第33頁/共54頁Nc-M相關曲線相關曲線MNc軸壓破壞彎曲破壞界限破壞小偏壓破壞大偏壓破壞ABCN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越大越不安全第34頁/共54頁Nc-M相關曲線相關曲線MN

5、c長柱短柱細長柱第35頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）偏心受壓構件的截面設計）偏心受壓構件的截面設計-判別式判別式y(tǒng)bscussssycsssysycfEahAfxhbxfNeAAfAfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )5 . 0()(0011或對稱配筋的大偏心受壓構件對稱配筋的大偏心受壓構件ysysfAfA應用基本公式應用基本公式101bhfNcc小偏壓大偏壓,bb第36頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）大偏心受壓構件的截面設計）大偏心受壓構件的截面設計ybscussssyccsssysyccfEahAfxhbxfeNAAfAfbxfN8 . 08

6、 . 0) 18 . 0() ( )5 . 0()(0011或應用基本公式應用基本公式201bhfNcc)()5 . 0(0201syccssahfbhfeNAA0022hahass，取若第37頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）小偏心受壓構件的截面設計）小偏心受壓構件的截面設計ybscussssyccsssysyccfEahAfxhbxfeNAAfAfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )5 . 0()(0011或01bhfNcc對小偏心受壓構件不真實，需重新計算對小偏心受壓構件不真實，需重新計算 由基本公式知由基本公式知fcu 50Mpa時，要解關于時，要解關于

7、的三次或二的三次或二次方程，次方程， fcu50Mpa時，要解關于時，要解關于 的高次方程的高次方程有必要做簡化有必要做簡化第38頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）小偏心受壓構件的截面設計）小偏心受壓構件的截面設計ybscussssyccsssysyccfEahAfxhbxfeNAAfAfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )5 . 0()(0011或以以fcu 50Mpa為例，如將基本方程中為例，如將基本方程中的的 -0.5 2換為一關于換為一關于 的一次方程或的一次方程或為為一一常數(shù)，則就可能將高次方程降階常數(shù)，則就可能將高次方程降階0.5 0.6 0.7 0.

8、8 0.9 1.0 1.1 1.20.50.40.30.2-0.5 2F()=-0.5 2F()=0.45用代替用代替 -0.5 2第39頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）小偏心受壓構件的截面設計）小偏心受壓構件的截面設計ybscussssyccsssysyccfEahAfxhbxfeNAAfAfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )5 . 0()(0011或ybsssyccsssyccfahAfbhfeNAAfbxfN8 . 08 . 0) ( 45. 0020聯(lián)立求解聯(lián)立求解bcbsccbccbhfahbhfeNbhfN00200)8 . 0)(45. 0求出求

9、出 后，便可計算后，便可計算As=As第40頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）小偏心受壓構件的截面設計）小偏心受壓構件的截面設計設計完成后應按已求的配設計完成后應按已求的配筋對平面外（筋對平面外（b方向）的方向）的承載力進行復核承載力進行復核CeNcfyAsfyAseeix1fcC sAsNceefyAseix1fc按照軸壓構件按照軸壓構件第41頁/共54頁對稱配筋（對稱配筋（As=As）小偏心受壓構件的截面承載力）小偏心受壓構件的截面承載力ybscussssyccusssysyccufEahAfxhbxfeNAAfAfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )5 .

10、0()(0011或和不對稱配筋類似，但和不對稱配筋類似，但As=As、 fy=fy（略（略）第42頁/共54頁大偏心受壓構件的基本計算公式大偏心受壓構件的基本計算公式-簡化方法簡化方法x1fceNcufyAsfyAseei) ( )5 . 0(0011ssyfccusysyfccuahAfxhxbfeNAfAfxbfNfhx 2sax bfbfhh0AsAsxhfhfb第43頁/共54頁大偏心受壓構件的基本計算公式大偏心受壓構件的基本計算公式-簡化方法簡化方法x1fceNcufyAsfyAseei) ( )2()()5 . 0()(0010111ssyfffcccusysyffcfccuahA

11、fhhhbbfxhbxfeNAfAfhbbfxbfNfhx bfbfhh0AsAsxhfhfb第44頁/共54頁小偏心受壓構件的基本計算公式小偏心受壓構件的基本計算公式-簡化方法簡化方法xeeNcu1fcsAsfyAseiybscussssyfffcccusssyffcccufEahAfhhhbbfxhbxfeNAAfhbbfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )2()()5 . 0()(0010111或fhhxxbfbfhh0AsAshfhfb第45頁/共54頁小偏心受壓構件的基本計算公式小偏心受壓構件的基本計算公式-簡化方法簡化方法xeeNcu1fcsAsfyAseiyb

12、scussssyfffcfffcccusssyffcffcccufEahAfxhhhxhhbbfhhhbbfxhbxfeNAAfxhhbbfhbbfbxfN8 . 08 . 0) 18 . 0() ( )22)()()2()()5 . 0()()(0010101111或hxhhfxbfbfhh0AsAshfhfb第46頁/共54頁小偏心受壓構件的基本計算公式小偏心受壓構件的基本計算公式-簡化方法簡化方法001101)(2)()2()()2()()5 . 0(saissyfffcsfffcccuaeeheahAfhhhbbfahhbbfhhbhfeNhxhhfxeeNcu1fcsAsfyAsei

13、xbfbfhh0AsAshfhfb為防止為防止As一側先壞一側先壞第47頁/共54頁大小偏心受壓的界限判別式大小偏心受壓的界限判別式) ( )2()()5 . 0()(0010111ssyfffcccusysyffcfccuahAfhhhbbfxhbxfeNAfAfhbbfxbfNI形截面一般采用對稱配筋形截面一般采用對稱配筋ysysfAfA應用基本公式應用基本公式1011)(bhfhbbfNcffcc小偏壓大偏壓,bb第48頁/共54頁基本公式的應用基本公式的應用截面設計截面設計截面承載力截面承載力和矩形截面構件類似（略）和矩形截面構件類似（略）第49頁/共54頁小偏心受拉小偏心受拉h(huán)0fy

14、AsfyAseeNtu e0as和偏壓不同和偏壓不同N位于位于As和和As之間時，混凝土全截面受拉之間時，混凝土全截面受拉（或開始時部分混凝土受拉，部分混凝土（或開始時部分混凝土受拉，部分混凝土受壓，隨著受壓，隨著N的增大，混凝土全截面受拉的增大，混凝土全截面受拉）開裂后，拉力由鋼筋承擔開裂后，拉力由鋼筋承擔最終鋼筋屈服，截面達最最終鋼筋屈服，截面達最大承載力大承載力第50頁/共54頁大偏心受拉大偏心受拉N位于位于As和和As之外時，部分混凝土受拉，之外時，部分混凝土受拉，部分混凝土受壓，部分混凝土受壓，開裂后，截面的受力情況開裂后，截面的受力情況和大偏壓類似和大偏壓類似最終受拉鋼筋屈服，壓區(qū)混凝最終受拉鋼筋屈服，壓區(qū)混凝土壓碎，截面達最大承載力土壓碎，截面達最大承載力eeNtu e0h0fyAsfyAsas1fcx第51頁/共54頁混凝土不參加工作混凝土不參加工作h0fyAsfyAseeNtu e0as可直接應用公式進行設計可直接