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第六章1、2節(jié)受壓構(gòu)件_第3頁
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1、第五章第五章 受壓構(gòu)件的截面承載受壓構(gòu)件的截面承載力力第五章第五章 受壓構(gòu)件的截面承載力受壓構(gòu)件的截面承載力受壓構(gòu)件(受壓構(gòu)件(Members with Compression):):(1) 軸心受壓構(gòu)件(軸心受壓構(gòu)件(Axially Loaded Members)(2) 偏心受壓構(gòu)件(偏心受壓構(gòu)件(Eccentrically Loaded Members)(3) 雙向偏心受壓構(gòu)件(雙向偏心受壓構(gòu)件(Eccentrically Loaded Members with Biaxial Bending) 5.1 受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求5.1.1截面型式及尺寸截面型式及尺寸 軸

2、心受壓:一般采用軸心受壓:一般采用方形、矩形、圓形方形、矩形、圓形和和 正多邊形正多邊形 偏心受壓構(gòu)件:一般采用偏心受壓構(gòu)件:一般采用矩形、工字形、矩形、工字形、 T形形和和環(huán)形環(huán)形mmb250300bl250hlmmhf120mmb100 5.1.2 材料強度要求材料強度要求 混凝土:混凝土:C25 C30 C35 C40 等等*宜采用較高強度等級的混凝土,一般為宜采用較高強度等級的混凝土,一般為C20-C40或更高或更高 鋼筋:鋼筋: 縱筋:縱筋:HRB400級、級、HRB335級和級和 RRB400級級 箍筋箍筋:HPB235級、級、HRB335級也可采用級也可采用HRB400級級 5.

3、1.3 縱筋縱筋 全部縱筋配筋率不應(yīng)小于全部縱筋配筋率不應(yīng)小于0.6%;不宜大于不宜大于5% 一側(cè)鋼筋配筋率不應(yīng)小于一側(cè)鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.2% 直徑不宜小于直徑不宜小于12mm,常用,常用1632mm,宜用粗鋼筋,宜用粗鋼筋 縱筋凈距:縱筋凈距: 不應(yīng)小于不應(yīng)小于50mm; 預(yù)制柱,不應(yīng)小于預(yù)制柱,不應(yīng)小于30mm和和1.5d(d為鋼筋的最大直徑為鋼筋的最大直徑) 縱筋中距不應(yīng)大于縱筋中距不應(yīng)大于300mm。 縱筋的連接接頭:縱筋的連接接頭:(宜設(shè)置在受力較小處宜設(shè)置在受力較小處) 可采用可采用機械連接機械連接接頭、接頭、焊接焊接接頭和接頭和搭接搭接接頭接頭 對于直徑大于對于直徑大于28m

4、m的受拉鋼筋和直徑大于的受拉鋼筋和直徑大于32mm的受壓鋼的受壓鋼筋,不宜采用綁扎的搭接接頭。筋,不宜采用綁扎的搭接接頭。 5.1.4箍筋箍筋 箍筋形式箍筋形式:封閉式:封閉式 箍筋間距箍筋間距:在綁扎骨架中不應(yīng)大于:在綁扎骨架中不應(yīng)大于15d;在焊接骨;在焊接骨 架中則不應(yīng)大于架中則不應(yīng)大于20d (d為縱筋最小直為縱筋最小直 徑),且不應(yīng)大于徑),且不應(yīng)大于400mm,也不大于,也不大于 構(gòu)件橫截面的短邊尺寸構(gòu)件橫截面的短邊尺寸 箍筋直徑箍筋直徑:不應(yīng)小于:不應(yīng)小于 d4 (d為縱筋最大直徑為縱筋最大直徑),且,且 不應(yīng)小于不應(yīng)小于 6mm。 當(dāng)縱筋配筋率超過當(dāng)縱筋配筋率超過 3時,箍筋直

5、徑不應(yīng)小于時,箍筋直徑不應(yīng)小于8mm,其間距不應(yīng),其間距不應(yīng)大于大于10d,且不應(yīng)大于,且不應(yīng)大于200mm。 當(dāng)截面短邊不大于當(dāng)截面短邊不大于400mm,且縱筋不多于四根時,可不設(shè)置復(fù),且縱筋不多于四根時,可不設(shè)置復(fù)合箍筋;合箍筋;當(dāng)截面短邊大于當(dāng)截面短邊大于400mm且且縱筋多于縱筋多于3根時,應(yīng)設(shè)置復(fù)合根時,應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。箍筋。 在縱筋搭接長度范圍內(nèi):在縱筋搭接長度范圍內(nèi): 箍筋的直徑箍筋的直徑:不宜小于搭接鋼筋直徑的:不宜小于搭接鋼筋直徑的0.25倍;倍; 箍筋間距:箍筋間距:當(dāng)搭接鋼筋為受拉時,不應(yīng)大于當(dāng)搭接鋼筋為受拉時,不應(yīng)大于5d, 且不應(yīng)大于且不應(yīng)大于100mm; 當(dāng)搭接鋼筋

6、為受壓時,不應(yīng)大于當(dāng)搭接鋼筋為受壓時,不應(yīng)大于10d, 且不應(yīng)大于且不應(yīng)大于 200mm; (d為受力鋼筋中的最小直徑)為受力鋼筋中的最小直徑) 當(dāng)搭接的受壓鋼筋直徑大于當(dāng)搭接的受壓鋼筋直徑大于25mm 時,應(yīng)在搭接接頭兩個端面外時,應(yīng)在搭接接頭兩個端面外50mm 范圍內(nèi)各設(shè)置兩根箍筋范圍內(nèi)各設(shè)置兩根箍筋 。5.2 軸心受壓構(gòu)件的承載力計算軸心受壓構(gòu)件的承載力計算5.2.1 軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計算軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計算1.受力性能及破壞形態(tài)受力性能及破壞形態(tài)1) 短柱截面應(yīng)力應(yīng)變特點短柱截面應(yīng)力應(yīng)變特點 鋼筋混凝土短柱在軸心壓力作用下,截面的壓應(yīng)變基鋼筋混凝

7、土短柱在軸心壓力作用下,截面的壓應(yīng)變基本均勻分布,由于鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)作用,從加載開本均勻分布,由于鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)作用,從加載開始直至破壞,鋼筋和混凝土保持共同變形;始直至破壞,鋼筋和混凝土保持共同變形;2).長柱的受力特點長柱的受力特點(1) 初始偏心距的存在使附加彎矩的影響不可忽略,初始偏心距的存在使附加彎矩的影響不可忽略,構(gòu)件從軸心受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠氖軌?,產(chǎn)生側(cè)向撓度;構(gòu)件從軸心受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槠氖軌海a(chǎn)生側(cè)向撓度;(2) 軸壓力較小時,側(cè)向撓度增長緩慢,撓度增長與軸壓力較小時,側(cè)向撓度增長緩慢,撓度增長與軸壓力大致成正比;當(dāng)軸壓力增加到破壞壓力的軸壓力大致成正比;當(dāng)軸壓力增加到破

8、壞壓力的60%-70%左右時,側(cè)向撓度增長加快,最后構(gòu)件在左右時,側(cè)向撓度增長加快,最后構(gòu)件在軸向壓力和附加彎矩的作用下破壞;軸向壓力和附加彎矩的作用下破壞;(3) 破壞時受壓一側(cè)混凝土被壓碎,縱筋被壓屈外凸;破壞時受壓一側(cè)混凝土被壓碎,縱筋被壓屈外凸;另一側(cè)混凝土被拉裂,產(chǎn)生水平分布的裂縫。另一側(cè)混凝土被拉裂,產(chǎn)生水平分布的裂縫。3). 構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 試驗研究表明,長柱的承載力試驗研究表明,長柱的承載力 低于其他條件相同的短低于其他條件相同的短柱承載力柱承載力 ,規(guī)范規(guī)范采用構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承采用構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載力降低的程度:載力降低的程度:4). 柱的計

9、算長度柱的計算長度*構(gòu)件的計算長度構(gòu)件的計算長度 與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān):與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān):luNsuNlusuNNj= =0l0l2 正截面受壓承載力計算正截面受壓承載力計算基本計算公式基本計算公式*當(dāng)縱向鋼筋的配筋率大于當(dāng)縱向鋼筋的配筋率大于3%時,式中時,式中 應(yīng)改為應(yīng)改為 , 。)(9 . 0sycAfAfNAcAscAAA5.2.2 配有螺旋式箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面配有螺旋式箍筋的軸心受壓構(gòu)件正截面承載力計算承載力計算 1.受力特點及破壞特征受力特點及破壞特征 螺旋鋼箍柱cyss1ccor2 f Affs db b=+=+達到極限狀態(tài)時(保護層已剝落,不考慮)達到極限狀態(tài)時(

10、保護層已剝落,不考慮)cffst t=+ b=+ bcc2. 承載力計算承載力計算 fyAss1 fyAss1sdcors(a)(b)(c)12ssycorAfsdcorssydsAf12sAdAsscorss10)2(9 . 00ssysycorcuAfAfAfNN 螺旋箍筋對混凝土約束的折減系數(shù)螺旋箍筋對混凝土約束的折減系數(shù) ,當(dāng),當(dāng)fcu,k50N/mm2時,時,取取 = 1.0;當(dāng);當(dāng)fcu,k=80N/mm2時,取時,取 =0.85,其間直線插值。,其間直線插值。Ass0 間接鋼筋的換算截面面積間接鋼筋的換算截面面積 以下情況不考慮間接鋼筋的影響以下情況不考慮間接鋼筋的影響 (1)l

11、0/d大于12時 (2))(9 . 0sycAfAfN)2(9 . 00ssysycorcuAfAfAfNN(3)Ass0小于縱筋全部截面面積的25%時5.3 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的有關(guān)原理偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的有關(guān)原理 =M=N e0NAssANe0AssA壓彎構(gòu)件 偏心受壓構(gòu)件偏心距偏心距e0=0時時?當(dāng)當(dāng)e0時,即時,即N=0,?偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于軸心受壓軸心受壓構(gòu)件和構(gòu)件和受彎受彎構(gòu)件構(gòu)件。AssAh0aab5.3.1 偏心受壓短柱正截面的破壞形態(tài)和機理偏心受壓短柱正截面的破壞形態(tài)和機理偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心受

12、壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心距偏心距e0和和縱向鋼筋配筋率縱向鋼筋配筋率有關(guān)有關(guān)1、受拉破壞、受拉破壞 (tensile failure),又稱大偏心破壞 fyAs fyAsNMM較大,較大,N較小較小偏心距偏心距e0較大較大 fyAs fyAsNAs配筋合適配筋合適發(fā)生條件發(fā)生條件:相對偏心距(:相對偏心距( )較大,)較大,且且受拉一側(cè)受拉一側(cè)鋼筋不過多;鋼筋不過多;破壞特點破壞特點:截面部分受拉、部分受壓;首先在受拉區(qū)出:截面部分受拉、部分受壓;首先在受拉區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫,隨著荷載的增加,裂縫向受壓一側(cè)發(fā)展;臨現(xiàn)橫向裂縫,隨著荷載的增加,裂縫向受壓一側(cè)發(fā)展;臨近破壞時,受拉一側(cè)鋼筋首先達到屈服強

13、度,當(dāng)受壓區(qū)邊近破壞時,受拉一側(cè)鋼筋首先達到屈服強度,當(dāng)受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應(yīng)變時,受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。緣混凝土達到極限壓應(yīng)變時,受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。 *破壞特點類似于破壞特點類似于適筋梁適筋梁,臨近破壞時有明顯的預(yù)兆。,臨近破壞時有明顯的預(yù)兆。 00/he2、受壓破壞(、受壓破壞(compressive failure),又稱小偏心破壞(1)產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況:)產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況: 當(dāng)相對偏心距當(dāng)相對偏心距e0/h0較小較小 sAs fyAsN或雖然相對偏心距或雖然相對偏心距e0/h0較大,但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時較大,但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時 s

14、As fyAsNAs太太多多(2)破壞特點:)破壞特點:截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大,截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大,而受拉側(cè)鋼筋應(yīng)力較小,而受拉側(cè)鋼筋應(yīng)力較小,當(dāng)相對偏心距當(dāng)相對偏心距e0/h0很小時,很小時,受拉側(cè)受拉側(cè)還可能出現(xiàn)受壓情還可能出現(xiàn)受壓情況。況。截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達到破壞,截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達到破壞,承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋,破壞時受壓承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋,破壞時受壓區(qū)高度較大,受拉側(cè)鋼筋區(qū)高度較大,受拉側(cè)鋼筋未達到未達到受拉屈服受拉屈服,破壞具有脆,破壞具有脆性性質(zhì)。性性質(zhì)。(3)界限破壞(大小偏心受

15、壓破壞的界限)界限破壞(大小偏心受壓破壞的界限)*當(dāng)受拉一側(cè)鋼筋達到屈服強度的同時,受壓區(qū)邊緣混凝土達當(dāng)受拉一側(cè)鋼筋達到屈服強度的同時,受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應(yīng)變,這種特定的破壞狀態(tài)稱到極限壓應(yīng)變,這種特定的破壞狀態(tài)稱界限破壞(大小偏心界限破壞(大小偏心受壓破壞的界限)受壓破壞的界限)。5.3.2 偏心受壓長柱的破壞類型偏心受壓長柱的破壞類型N0N1N2N0eiN1eiN2eiN1af1N2af2BCADE短柱(材料破壞)中長柱(材料破壞)NM0NNeiafeif5.4 偏心受壓構(gòu)件的二階彎矩偏心受壓構(gòu)件的二階彎矩 5.4.1 偏心受壓構(gòu)件縱向彎曲引起的二階彎矩偏心受壓構(gòu)件縱向彎曲引起的二

16、階彎矩由于側(cè)向撓曲變形,軸向力將產(chǎn)生由于側(cè)向撓曲變形,軸向力將產(chǎn)生二階效應(yīng)二階效應(yīng),引起附加彎矩,引起附加彎矩對于長細比較大的構(gòu)件,二階效應(yīng)對于長細比較大的構(gòu)件,二階效應(yīng)引起附加彎矩不能忽略。引起附加彎矩不能忽略。圖示典型偏心受壓柱,跨中側(cè)向撓圖示典型偏心受壓柱,跨中側(cè)向撓度為度為 f 。對跨中截面,軸力對跨中截面,軸力N的的偏心距為偏心距為ei + f ,即跨中截面的彎矩為,即跨中截面的彎矩為 M =N ( ei + f )。在截面和初始偏心距相同的情況下,在截面和初始偏心距相同的情況下,柱的柱的長細比長細比l0/h不同,側(cè)向撓度不同,側(cè)向撓度 f 的大的大小不同,影響程度會有很大差別,將小

17、不同,影響程度會有很大差別,將產(chǎn)生不同的破壞類型。產(chǎn)生不同的破壞類型。elxfysin f y xeieiNNN eiN ( ei+ f )le5.4.2 5.4.2 偏心距增大系數(shù)偏心距增大系數(shù) 由于施工誤差、計算偏差及材料的不均勻等原因,實際工程由于施工誤差、計算偏差及材料的不均勻等原因,實際工程中不存在理想的軸心受壓構(gòu)件。為考慮這些因素的不利影響,中不存在理想的軸心受壓構(gòu)件。為考慮這些因素的不利影響,引入引入附加偏心距附加偏心距ea,即在正截面壓彎承載力計算中,偏心距取即在正截面壓彎承載力計算中,偏心距取計算偏心距計算偏心距e0=M/N與附加偏心距與附加偏心距ea之和,稱為之和,稱為初始

18、偏心距初始偏心距ei ,aieee0參考以往工程經(jīng)驗和國外規(guī)范,附加偏心距參考以往工程經(jīng)驗和國外規(guī)范,附加偏心距ea取取20mm與與h/30 兩者中的較大值,此處兩者中的較大值,此處h是指偏心方向的截面尺寸。是指偏心方向的截面尺寸。附加偏心距附加偏心距偏心距增大系數(shù)偏心距增大系數(shù)iiiefefe1 2/022lxdxyd1020lf 0017. 025. 10033. 00hbc10.5 f ANz= =0hsc,hl0201. 015. 1,21200141911hlhei取h=1.1h0elxfysin f y xeieiNNlel0202lf2010lf017 .1711h5.5 矩形截

19、面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本公式5.5.1 區(qū)分大小偏心受壓破壞形態(tài)的界限區(qū)分大小偏心受壓破壞形態(tài)的界限 偏心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件在破壞形態(tài)和受力性能方面有近偏心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件在破壞形態(tài)和受力性能方面有近似之處,其承載力計算的基本假定似之處,其承載力計算的基本假定仍采用受彎構(gòu)件的基本假定仍采用受彎構(gòu)件的基本假定;(1)截面平均應(yīng)變保持平面(平截面假定);)截面平均應(yīng)變保持平面(平截面假定);(2)不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強度,拉力全部由縱向)不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強度,拉力全部由縱向受拉鋼筋承擔(dān);受拉鋼筋承擔(dān);(3)混凝土受壓應(yīng)

20、力)混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用簡化形式(不考慮下降應(yīng)變關(guān)系采用簡化形式(不考慮下降段);段);(4)鋼筋的應(yīng)力)鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用理想的彈性應(yīng)變關(guān)系采用理想的彈性-塑性曲線;塑性曲線;即即受拉鋼筋屈服受拉鋼筋屈服與與受壓區(qū)混凝土邊緣極限壓應(yīng)變受壓區(qū)混凝土邊緣極限壓應(yīng)變 cu同時達同時達到到與適筋梁和超筋梁的界限情況類似。與適筋梁和超筋梁的界限情況類似。因此,因此,相對界限受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度仍為。仍為。scuybEf1*大小偏心受壓破壞判別的標(biāo)準(zhǔn):大小偏心受壓破壞判別的標(biāo)準(zhǔn): 當(dāng)當(dāng) 時為大偏心受壓破壞(受拉破壞);時為大偏心受壓破壞(受拉破壞); 當(dāng)當(dāng) 時為小偏心受壓破壞(受壓

21、破壞);時為小偏心受壓破壞(受壓破壞); 當(dāng)當(dāng) 時為界限破壞;時為界限破壞;bbb5.5.2 矩形截面偏心受壓構(gòu)件承載力計算矩形截面偏心受壓構(gòu)件承載力計算1 大偏心受壓構(gòu)件的截面計算大偏心受壓構(gòu)件的截面計算1.基本計算公式基本計算公式sysycAfAfbxfN1)()2(001ssycahAfxhbxfNe)2()(10scssyaxbxfahAfeNsiahee2siahee22. 適用條件適用條件(1)保證受拉鋼筋)保證受拉鋼筋 達到抗拉屈服強度:達到抗拉屈服強度:(2)保證受壓鋼筋)保證受壓鋼筋 達到抗壓屈服強度:達到抗壓屈服強度:*當(dāng)當(dāng) 時,受壓鋼筋時,受壓鋼筋 達不到抗壓屈服強度達不

22、到抗壓屈服強度 ;可;可令令 ,則有:,則有:sAbhx0sAsax 2sax 2sAyf sax 2)(0ssyahAfeN)(0sysahfeNA2 小偏心受壓構(gòu)件的截面計算小偏心受壓構(gòu)件的截面計算1 基本計算公式基本計算公式(1)第一種情況:靠近軸向力一側(cè)的混凝土先被壓碎 sssycsssycAAfbhfAAfbxfN011)()2(001ssycahAfxhbxfNe)()5 . 01 (0201ssycahAfbhf)()(11101bybysfhxfsiahee2(2)第二種情況:遠離軸向力一側(cè)的混凝土先被壓碎)第二種情況:遠離軸向力一側(cè)的混凝土先被壓碎 此時全截面受壓,取此時全截

23、面受壓,取 ,對,對 作用點取矩:作用點取矩: 此時,此時, ,考慮不利情況應(yīng),考慮不利情況應(yīng)取取 , hx sA)()2(001ssycahAfhhbhfeNiseahe21aieee0)(220asiseeaheahe5.6 不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算承載力計算 5.6.1 截面設(shè)計大小偏心的判別方法:大小偏心的判別方法:直接計算直接計算以判別大小偏心以判別大小偏心如果根據(jù)已知條件可以使用基本公式直接計算,那么可以計算所得的值與b相比較以判別大小偏心。使用經(jīng)驗公式判別大、小偏心使用經(jīng)驗公式判別大、小偏心當(dāng)當(dāng)ei0.3h0時,截

24、面屬于小偏心受壓破壞;時,截面屬于小偏心受壓破壞;當(dāng)當(dāng)ei0.3h0時,可先按大偏心受壓破壞進行計算,時,可先按大偏心受壓破壞進行計算,計算過程中得到計算過程中得到后,再根據(jù)后,再根據(jù)的值最終判斷截面的值最終判斷截面屬于哪一種受力情況。使用經(jīng)驗公式判別大小偏心屬于哪一種受力情況。使用經(jīng)驗公式判別大小偏心可用于截面設(shè)計;可用于截面設(shè)計;1. 大偏心受壓 (ei 0.3h0 )基本計算公式及計算圖形如下:ysys0c1fAfAbhfaNX = 0)()5 . 01 (s0ss02c1hfAbhfaNeM = 0ef yAseifceAsfyNbAsAsasash0hx已知截面尺寸bh,材料的強度

25、設(shè)計值fy, fy和fc ,構(gòu)件的計算長度l0,以及截面的設(shè)計內(nèi)力M和N,計算截面所需的鋼筋截面面積As , As:應(yīng)當(dāng)充分利用混凝土的受壓強度這時基本公式中有三個未知數(shù),即As , As及x,故不能解出唯一解。為此必須補充一個條件,與受彎構(gòu)件雙筋矩形截面相似,應(yīng)使As +As最?。呵樾我唬簊0ybb02c1s)5 . 01 (ahfbhfaNeA代入基本公式解得:取 = byysb20c1sfNfAbhfaA再解得:當(dāng)As0.0015bh時,按此As配筋;當(dāng)當(dāng)As0時,說明截面不是大偏心受壓情況,因所取時,說明截面不是大偏心受壓情況,因所取x=xb=bh0,不可能不需要,不可能不需要As;再

26、者,若屬于大偏;再者,若屬于大偏心受壓,心受壓, As必然不能為零,因此所作計算與實際不必然不能為零,因此所作計算與實際不符,應(yīng)當(dāng)按小偏心受壓構(gòu)件重新計算。符,應(yīng)當(dāng)按小偏心受壓構(gòu)件重新計算。求得的As0.002bh時或As0時,取As0.002bh當(dāng)As0.0015bh時,應(yīng)按As0.0015bh配筋;情形二:已知截面尺寸bh,材料的強度 設(shè)計值fy, fy和fc ,構(gòu)件的計算長度l0,截面的設(shè)計內(nèi)力M和N以及受壓鋼筋A(yù)s,計算截面所需的鋼筋截面面積As ,:這時基本公式中有兩個未知數(shù),即As , 及x,故可解出唯一解。由公式解得b0s2ha若:0s2ha則As不屈服,對As取矩由公式求As且

27、要求As minbh0若f yAsN2a sas1f cbxef yA sh0 as s2aheei若:bNb,為小偏心受壓,為小偏心受壓,)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysyc由由(a)式求式求x以及偏心距增以及偏心距增大系數(shù)大系數(shù) ,代入,代入(b)式求式求e0,彎矩設(shè)計值為彎矩設(shè)計值為M=N e0。)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsbysyc為判別類型,先確定截面受壓區(qū)高度,利用下圖中各縱向內(nèi)力對縱向壓力N作用點取矩的平衡條件:ysysefAefAex1fcehh0e0AsfyAsAsb021c0(10.5 )ea f bhh 2、

28、給定軸力作用的偏心距給定軸力作用的偏心距e0,求軸力設(shè)計值,求軸力設(shè)計值N式中 當(dāng)N作用于As及As以外時,公式左邊取負 號,且當(dāng)N作用于As及As之間時,公式左邊取正 號,且)2(saheeis2aehei由上述平衡方程可求得值如果 b ,則為大偏心受壓構(gòu)件,將代 入大偏心受壓構(gòu)件基本公式,即可計算截 面的承載力; 如果 b ,則為小偏心受壓構(gòu)件,此時應(yīng) 由小偏心受壓構(gòu)件基本公式重新計算求解出 ,并進而計算截面的承載力; 此外對大,小偏心受壓構(gòu)件還應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件 驗算垂直于彎矩平面的受壓承載力5.7 對稱配筋受壓構(gòu)件正截面承載力計算對稱配筋受壓構(gòu)件正截面承載力計算 對稱配筋: As = A

29、s, fy = f y, as = as 偏心受壓構(gòu)件采用對稱配筋在實際結(jié)構(gòu)中極為 常見采用對稱配筋的原因:1. 偏心受壓構(gòu)件在各種不同荷載組合下,在同一截面可能分別承受變號彎矩;2. 便于施工和設(shè)計3. 對預(yù)制構(gòu)件,能夠保證吊裝不出現(xiàn)差錯5.7.1 大、小偏心受壓構(gòu)件的判別大、小偏心受壓構(gòu)件的判別 由大偏心受壓構(gòu)件基本公式由大偏心受壓構(gòu)件基本公式當(dāng)當(dāng) 時為大偏心受壓構(gòu)件;時為大偏心受壓構(gòu)件;當(dāng)當(dāng) 時為小偏心受壓構(gòu)件;時為小偏心受壓構(gòu)件;011hbfbxfNcc)()2(001ssycahAfxhbxfNebfNxc1bb1、當(dāng)大偏心受壓、當(dāng)大偏心受壓 x=N / fcb)()2(00ahAf

30、xhbxfeNAfAfbxfNsycsysyc)()5 . 0(00ahfxhbxfNeAAycss若若x=N / fcb2a,可近似取,可近似取x=2a,對受壓鋼筋合力點取矩可得,對受壓鋼筋合力點取矩可得)(0ahfeNAAysse = ei - 0.5h + a fyAs sAsNei2、為小偏心受壓、為小偏心受壓 )()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycubbcsysyhbfNAfAf)(0由第一式解得由第一式解得)()5 . 01 (0020ahhbfNbhfNecbbcbb代入第二式得代入第二式得這是一個這是一個 的三次方程,設(shè)計中計算很麻煩。為簡化計

31、算,如的三次方程,設(shè)計中計算很麻煩。為簡化計算,如前所說,可近似取前所說,可近似取 s= (1-0.5 )在小偏壓范圍的平均值,在小偏壓范圍的平均值,bby(10.5)xxxxbx- -= =- - - -代入上式代入上式bcbcscbbhfahbhfNebhfN00200)()()5 . 01 (020ahfbhfNeAAycss由前述迭代法可知,上式配筋實為第二次迭代的近似值,與精由前述迭代法可知,上式配筋實為第二次迭代的近似值,與精確解的誤差已很小,滿足一般設(shè)計精度要求。確解的誤差已很小,滿足一般設(shè)計精度要求。對稱配筋截面復(fù)核的計算與非對稱配筋情況相同。對稱配筋截面復(fù)核的計算與非對稱配筋情況相同。當(dāng)廠房柱截面尺寸較大時,可除去對抗彎能力影響不大的部分面積形成工字形截面,可以節(jié)省混凝土和減輕自重,方便吊裝。對稱配筋工形截面偏壓構(gòu)件正截面承對稱配筋工形截面偏壓構(gòu)件正截面承載

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