第六章- 鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件

第6章鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件第一節(jié)概述偏心受力構(gòu)件：作用的軸向力偏離構(gòu)件截面的形心位置的構(gòu)件偏心距：軸向力偏離截面形心的距離偏心受壓構(gòu)件，又稱壓彎構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件，又稱拉彎構(gòu)件分類從力的等效原理可知：等效（c）雙向偏心受壓（a）、（b）單向偏心受壓（d）、（e）單向偏心受拉（c）雙向偏心受拉第二節(jié)

偏心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求一、

截面形式及尺寸方形柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm（抗震設(shè)計(jì)時(shí)截面尺寸，P109）長(zhǎng)細(xì)比常取l0/b≤30,l0/h≤25（h和b為截面高度與寬度）柱截面尺寸宜取整數(shù)I形截面，翼緣厚度不宜小于120mm，腹板厚度不宜小于100mm，地震區(qū)采用I形截面柱時(shí)，其腹板宜再加厚些。正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形、I形等二、

縱向鋼筋鋼筋種類：HRB400，RRB400，HRB500直徑：≥12mm；間距：凈距≥50mm；

垂直于彎矩作用平面的鋼筋中距≤300mm布置：彎矩作用方向?qū)叄?/p>

截面高度≥600mm，側(cè)面設(shè)縱向構(gòu)造鋼筋配筋率：最大配筋率——全部縱向鋼筋配率≤5%最小配筋率：

全部縱向鋼筋最小配筋百分率ρmin(%)--附表11

截面一側(cè)縱向鋼筋配筋率ρmin(%)--附表11

直徑：

6mm且

d/4(d為縱筋最大直徑)

間距：≤

15d(d為縱筋最小直徑)，且≤

400mm,≤橫截面的短邊尺寸。全部縱向鋼筋的配筋率超過(guò)3%時(shí)，箍筋直徑:8mm間距：≤

10d(d為縱筋最小直徑)，且≤

200mm,

箍筋應(yīng)做成封閉式采用復(fù)合箍筋的情形：

當(dāng)柱截面短邊尺寸大于400mm且各邊縱向鋼筋多于3根時(shí)；或當(dāng)短邊尺寸不大于400mm且各邊縱向鋼筋多于4根時(shí)三、

箍筋圖5-1方形、矩形截面箍筋形式四、混凝土混凝土常用C30~C40或更高減小構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材強(qiáng)度不宜低于

C25保護(hù)層厚度-附表10（P392）第三節(jié)

偏心受壓構(gòu)件的力學(xué)性能偏心受壓構(gòu)件的正截面受力性能可視為軸心受壓構(gòu)件(M＝0)和受彎構(gòu)件(N＝0)的中間狀況；或者說(shuō)軸心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件是偏心受壓構(gòu)件的兩個(gè)極端情形。一、

試驗(yàn)研究結(jié)論1．截面的平均應(yīng)變符合平截面假定；2．破壞形態(tài)分為兩種：大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）特征：受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，最終導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎截面破壞。這種破壞形態(tài)與適筋梁的破壞形態(tài)相似，為延性破壞。條件：軸向壓力N的偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時(shí)。大偏心受壓破壞（受拉破壞）特征：混凝土先被壓碎，近側(cè)鋼筋屈服，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓，不屈服，破壞沒(méi)有明顯預(yù)兆，破壞突然，屬于脆性破壞類型。條件：軸向壓力N的相對(duì)偏心距較小；或者軸向壓力N的相對(duì)偏心距雖大，但受拉鋼筋配置得太多。小偏心受壓破壞（受壓破壞）一、

試驗(yàn)研究結(jié)論3．中長(zhǎng)柱要考慮縱向彎曲(撓曲)的影響側(cè)向撓度將引起附加彎矩Naf(也稱二階彎矩)。長(zhǎng)細(xì)比小的短柱，二階彎矩可忽略，發(fā)生材料破壞。長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)的中長(zhǎng)柱，二階彎矩不可忽略，發(fā)生材料破壞。長(zhǎng)細(xì)比很大的細(xì)長(zhǎng)柱，發(fā)生失穩(wěn)破壞，應(yīng)避免出現(xiàn)。4．彎矩和軸心壓力對(duì)偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的影響在到達(dá)承載力極限狀態(tài)時(shí)，截面承受的軸力N與彎矩M具有相關(guān)件，構(gòu)件可以在不同軸力N與彎矩M的組合下到承載力極限狀態(tài)。界限破壞小偏心受壓大偏心受壓Nb二、

大、小偏心的界限大、小偏心受壓之間的根本區(qū)別：截面破壞時(shí)遠(yuǎn)離軸力的一側(cè)鋼筋是否屈服與區(qū)分適筋梁和超筋梁的界限狀態(tài)完全相同，三、

彎矩增大系數(shù)偏心受壓構(gòu)件考慮縱向彎曲影響的方法是：將構(gòu)件兩端截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對(duì)同一主軸的彎矩設(shè)計(jì)值M2(絕對(duì)值較大端的彎矩)乘以不小于1.0的增大系數(shù)，作為控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值M。除排架結(jié)構(gòu)柱外，考慮桿件自身?yè)锨绊懙目刂平孛鎻澗卦O(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算：其中，當(dāng)時(shí)取1.0≤1.01桿端彎矩同號(hào)時(shí)的二階效應(yīng)(1)控制截面的轉(zhuǎn)移圖5-17桿端彎矩同號(hào)時(shí)的二階效應(yīng)(P-δ效應(yīng))什么情況下考慮增大系數(shù)？(2)考慮二階效應(yīng)的條件滿足下述三個(gè)條件中的一個(gè)條件時(shí)，就要考慮二階效應(yīng)：①M(fèi)1/M2＞0.9或（M1為絕對(duì)值較小端彎矩，

M2為絕對(duì)值較小端彎矩）②軸壓比N/fcA＞0.9或③lc/i＞34-12(M1/M2)lc為構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度2桿端彎矩異號(hào)時(shí)的二階效應(yīng)——不必考慮圖5-18桿端彎矩異號(hào)時(shí)的二階效應(yīng)(P-δ效應(yīng))雖然軸向壓力對(duì)桿件長(zhǎng)度中部的截面將產(chǎn)生附加彎矩，增大其彎矩值，但彎矩增大后還是比不過(guò)端節(jié)點(diǎn)截面的彎矩值，即不會(huì)發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情況，故不必考慮二階效應(yīng)。第四節(jié)

矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算一、基本計(jì)算

考慮到工程中實(shí)際存在著豎向荷載作用位置的不確定性、混凝土質(zhì)量的不均勻規(guī)取性、配筋的不對(duì)稱性以及施工偏差等因素，規(guī)定必須計(jì)人軸向壓力在偏心方向的附加偏心距。ea：20mm和偏心方向截面邊長(zhǎng)1/30最大值二、

垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗(yàn)算第四節(jié)

矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力，此時(shí)可不計(jì)入彎矩的作用，但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)j的影響。對(duì)稱配筋：即As=As’，as=as’，鋼筋規(guī)格相同三、矩形截面對(duì)稱配筋的計(jì)算方法（一）截面設(shè)計(jì)1)判斷偏心類型

Nb=α1fcbxb

h0當(dāng)N≤Nb

時(shí)，為大偏心當(dāng)N>Nb

時(shí)，為小偏心2）

大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式：公式適用條件：不滿足（2）時(shí)，2）

大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算對(duì)稱配筋公式適用條件滿足時(shí)，由公式（6-3），計(jì)算過(guò)程：公式（6—6）2）

大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算不滿足時(shí)，按公式（6-7）計(jì)算過(guò)程：3）

小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算計(jì)算過(guò)程：≥（已知：本題不需考慮二階效應(yīng)）（已知：本題不需考慮二階效應(yīng)）（二）受壓承載力校核1）先假定大偏心，聯(lián)立方程求解x已知e0，求軸向力設(shè)計(jì)值求解步驟：2）判斷假定是否正確假定正確假定不正確（二）受壓承載力校核3）當(dāng)x≤xb

時(shí)，為大偏壓。將x代入式(6-6)可N。4）當(dāng)x＞x