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文檔簡介

1、第四章第四章n鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)估算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)估算鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算 (a)(a)框架邊梁框架邊梁 (b)(b)吊車梁在水平制動力作用下吊車梁在水平制動力作用下 (c) (c) 曲線形陽臺梁曲線形陽臺梁 (d)(d)螺旋樓梯板螺旋樓梯板 一、工程實(shí)例平衡扭轉(zhuǎn)-靜定問題約束扭轉(zhuǎn)-超靜定問題受扭構(gòu)件中通常也配置縱筋和箍筋以抵御扭矩純扭構(gòu)件受力和承載力計(jì)算純扭構(gòu)件受力和承載力計(jì)算 素混凝土梁的破壞鋼筋混凝土梁的破壞二、純扭構(gòu)件的破壞特征 1. 素混凝土純扭構(gòu)件Tmax裂縫1122T(T)T(T)受壓區(qū)素混凝土純扭構(gòu)件先在某長邊中點(diǎn)開裂形成一螺

2、旋形裂縫,一裂即壞三邊受拉,一邊受壓三、純扭構(gòu)件的開裂扭矩 1. 矩形截面純扭構(gòu)件d2d1F2F2F1F1bhb/2b/2理想彈塑性材料tttcrfWfbhbdFdFT)3(6)(222211混凝土材料并非理想彈塑性材料,故可取ttcrfWT7 . 0素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力式中式中 T T構(gòu)件的開裂扭矩;構(gòu)件的開裂扭矩; b b矩形截面矩形截面d d的短邊;的短邊; h h矩形截面的長邊;矩形截面的長邊; maxmax截面上的最大切應(yīng)力。截面上的最大切應(yīng)力。 bhbwt362對矩形截面則有對矩形截面則有根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果偏安全取素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力為根據(jù)試驗(yàn)

3、結(jié)果偏安全取素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力為 T 0.7 ft Wt 在純扭構(gòu)件中,當(dāng)在純扭構(gòu)件中,當(dāng) maxmax達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度f f t t時則有截面時則有截面 抗扭塑性抵抗矩抗扭塑性抵抗矩 T ft Wt 二、純扭構(gòu)件的破壞特征 2. 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件T(T)T(T)鋼筋混凝土純扭構(gòu)件開裂前鋼筋中的應(yīng)力很小開裂后不立即破壞,裂縫可以不斷增加,隨著鋼筋用量的不同,有不同的破壞形態(tài)二、純扭構(gòu)件的破壞特征 2. 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件破壞形態(tài)少筋破壞:裂后鋼筋應(yīng)力激增,構(gòu)件破壞適筋破壞:裂后鋼筋應(yīng)力增加,繼續(xù)開裂,鋼筋屈服,混凝土壓碎,構(gòu)件破壞超筋破壞:裂后鋼筋應(yīng)力增加,繼續(xù)

4、開裂,混凝土壓碎,構(gòu)件破壞,鋼筋未屈服部分超筋破壞:裂后鋼筋應(yīng)力增加,繼續(xù)開裂,混凝土壓碎,構(gòu)件破壞,縱筋或箍筋未屈服設(shè)計(jì)時應(yīng)避免出現(xiàn)設(shè)計(jì)時應(yīng)避免出現(xiàn)四、實(shí)用抗扭承載力計(jì)算公式 1. 矩形截面coryvstttuAsfAfWT12 . 135. 0防止少筋破壞yvtststffbsA28. 0ytstlstlffbhA85. 0防止超筋破壞時當(dāng)時當(dāng)6/,16. 04/,2 . 000bhfWTTbhfWTTcctucctu線性插值鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力 抗扭縱筋與抗扭箍筋的配筋強(qiáng)度比值。抗扭縱筋與抗扭箍筋的配筋強(qiáng)度比值。 試驗(yàn)表明,當(dāng)試驗(yàn)表明,當(dāng) 0.5-

5、2.00.5-2.0時,構(gòu)件在破壞前時,構(gòu)件在破壞前, ,抗扭縱筋與抗扭箍筋抗扭縱筋與抗扭箍筋 都能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度。都能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度。 偏于安全,取偏于安全,取0.6 0.6 1.71.7,且當(dāng),且當(dāng) 1.71.7 時,計(jì)算取時,計(jì)算取 1.71.7。設(shè)計(jì)中通常取。設(shè)計(jì)中通常取 1.0-1.31.0-1.3corstyvstlyuAfsAf1式中式中 T T扭矩設(shè)計(jì)值;扭矩設(shè)計(jì)值; f f t t混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; WW t t 截面的抗扭塑性抵抗短;截面的抗扭塑性抵抗短; f fyvyv箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; A A st1st1受扭計(jì)算

6、中沿周邊所配置箍筋的單肢截面面積;受扭計(jì)算中沿周邊所配置箍筋的單肢截面面積; s s抗扭箍筋的間距;抗扭箍筋的間距; A Acorcor截面核心部分面積:截面核心部分面積: 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的構(gòu)造要求n受扭構(gòu)件中的箍筋必須做成封閉式。此外,箍筋的直徑和間距還應(yīng)受扭構(gòu)件中的箍筋必須做成封閉式。此外,箍筋的直徑和間距還應(yīng)符合受彎構(gòu)件對箍筋的有關(guān)規(guī)定。符合受彎構(gòu)件對箍筋的有關(guān)規(guī)定。 n在超靜定結(jié)構(gòu)中,箍筋間距不宜大于在超靜定結(jié)構(gòu)中,箍筋間距不宜大于 0.75b(b為矩形截面寬度或?yàn)榫匦谓孛鎸挾然騎 T、工字形截、工字形截面的腹扳寬度面的腹扳寬度) )。 n 受扭構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能均勻地受扭構(gòu)

7、件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能均勻地沿截面周邊對稱布量,間距應(yīng)不大于沿截面周邊對稱布量,間距應(yīng)不大于250mm和梁截面寬度。在截面的四周必和梁截面寬度。在截面的四周必須設(shè)置抗扭縱筋。須設(shè)置抗扭縱筋。n如果抗扭縱筋在計(jì)算中充分利用其強(qiáng)度如果抗扭縱筋在計(jì)算中充分利用其強(qiáng)度時,則其接頭和錨固均應(yīng)按受拉鋼筋的時,則其接頭和錨固均應(yīng)按受拉鋼筋的有關(guān)規(guī)定處理。有關(guān)規(guī)定處理。 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計(jì)算概述概述 概述概述 柱破壞柱截面形狀普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算 n混凝土應(yīng)變可偏安全地取混凝土應(yīng)變可偏安全地取00.002,混凝土達(dá)到軸心抗壓強(qiáng),混凝土達(dá)到

8、軸心抗壓強(qiáng)度時相應(yīng)的縱筋應(yīng)變?yōu)槎葧r相應(yīng)的縱筋應(yīng)變?yōu)?.002,因此鋼筋的最大應(yīng)力,即縱筋的因此鋼筋的最大應(yīng)力,即縱筋的最 大 抗 壓 強(qiáng) 度 僅 能 發(fā) 揮 到最 大 抗 壓 強(qiáng) 度 僅 能 發(fā) 揮 到400N/mm2 普通箍筋柱普通箍筋柱普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算配有縱筋和普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算公式配有縱筋和普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算公式:普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算普通箍筋柱的正截面承載力計(jì)算A c構(gòu)件截面混凝土受壓面積;構(gòu)件截面混凝土受壓面積;A s全部縱向受壓鋼筋的截面面積;全部縱向受壓鋼筋的截面面積; f fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;混

9、凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;F y縱向抗壓鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;縱向抗壓鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;N短柱的承載力設(shè)計(jì)值。短柱的承載力設(shè)計(jì)值。 當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于0.03時,式中時,式中A用用Ac代替,代替,AcA-As 配有縱筋和普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算公式配有縱筋和普通箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算公式:穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)定義為長柱的承載力與短柱的承載力的比值,即穩(wěn)定系數(shù)定義為長柱的承載力與短柱的承載力的比值,即: :穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)對于矩形截面柱,對于矩形截面柱,當(dāng)當(dāng)l0/b8 (l0/d8 (l0/d7)時,時,即為長柱,要考慮即為長柱,要考慮柱承載力的降低。柱承載力的降低

10、。 柱的計(jì)算長度柱的計(jì)算長度l0混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定柱的計(jì)算長度規(guī)定柱的計(jì)算長度l。按下列情況采用:按下列情況采用: (1)(1)有側(cè)移的多層房屋的鋼筋混凝土框架柱有側(cè)移的多層房屋的鋼筋混凝土框架柱 現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋 底層柱底層柱l0=1.0H;其余各層柱;其余各層柱l01.25H。 裝配式樓蓋裝配式樓蓋 底層柱底層柱l0=1.25H;其余各層柱;其余各層柱l01.5H。 (2)(2)無側(cè)移的框架結(jié)構(gòu)無側(cè)移的框架結(jié)構(gòu), 如具有非輕質(zhì)隔墻的多層房屋,當(dāng)為三跨及三跨以上,或?yàn)閮煽缜胰缇哂蟹禽p質(zhì)隔墻的多層房屋,當(dāng)為三跨及三跨以上,或?yàn)閮煽缜曳课莸目倢挾炔恍∮诜课菘偢叨鹊姆课莸目倢?/p>

11、度不小于房屋總高度的1/31/3時。其各層柱的計(jì)算長度可取時。其各層柱的計(jì)算長度可取為為H H。 H H為層高。對底層,為層高。對底層,H H取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面之間的距取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面之間的距離;對其余各層柱,離;對其余各層柱,H H取上、下兩層樓蓋頂取上、下兩層樓蓋頂 面之間的距離。面之間的距離。 按有側(cè)移考慮的框架結(jié)構(gòu),當(dāng)豎向荷載較小或豎向荷載大部分作用按有側(cè)移考慮的框架結(jié)構(gòu),當(dāng)豎向荷載較小或豎向荷載大部分作用 在框架節(jié)點(diǎn)上或其附近時在框架節(jié)點(diǎn)上或其附近時, ,各層柱段的計(jì)算長度應(yīng)根據(jù)可靠設(shè)計(jì)經(jīng)各層柱段的計(jì)算長度應(yīng)根據(jù)可靠設(shè)計(jì)經(jīng) 驗(yàn)取用較上述規(guī)定更大的數(shù)值。驗(yàn)取用較上述規(guī)定更

12、大的數(shù)值。 穩(wěn)定系數(shù)的取值穩(wěn)定系數(shù)的取值 l0/b810121416182022242628l0/d78.510.5121415.517192122.52428354248556269768390971.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56l0/b3032343638404244464850l0/d262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19 l0/il0/i構(gòu)造要求構(gòu)造要求材料

13、強(qiáng)度等級材料強(qiáng)度等級 一般柱中采用一般柱中采用 C20或或C20以上等級的混凝土。以上等級的混凝土。 一般采用一般采用HRB335級、級、HRB400級或級或RRB400鋼筋。鋼筋。2 2截面形式及尺寸截面形式及尺寸 柱截面一般采用方形或矩形。柱截面一般采用方形或矩形。 柱截面柱截面尺寸主要根據(jù)內(nèi)力的大小、構(gòu)件長度及構(gòu)造要求等條件確尺寸主要根據(jù)內(nèi)力的大小、構(gòu)件長度及構(gòu)造要求等條件確定。對于多層廠房柱,宜取定。對于多層廠房柱,宜取 l 0/h30?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土柱的截面。現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱的截面尺寸不宜小于尺寸不宜小于300mm x 300mm。構(gòu)造要求構(gòu)造要求- -箍筋箍筋 箍筋箍筋n一般采用一

14、般采用HPB300HPB300鋼筋或鋼筋或HRB335鋼筋,鋼筋,n直徑不宜小于直徑不宜小于d/4,即不小于,即不小于6mm,d為縱筋直徑。為縱筋直徑。 n箍筋間距不應(yīng)大于箍筋間距不應(yīng)大于400mm,在綁扎骨架中不應(yīng)大于,在綁扎骨架中不應(yīng)大于15d,焊接骨架,焊接骨架 中不應(yīng)大于中不應(yīng)大于20d,且不應(yīng)大于構(gòu)件橫截面短邊尺寸。當(dāng)柱中縱向鋼筋,且不應(yīng)大于構(gòu)件橫截面短邊尺寸。當(dāng)柱中縱向鋼筋 配筋率大于配筋率大于0. 03時,箍筋直徑不宜小于時,箍筋直徑不宜小于8 m,且應(yīng)焊成封閉式,間,且應(yīng)焊成封閉式,間 距不應(yīng)大于距不應(yīng)大于10d (d為縱向鋼筋的最小直徑為縱向鋼筋的最小直徑)及及200mm 。

15、3縱向鋼筋縱向鋼筋 0.004; ; 0.05, 常用的配筋率在常用的配筋率在0.005-0.02之間。之間。 d 12mm,數(shù)量不少于,數(shù)量不少于4 4根,根, 其保護(hù)層其保護(hù)層C25mm,且不小于縱向受力鋼筋直徑,且不小于縱向受力鋼筋直徑d。 當(dāng)柱為豎向澆注混凝土?xí)r,縱筋的凈距不應(yīng)小于當(dāng)柱為豎向澆注混凝土?xí)r,縱筋的凈距不應(yīng)小于50mm,對水平位置,對水平位置澆注的預(yù)制柱,其凈距與梁相同。豎向縱筋的中距不應(yīng)大于澆注的預(yù)制柱,其凈距與梁相同。豎向縱筋的中距不應(yīng)大于350mm。 構(gòu)造要求構(gòu)造要求構(gòu)造要求構(gòu)造要求- -搭結(jié)搭結(jié) 、搭接、搭接n受拉鋼筋搭接長度不應(yīng)小于受拉鋼筋搭接長度不應(yīng)小于1.2l

16、a (la為受拉鋼筋的為受拉鋼筋的錨固長度錨固長度),且不應(yīng)小于,且不應(yīng)小于300mm: 搭接范圍內(nèi),箍筋間距不應(yīng)大搭接范圍內(nèi),箍筋間距不應(yīng)大 于于 5d或或100mm;n 受壓鋼筋的搭接長度不應(yīng)小于受壓鋼筋的搭接長度不應(yīng)小于0.85la,且不應(yīng)小于,且不應(yīng)小于200mm。 搭接范圍內(nèi),其箍筋間距不應(yīng)大于搭接范圍內(nèi),其箍筋間距不應(yīng)大于10d或或200mm。 n 當(dāng)柱每側(cè)縱筋根數(shù)不超過當(dāng)柱每側(cè)縱筋根數(shù)不超過3根時,可允許在同一截根時,可允許在同一截面搭接。如縱筋根數(shù)多于面搭接。如縱筋根數(shù)多于3根,鋼筋接頭位置應(yīng)相根,鋼筋接頭位置應(yīng)相互錯開,在接頭區(qū)段內(nèi)搭接面積不宜大于互錯開,在接頭區(qū)段內(nèi)搭接面積

17、不宜大于50。n當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同時,可在梁高范圍內(nèi)當(dāng)上、下層柱截面尺寸不同時,可在梁高范圍內(nèi)將下層柱的縱筋彎折一傾斜角,然后伸入上層柱將下層柱的縱筋彎折一傾斜角,然后伸入上層柱或采用附加的短筋與上層柱的縱筋搭接?;虿捎酶郊拥亩探钆c上層柱的縱筋搭接。 螺旋箍筋柱的正截面承載力計(jì)算螺旋箍筋柱的正截面承載力計(jì)算螺旋箍筋柱的正截面承載力計(jì)算螺旋箍筋柱的正截面承載力計(jì)算螺旋箍筋柱的破壞特征 配有螺旋筋柱的受力分析Nc素混凝土柱普通鋼筋混凝土柱螺旋箍筋鋼筋混凝土柱荷載不大時螺旋箍柱和普通箍柱的性能幾乎相同保護(hù)層剝落使柱的承載力降低螺旋箍筋的約束使柱的承載力提高標(biāo)距NcNc截面承載力計(jì)算公式截面承載

18、力計(jì)算公式 當(dāng)混凝土在軸向壓力及四周的徑向當(dāng)混凝土在軸向壓力及四周的徑向均勻壓力均勻壓力2作用下,作用下,抗壓強(qiáng)度提高到抗壓強(qiáng)度提高到f1, f1 = fc +4.12式中式中 f1 被約束混凝土的軸心被約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; 2間接鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服間接鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時,受壓構(gòu)件混凝土受到強(qiáng)度時,受壓構(gòu)件混凝土受到的徑向壓力值,的徑向壓力值, 式中 fy間接鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;間接鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; Acor構(gòu)件的核心截面面積,即間接鋼筋內(nèi)表面范圍構(gòu)件的核心截面面積,即間接鋼筋內(nèi)表面范圍 內(nèi)的混凝土面積;內(nèi)的混凝土面積; Asso螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋換算截

19、面面積螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋換算截面面積,corssycorcorssycorssyAAfsddAfdsAf2442202112sdAAcorssss 10dcor構(gòu)件的核心直徑,即間接鋼筋內(nèi)表面之間的距離;構(gòu)件的核心直徑,即間接鋼筋內(nèi)表面之間的距離;Ass1螺旋式或焊接環(huán)式單根間接鋼筋截面面積;螺旋式或焊接環(huán)式單根間接鋼筋截面面積;s間接鋼筋沿構(gòu)件軸線方向的間距。間接鋼筋沿構(gòu)件軸線方向的間距。正截面承載力的計(jì)算公式ssoysycorcAfAfAfN29 . 0式中: N軸向力設(shè)計(jì)值;軸向力設(shè)計(jì)值; fc混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; Ac構(gòu)件截面面積當(dāng)縱向鋼筋配筋率大

20、于構(gòu)件截面面積當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3時,時,AcA- As; fy 縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值縱向鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; As全部縱向鋼筋的截面面積全部縱向鋼筋的截面面積 間接鋼筋對承載力的影響系數(shù),間接鋼筋對承載力的影響系數(shù), 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不超過當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不超過C50時,時,=1.0, 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C80時,取時,取=0.85,其間按線性內(nèi),其間按線性內(nèi) 插法確定。插法確定。適用條件適用條件計(jì)算出的構(gòu)件受壓承載力不應(yīng)超過普通箍筋柱的受壓承載計(jì)算出的構(gòu)件受壓承載力不應(yīng)超過普通箍筋柱的受壓承載力力1.5倍倍.螺旋筋柱僅適用于螺旋筋柱僅適用于l0d 12的情況。的情況。

21、公式僅考慮核心混凝土截面面積公式僅考慮核心混凝土截面面積 Acor, 當(dāng)計(jì)算出的承載力小于普通軸壓構(gòu)件的承載力;當(dāng)計(jì)算出的承載力小于普通軸壓構(gòu)件的承載力; 或當(dāng)間接鋼筋的換算截面面積或當(dāng)間接鋼筋的換算截面面積Asso小于縱向鋼筋小于縱向鋼筋 全部截面面積全部截面面積As的的25時,按普通軸壓構(gòu)件公式時,按普通軸壓構(gòu)件公式 計(jì)算截面受壓承載力。計(jì)算截面受壓承載力。 偏心受壓構(gòu)件的分類及破壞特征偏心受壓構(gòu)件的分類及破壞特征偏心受壓構(gòu)件的破壞兩種情況偏心受壓構(gòu)件的破壞兩種情況: : 大偏心受壓破壞(亦稱受拉破壞)大偏心受壓破壞(亦稱受拉破壞) 小偏心受壓破壞(亦稱受壓破壞)小偏心受壓破壞(亦稱受壓破

22、壞)。 偏心受壓構(gòu)件正截面界限破壞與受彎構(gòu)件正截面界限偏心受壓構(gòu)件正截面界限破壞與受彎構(gòu)件正截面界限破壞相似破壞相似 ,當(dāng)受壓區(qū)高度當(dāng)受壓區(qū)高度xb h0時,為大偏心受壓構(gòu)時,為大偏心受壓構(gòu)件,否則,為小偏心受壓構(gòu)件。件,否則,為小偏心受壓構(gòu)件。偏心受壓構(gòu)件縱向彎曲的影響偏心受壓構(gòu)件縱向彎曲的影響偏心距增大系數(shù):偏心距增大系數(shù):對于矩形、對于矩形、T T形、形、I I形、環(huán)形和圓形截面偏心受壓構(gòu)件,形、環(huán)形和圓形截面偏心受壓構(gòu)件,其偏心距增大系數(shù)可按下式計(jì)算其偏心距增大系數(shù)可按下式計(jì)算短柱(短柱(l0/d8) 長柱(長柱(830時(細(xì)長柱)時(細(xì)長柱) 偏心距增大系數(shù)的計(jì)算偏心距增大系數(shù)的計(jì)算

23、式中:式中:ei軸向力的初始偏心距,軸向力的初始偏心距,e0為軸向壓力對截面重心的偏心距,為軸向壓力對截面重心的偏心距, e0M / N; ea附加偏心距。計(jì)算時,應(yīng)取不小于附加偏心距。計(jì)算時,應(yīng)取不小于20mm和軸向力偏心方向截和軸向力偏心方向截 面尺寸面尺寸 的的1/30兩者中的較大值。兩者中的較大值。 l0構(gòu)件的計(jì)算長度;構(gòu)件的計(jì)算長度; h截面高度,對環(huán)形截面取外直徑,對圓形截面取直徑;截面高度,對環(huán)形截面取外直徑,對圓形截面取直徑; h0截面有效高度;截面有效高度; 1偏心受壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù),當(dāng)偏心受壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù),當(dāng) 11時,取時,取 1=1 2偏心受壓構(gòu)件長細(xì)比對截

24、面曲率的影響系數(shù),偏心受壓構(gòu)件長細(xì)比對截面曲率的影響系數(shù), 當(dāng)當(dāng) 21時,取時,取2=1偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式 基本假定基本假定:平截面假定:構(gòu)件正截面彎曲變形后仍保持一平面;平截面假定:構(gòu)件正截面彎曲變形后仍保持一平面;受拉區(qū)混凝土的作用忽略不計(jì);受拉區(qū)混凝土的作用忽略不計(jì);截面受壓區(qū)的混凝土應(yīng)力圖形仍采用等效的矩形圖形,截面受壓區(qū)的混凝土應(yīng)力圖形仍采用等效的矩形圖形, 其受壓強(qiáng)度取為軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值其受壓強(qiáng)度取為軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc,受壓區(qū)邊緣混,受壓區(qū)邊緣混 凝土的極限壓應(yīng)變凝土的極限壓應(yīng)變c=cu=0.0033;受拉鋼筋和受壓鋼筋的

25、應(yīng)力為鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的受拉鋼筋和受壓鋼筋的應(yīng)力為鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的 乘積,但應(yīng)力最大不得超過鋼筋的屈服強(qiáng)度。乘積,但應(yīng)力最大不得超過鋼筋的屈服強(qiáng)度。大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式 所有的力對受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩得:所有的力對受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩得: l根據(jù)力的平衡條件可得平衡方程式:根據(jù)力的平衡條件可得平衡方程式:式中:式中: N截面上作用的軸向力的設(shè)計(jì)值;截面上作用的軸向力的設(shè)計(jì)值; e軸向力軸向力N作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離,作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離, ei軸向力軸向力N作用點(diǎn)至截面形心的距離作用點(diǎn)至截面形心的距離

26、ei = e0+ ea e0構(gòu)件的初始偏心距構(gòu)件的初始偏心距; ea 構(gòu)件的附加偏心距,構(gòu)件的附加偏心距,規(guī)范規(guī)范規(guī)定對值應(yīng)規(guī)定對值應(yīng) 取不小于取不小于20mm和偏心方向截面尺寸的和偏心方向截面尺寸的1/30 兩者中的較大值;兩者中的較大值; 軸向壓力偏心距增大系數(shù);軸向壓力偏心距增大系數(shù); x混凝土等效矩形壓應(yīng)力圖的受壓區(qū)高度。混凝土等效矩形壓應(yīng)力圖的受壓區(qū)高度。 小偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算小偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算規(guī)范規(guī)范建議按下式近似計(jì)算離軸向力建議按下式近似計(jì)算離軸向力N 較較近一側(cè)鋼筋的應(yīng)力:近一側(cè)鋼筋的應(yīng)力:小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算簡圖小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算簡圖1計(jì)算等效矩形應(yīng)力圖形

27、受壓區(qū)高度計(jì)算等效矩形應(yīng)力圖形受壓區(qū)高度的系數(shù),的系數(shù),當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不超過當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不超過C50時,時, 1=0.8;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C80時,時, 1=0.74 其間按線性內(nèi)插法確定;其間按線性內(nèi)插法確定; h0截面的有效高度截面的有效高度x等效矩形應(yīng)力圖形的混凝土受壓區(qū)高度。等效矩形應(yīng)力圖形的混凝土受壓區(qū)高度。計(jì)算的計(jì)算的s可正可負(fù),當(dāng)計(jì)算的可正可負(fù),當(dāng)計(jì)算的s為正值時,即為正值時,即為拉應(yīng)力,當(dāng)計(jì)算的為拉應(yīng)力,當(dāng)計(jì)算的s為負(fù)值時,即為壓應(yīng)力。為負(fù)值時,即為壓應(yīng)力。小偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算小偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算簡圖小偏心受壓構(gòu)件

28、計(jì)算簡圖根據(jù)水平力平衡條件可得:根據(jù)水平力平衡條件可得:1101bsysychxAfAfbxfN由所有的力對受拉鋼筋合力作由所有的力對受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件,得用點(diǎn)取矩的平衡條件,得:適用條件是:適用條件是:x hssycahAfxhbxfNe0012對稱配筋時截面設(shè)計(jì)對稱配筋時截面設(shè)計(jì)(1) 大、小偏心的判別大、小偏心的判別: 已知:構(gòu)件正截面上的軸向力已知:構(gòu)件正截面上的軸向力N和彎矩和彎矩M(或軸向力偏(或軸向力偏心距心距e0),求鋼筋截面面積),求鋼筋截面面積As和和 采用對稱配筋時,同時可取:采用對稱配筋時,同時可?。簊sAAyyffb取得偏心受壓構(gòu)件對稱配筋界限狀態(tài)極限承

29、載力取得偏心受壓構(gòu)件對稱配筋界限狀態(tài)極限承載力 bcsysybcbbhfAfAfbhfN0101ssAAn當(dāng)當(dāng) 或或 時,為大偏心受壓。時,為大偏心受壓。n當(dāng)當(dāng) 或或 時,為小偏心受壓;時,為小偏心受壓;bbNN bbNN 對稱配筋時截面設(shè)計(jì)對稱配筋時截面設(shè)計(jì)(2)(2)1)大偏心受壓構(gòu)件對稱配筋計(jì)算大偏心受壓構(gòu)件對稱配筋計(jì)算bxfNc1ssycahAfxhbxfNe0012由水平力平衡得由水平力平衡得:由所有的力對受拉鋼筋合力作用點(diǎn)由所有的力對受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件,得取矩的平衡條件,得對稱配筋時截面設(shè)計(jì)對稱配筋時截面設(shè)計(jì)(2)(2)當(dāng)計(jì)算出當(dāng)計(jì)算出后,代入式(后,代入式(4-99)即可得到。)即可得到。bcsbccbbhfahbhfNebhfN01012010143. 02) 小偏心受壓構(gòu)件對稱配筋計(jì)算小偏心受壓構(gòu)件對稱配筋計(jì)算對于小偏心受壓破壞,計(jì)算較為復(fù)雜,可采用迭代法或近似對于小偏心受壓破壞,計(jì)算較為復(fù)雜,可采用迭代法或近

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