第六章受壓構(gòu)件

第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.1概述第六章受壓構(gòu)件的截面承載力§6.1概述主要以承受軸向壓力為主,通常還有彎矩和剪力作用(a)軸心受壓

(b)單向偏心受壓

(c)雙向偏心受壓第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.1概述單層工業(yè)廠房偏壓柱受壓構(gòu)件（柱）往往在結(jié)構(gòu)中具有重要作用，一旦產(chǎn)生破壞，往往導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的損壞，甚至倒塌。6.1概述第六章受壓構(gòu)件的截面承載力軸心受壓構(gòu)件縱筋的主要作用:

幫助混凝土受壓

箍筋的主要作用:

防止縱向受力鋼筋壓屈

偏心受壓構(gòu)件

縱筋的主要作用：

一部分縱筋幫助混凝土受壓

另一部分縱筋抵抗由偏心壓力產(chǎn)生的彎矩

箍筋的主要作用:抵抗剪力、防止縱向鋼筋壓屈

第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.1概述箍筋§6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求6.2.1截面型式及尺寸軸心受壓：一般采用方形、矩形、圓形和正多邊形

偏心受壓構(gòu)件：一般采用矩形、工字形、T形和環(huán)形

方形、矩形、圓形時(shí)工字形、T形b—

矩形截面短邊，d—圓形截面直徑6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求第六章受壓構(gòu)件的截面承載力因?yàn)橐砭壧?，?huì)使構(gòu)件過(guò)早出現(xiàn)裂縫，同時(shí)在靠近柱底處的混凝土容易在生產(chǎn)過(guò)程中碰壞，影響柱的承載力和使用年限。腹板厚度不宜小于100mm，抗震區(qū)使用Ⅰ字形截面柱時(shí)，其腹板宜再加厚些。抗震時(shí)方形、矩形圓形6.2.2材料強(qiáng)度要求混凝土：C25C30C35C40等縱筋：HRB400級(jí)、HRB335級(jí)和RRB400級(jí)箍筋：HPB235級(jí)、HRB335級(jí)也可采用HRB400級(jí)鋼筋：全部縱筋配筋率不應(yīng)小于0.6%；不宜大于5%

一側(cè)鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.2%直徑不宜小于12mm，常用16~32mm，宜用粗鋼筋第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求第9.5.1條

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于表9.5.1規(guī)定的數(shù)值。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋百分率(%)0.2和45ft/fy中的較大值受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋受力類型

最小配筋百分率受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋0.60.2注：

1.受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用HRB400級(jí)、RRB400級(jí)鋼筋時(shí)，應(yīng)按表中規(guī)定減小0.1；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上時(shí)，應(yīng)按表中規(guī)定增大0.1；

2.偏心受拉構(gòu)件中的受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼筋考慮；第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.8受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范:3.受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按構(gòu)件的全截面面積計(jì)算；受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按全截面面積扣除受壓翼緣面積(b'f-b)h'f后的截面面積計(jì)算；

4.當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時(shí)，"一側(cè)縱向鋼筋"系指沿受力方向兩個(gè)對(duì)邊中的一邊布置的縱向鋼筋。第9.5.2條

對(duì)臥置于地基上的混凝土板，板中受拉鋼筋的最小配筋率可適當(dāng)降低，但不應(yīng)小于0.15%第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.8受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求縱筋凈距：不應(yīng)小于50mm；預(yù)制柱，不應(yīng)小于30mm和1.5d(d為鋼筋的最大徑)；縱筋中距:在偏心受壓柱中，垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于300mm；有抗震設(shè)防要求、截面尺寸大于400mm的框架柱和框支柱縱向鋼筋的間距不宜大于200mm?？v筋的連接接頭：（宜設(shè)置在受力較小處）可采用機(jī)械連接接頭、焊接接頭和搭接接頭對(duì)于直徑大于28mm的受拉鋼筋和直徑大于32mm的受壓鋼筋，不宜采用綁扎的搭接接頭。第六章受壓構(gòu)件的截面承載力6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)造要求6.2.4箍筋第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)構(gòu)造要求箍筋形式：封閉閉式箍筋間距：在綁綁扎骨架中不應(yīng)應(yīng)大于15d；在焊接骨架中中則不應(yīng)大于20d（d為縱筋最小直徑徑），且不應(yīng)大大于400mm，也不大于構(gòu)件件橫截面的短邊邊尺寸。箍筋直徑：不應(yīng)應(yīng)小于d／4(d為縱筋最大直徑徑)，且不應(yīng)小于6mm。當(dāng)縱筋配筋率超超過(guò)3％時(shí)，箍筋直徑徑不應(yīng)小于8mm，其間距不應(yīng)大大于10d，且不應(yīng)大于200mm。當(dāng)截面短邊不大大于400mm，且縱筋不多于于四根時(shí)，可不不設(shè)置復(fù)合箍筋筋；當(dāng)截面短邊大于于400mm且縱筋多于3根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)復(fù)合箍筋。第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)構(gòu)造要求在縱筋搭接長(zhǎng)度度范圍內(nèi)：箍筋的直徑：不不宜小于搭接鋼鋼筋直徑的0.25倍；箍筋間距：當(dāng)搭搭接鋼筋為受拉拉時(shí)，不應(yīng)大于于5d，且不應(yīng)大于100mm；當(dāng)搭接鋼筋為受受壓時(shí)，不應(yīng)大大于10d，且不應(yīng)大于200mm；（d為受力鋼筋中的的最小直徑）當(dāng)搭接的受壓鋼鋼筋直徑大于25mm時(shí)，尚應(yīng)在搭接接頭頭兩個(gè)端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩根根箍筋。第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)構(gòu)造要求截面形狀復(fù)雜的的構(gòu)件，不可采采用具有內(nèi)折角角的箍筋第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力6.2受壓構(gòu)件一般構(gòu)構(gòu)造要求6.3軸心受壓構(gòu)件的的承載力計(jì)算§6.3軸心受壓構(gòu)件的的承載力計(jì)算◆在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，，理想的軸心受受壓構(gòu)件幾乎是是不存在的?！敉ǔＳ捎谑┕ぶ浦圃斓恼`差、荷荷載作用位置的的不確定性、混混凝土質(zhì)量的不均勻勻性等原因，往往往存在一定的的初始偏心距。。◆但有些構(gòu)件，如如以恒載為主的的等跨多層房屋屋的內(nèi)柱、桁架架中的計(jì)算受壓腹桿等等，主要承受軸軸向壓力，可近近似按軸心受壓壓構(gòu)件普通鋼箍柱：箍筋的作用？縱筋的作用？螺旋鋼箍柱：箍筋的形狀狀為圓形，且且間距較密，，其作用？第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力縱筋的作用：：◆協(xié)助混凝土受受壓◆承擔(dān)彎矩作用用◆減小持續(xù)壓應(yīng)應(yīng)力下混凝土土收縮和徐變變的影響。實(shí)驗(yàn)表明，收收縮和徐變能能把柱截面中中的壓力由混混凝土向鋼筋筋轉(zhuǎn)移，從而而使鋼筋壓應(yīng)應(yīng)力不斷增長(zhǎng)長(zhǎng)。壓應(yīng)力的的增長(zhǎng)幅度隨隨配筋率的減減小而增大。。如果不給配配筋率規(guī)定一一個(gè)下限，鋼鋼筋中的壓應(yīng)應(yīng)力就可能在在持續(xù)使用荷荷載下增長(zhǎng)到到屈服應(yīng)力水水平。6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力全部縱筋配筋筋率不應(yīng)小于于0.6%；不宜大于5%一側(cè)鋼筋配筋筋率不應(yīng)小于于0.2%常用范圍為0.5~2.0%鋼筋混凝土柱柱受荷后，鋼鋼筋和混凝土土同變形（壓壓縮）；荷載載較大的柱，，突然卸荷時(shí)時(shí)，混凝土只只能恢復(fù)其全全部壓縮變形形中的彈性部部分，其徐變變變形大部分分不能恢復(fù)；；而鋼筋則能能恢復(fù)其全部部的壓縮變形形，這就會(huì)引引起兩間之間間的差異變形形，構(gòu)件中縱縱向鋼筋的配配筋率越高、、混凝土的徐徐變?cè)酱?，二二者之間的差差異也就越大大。此時(shí)由于于鋼筋的彈性性恢復(fù)，有可可能使混凝土土內(nèi)的應(yīng)力達(dá)達(dá)到其抗拉強(qiáng)強(qiáng)度而立即斷斷裂，產(chǎn)生脆脆性破壞，因因此在設(shè)計(jì)中中，對(duì)承受可可變荷載較大大的構(gòu)件，其其縱筋的配筋筋率應(yīng)加以控控制。規(guī)范取極限壓壓應(yīng)變?chǔ)舖ax=0.002，相應(yīng)地，縱筋筋的應(yīng)力為6.3.1普通箍筋柱用表示鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值所以鋼筋抗壓壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值大于400N/mm2時(shí)，鋼筋強(qiáng)度度不能充分發(fā)發(fā)揮。即規(guī)范認(rèn)定的的：1.短柱的受力特特點(diǎn)和破壞形形態(tài)素混凝土棱柱柱體試件的極極限壓應(yīng)變?yōu)闉?.0015~0.002，鋼筋混凝土土短柱破壞時(shí)時(shí)壓應(yīng)變?cè)?.0025~0.0035之間，這是因因?yàn)榭v筋起到到了調(diào)整混凝凝土應(yīng)力的作作用，較好地地發(fā)揮了混凝凝土的塑性性性能，改善了了受壓破壞的的脆性性質(zhì)。。第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力在構(gòu)件計(jì)算時(shí)時(shí)，通常以應(yīng)應(yīng)變達(dá)到0.002為控制條件，，認(rèn)為此時(shí)混混凝土達(dá)到了了軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度f(wàn)c6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算當(dāng)荷載較大時(shí)時(shí)，由于混凝凝土塑性變形形的發(fā)展，壓壓縮變形的增增加速度快于于荷載增加速速度，另外，，在相同荷載載增量下，鋼鋼筋壓應(yīng)力比比混凝土壓應(yīng)應(yīng)力增加得快快，亦即鋼筋筋和混凝土之之間的應(yīng)力出出現(xiàn)了重分布布現(xiàn)象；6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力當(dāng)荷載較小時(shí)時(shí)，混凝土和和鋼筋均處于于彈性工作階階段，柱子壓壓縮變形的增增加與荷載的的增加成正比比，混凝土壓壓應(yīng)力和鋼筋筋壓應(yīng)力增加加與荷載增加加也成正比；；6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算0彈性變形塑性變形在軸心荷載作用下，截面應(yīng)變基本是均勻分布的。由于鋼筋與混凝土之間粘結(jié)力的存在，使兩者的應(yīng)變基本相同，即。隨著荷載的繼繼續(xù)增加，柱柱中開(kāi)始出現(xiàn)現(xiàn)微細(xì)裂縫，，在臨近破壞壞荷載時(shí)，柱柱四周出現(xiàn)明明顯的縱向裂裂縫，箍筋間間縱筋壓屈，，向外凸出，，混凝土被壓壓碎，柱子即即告破壞。初始偏心距附加彎矩和側(cè)側(cè)向撓度加大了原來(lái)的的初始偏心距距構(gòu)件承載力進(jìn)進(jìn)一步降低如前所述，由由于材料本身身的不均勻性性、施工的尺尺寸誤差等原原因，軸心受受壓構(gòu)件的初初始偏心是不不可避免的。。初始偏心距距的存在，必必然會(huì)在構(gòu)件件中產(chǎn)生附加加彎矩和相應(yīng)應(yīng)的側(cè)向撓度度，而側(cè)向撓撓度又加大了了原來(lái)的初始始偏心距。這這樣相互影響響的結(jié)果，必必然導(dǎo)致構(gòu)件件承載能力的的降低。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比很很大的細(xì)長(zhǎng)受受壓構(gòu)件，甚甚至還可能發(fā)發(fā)生失穩(wěn)破壞壞。在長(zhǎng)期荷荷載作用下，，由于徐變的的影響，使細(xì)細(xì)長(zhǎng)受壓構(gòu)件件的側(cè)向撓度度增加更大，，因而，構(gòu)件件的承載力降降低更多。2．細(xì)長(zhǎng)軸心受受壓構(gòu)件的承承載力降低現(xiàn)現(xiàn)象6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力試驗(yàn)表明，對(duì)對(duì)粗短受壓構(gòu)構(gòu)件，初始偏偏心距對(duì)構(gòu)件件承載力的影影響并不明顯顯，而對(duì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)受壓構(gòu)件，，這種影響是是不可忽略的的。細(xì)長(zhǎng)軸心心受壓構(gòu)件的的破壞，實(shí)質(zhì)質(zhì)上已具偏心心受壓構(gòu)件強(qiáng)強(qiáng)度破壞的典典型特征（破破壞時(shí)，首先先在凹側(cè)出現(xiàn)現(xiàn)縱向裂縫，，隨后混凝土土被壓碎，縱縱筋壓屈向外外凸出；凸側(cè)側(cè)混凝土出現(xiàn)現(xiàn)垂直縱軸方方向的橫向裂裂縫，側(cè)向撓撓度迅速增大大，構(gòu)件破壞壞。如圖）。。穩(wěn)定系數(shù)主要要與構(gòu)件的長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比（（為為構(gòu)件的計(jì)算算長(zhǎng)度，為截面的最小小回轉(zhuǎn)半徑））有關(guān)。當(dāng)為為矩形截面時(shí)時(shí)，長(zhǎng)細(xì)比用用表表示（（b為截面短邊））。長(zhǎng)細(xì)比愈愈大,φ值愈小關(guān)系曲線6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力對(duì)細(xì)長(zhǎng)柱，如如前所述，其其承載力要比比短柱低，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》采用穩(wěn)定系數(shù)數(shù)φ來(lái)表示細(xì)長(zhǎng)柱柱承載力降低低的程度穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)原國(guó)家建建委建筑科學(xué)學(xué)研究院的試試驗(yàn)結(jié)果，并并參考國(guó)外有有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果果得到的φ與的的關(guān)系曲曲線如圖。穩(wěn)定系數(shù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的值見(jiàn)表表。當(dāng)或時(shí)，即為短柱，φ=1.0。6.3軸心受壓構(gòu)件件的承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力軸心受壓構(gòu)件件在承載能力力極限狀態(tài)時(shí)時(shí)的截面應(yīng)力力情況如圖所所示，此時(shí)，，混凝土應(yīng)力力達(dá)到其軸心心抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值，受壓壓鋼筋應(yīng)力達(dá)達(dá)到抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值。軸心受壓短柱承載力設(shè)計(jì)值為軸心受壓長(zhǎng)柱穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)φ主要與柱的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)系數(shù)0.9是可靠度調(diào)整系數(shù)數(shù)6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3%時(shí)，公式中的A應(yīng)改用代替3.軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算6.3.1普通鋼箍柱軸心受壓短柱軸心受壓長(zhǎng)柱穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)φ主要與柱的長(zhǎng)細(xì)比比有關(guān)可靠度調(diào)整系數(shù)0.9是考慮初始偏心的的影響，以及主要要承受恒載作用的的軸心受壓柱的可可靠性。6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力6.3.2螺旋箍筋柱6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力混凝土圓柱體三向向受壓狀態(tài)的縱向向抗壓強(qiáng)度6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)（（保護(hù)層已剝落，，不考慮）6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力令：則：——螺旋式或焊接環(huán)式式間接鋼筋的換算截面面面積按鋼筋等體積換算算6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力承載力由三項(xiàng)構(gòu)成成：試驗(yàn)表明，當(dāng)混凝凝土強(qiáng)度等級(jí)大于于C50時(shí)，徑向壓應(yīng)力對(duì)對(duì)構(gòu)件承載力的影影響有所降低，因因此，上式中的第第3項(xiàng)應(yīng)乘以折減系數(shù)數(shù)。另外，與普通通箍筋柱類似，取取可靠度調(diào)整系數(shù)數(shù)為0.9。于是，螺旋箍筋筋柱承載能力極限限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式式為：螺旋箍筋對(duì)承載力力的影響系數(shù)α當(dāng)fcu,k≤50N/mm2時(shí)，取α=1.0當(dāng)fcu,k=80N/mm2時(shí)，取α=0.85，其間直線插值。。6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力核芯混凝土的承載力縱向鋼筋的承載力螺旋箍筋所增加的承載力采用螺旋箍筋可有有效提高柱的軸心心受壓承載力。◆如螺旋箍筋配置過(guò)過(guò)多，極限承載力力提高過(guò)大，則會(huì)會(huì)在遠(yuǎn)未達(dá)到極限承載力之前保保護(hù)層產(chǎn)生剝落，，從而影響正常使使用。《規(guī)范》規(guī)定：●按螺旋箍筋計(jì)算的的承載力不應(yīng)大于于按普通箍筋柱受受壓承載力的50%?！魧?duì)長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大柱，，由于縱向彎曲變變形較大，截面不不是全部受壓，螺旋箍筋的約約束作用得不到有有效發(fā)揮?！兑?guī)范》規(guī)定：●對(duì)長(zhǎng)細(xì)比l0/d大于12的柱不考慮螺旋箍箍筋的約束作用。。◆螺旋箍筋的約束效效果與其截面面積積Ass1和間距s有關(guān)，為保證有一定約束效果果，《規(guī)范》規(guī)定：●螺旋箍筋的換算面面積Asso不得小于全部縱筋筋A(yù)'s面積的25%●螺旋箍筋的間距s不應(yīng)大于dcor/5，且不大于80mm，同時(shí)為方便施工，，s也不應(yīng)小于40mm。6.3軸心受壓構(gòu)件的承承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力§6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算偏心受壓構(gòu)件壓彎構(gòu)件=偏心距e0=0時(shí)，軸心受壓構(gòu)件件當(dāng)e0→∞時(shí)，即N=0時(shí)，受彎構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件的受受力性能和破壞形形態(tài)界于軸心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件。6.4.1偏心受壓破壞特征征偏心受壓構(gòu)件的破破壞形態(tài)與偏心距e0和縱向鋼筋配筋率有關(guān)1、受拉破壞M較大，N較小偏心距eo較大As配筋合適第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算

f'yA'sN◆截面受拉側(cè)混凝凝土較早出現(xiàn)裂裂縫，As的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展展較快，首先達(dá)到屈服強(qiáng)度?！舸撕?，裂縫迅速速開(kāi)展，受壓區(qū)區(qū)高度減小?！糇詈笫軌簜?cè)鋼筋筋A(yù)'s受壓屈服，壓區(qū)區(qū)混凝土壓碎而而達(dá)到破壞?！暨@種破壞具有明明顯預(yù)兆，變形形能力較大，破破壞特征與配有有受壓鋼筋的適筋梁相相似，承載力主要取決決于受拉側(cè)鋼筋筋?！粜纬蛇@種破壞的的條件是：偏心距eo較大，且受拉側(cè)側(cè)縱向鋼筋配筋率合適，通常常稱為大偏心受壓。1、受拉破壞偏心受壓構(gòu)件的的破壞形態(tài)與偏心距eo和縱向鋼筋配筋率率有關(guān)6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算6.4.1偏心受壓破壞特特征第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算6.4.1偏心受壓破壞特特征受拉破壞時(shí)截面面應(yīng)力和受拉破破壞形態(tài)第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力（a）截面應(yīng)力（b）受拉破壞形態(tài)態(tài)2、受壓破壞產(chǎn)生受壓破壞的的條件有兩種情情況：⑴當(dāng)相對(duì)偏心距距eo/ho較小，截面全部部受壓或大部分分受壓⑵或雖然相對(duì)偏心心距eo/ho較大，但受拉側(cè)側(cè)縱向鋼筋配置置較多時(shí)As太多6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力◆截面受壓側(cè)混凝凝土和鋼筋的受受力較大?！舳芾瓊?cè)鋼筋應(yīng)應(yīng)力較小?！舢?dāng)相對(duì)偏心距e0/h0很小時(shí)，‘受拉拉側(cè)’還可能出出現(xiàn)“反向破壞壞”情況?！艚孛孀詈笫怯捎谟谑軌簠^(qū)混凝土土首先壓碎而達(dá)達(dá)到破壞?！舫休d力主要取決決于壓區(qū)混凝土土和受壓側(cè)鋼筋筋，破壞時(shí)受壓壓區(qū)高度較大，，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能能受拉也可能受受壓，破壞具有有脆性性質(zhì)?！舻诙N情況在設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)予避免，因此受壓破壞壞一般為偏心距距較小的情況，，故常稱為小偏心受壓。2、受壓破壞產(chǎn)生受壓破壞的的條件有兩種情情況：⑴當(dāng)相對(duì)偏心距距e0/h0較小。⑵或雖然相對(duì)偏心心距e0/h0較大，但受拉側(cè)縱向鋼鋼筋配置較多時(shí)時(shí)。As太多6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力（a）（b）受壓破壞時(shí)截面面應(yīng)力和受壓破破壞形態(tài)（a）、（b）截面應(yīng)力（c）受壓破壞形態(tài)態(tài)（c）6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力6.4.2附加偏心距和偏偏心距增大系數(shù)數(shù)由于施工誤差、、荷載作用位置置的不確定性及及材料的不均勻勻等原因，實(shí)際際工程中不存在在理想的軸心受受壓構(gòu)件。為考考慮這些因素的的不利影響，引引入附加偏心距ea，即在正截面受壓壓承載力計(jì)算中中，偏心距取計(jì)計(jì)算偏心距e0=M/N與附加偏心距ea之和，稱為初始偏心距ei參考以往工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)外規(guī)范范，附加偏心距距ea取20mm與h/30兩者中的較大值值，此處h是指偏心方向的的截面尺寸。一、附加偏心距距6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力二、偏心距增大大系數(shù)◆由于側(cè)向撓曲變變形，軸向力將將產(chǎn)生二階效應(yīng)，引起附加彎矩矩◆對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大大的構(gòu)件，二階階效應(yīng)引起附加加彎矩不能忽略略?！魣D示典型偏心受受壓柱，跨中側(cè)側(cè)向撓度為f?！魧?duì)跨中截面，軸軸力N的偏心距為ei+f，即跨中截面的的彎矩為M=N(ei+f)?！粼诮孛婧统跏计木嘞嗤那榍闆r下，柱的長(zhǎng)細(xì)比l0/h不同，側(cè)向撓度度f(wàn)的大小不同，影影響程度會(huì)有很很大差別，將產(chǎn)產(chǎn)生不同的破壞壞類型。

的值隨N值的增大而線性增加，稱為一階彎矩或初始彎矩。而由附加撓度產(chǎn)生的彎矩，是隨著N及值的增大而增大，稱為二階彎矩或二階效應(yīng)。6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力NNyx◆對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比l0/h≤8的短柱。◆側(cè)向撓度度f(wàn)與初始偏偏心距距ei相比很小小?！糁缰袕潖澗豈=N(ei+f)隨軸力N的增加基基本呈線線性增長(zhǎng)長(zhǎng)?！糁敝吝_(dá)到到截面承承載力極極限狀態(tài)態(tài)產(chǎn)生破破壞?！魧?duì)短柱可可忽略側(cè)側(cè)向撓度度f(wàn)二階彎矩矩的影響。6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力MN0偏壓時(shí)的的材料破破壞曲線線◆長(zhǎng)細(xì)比l0/h=8~30的長(zhǎng)柱?！鬴與ei相比已不不能忽略略?！鬴隨軸力增增大而增增大，柱柱跨中彎彎矩M=N(ei+f)的增長(zhǎng)速速度大于于軸力N的增長(zhǎng)速速度。◆即M隨N的增加呈呈明顯的的非線性性增長(zhǎng)。。◆雖然最終終在M和N的共同作作用下達(dá)達(dá)到截面面承載力力極限狀狀態(tài)，但但軸向承承載力明明顯低于于同樣截截面和初初始偏心心距情況況下的短短柱。◆因此，對(duì)對(duì)于中長(zhǎng)長(zhǎng)柱，在在設(shè)計(jì)中中應(yīng)考慮慮側(cè)向撓撓度f(wàn)二階彎矩矩增大的影影響。6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力MN0◆長(zhǎng)細(xì)比l0/h>30的細(xì)長(zhǎng)柱柱◆側(cè)向撓度度f(wàn)的影響已已很大◆在未達(dá)到到截面承承載力極極限狀態(tài)態(tài)之前，，側(cè)向撓撓度f(wàn)已呈不穩(wěn)定發(fā)展即柱的軸軸向荷載載最大值值發(fā)生在在荷載增增長(zhǎng)曲線線與截面面承載力力Nu-Mu相關(guān)曲線線相交之之前◆這種破壞壞為失穩(wěn)穩(wěn)破壞，，應(yīng)進(jìn)行行專門(mén)計(jì)計(jì)算6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力MN0二、偏心心距增大大系數(shù)

yxNN試驗(yàn)結(jié)果果界限破壞壞，鋼筋筋屈服，，混凝土土破壓壞壞，相應(yīng)應(yīng)于界限限狀態(tài)的的曲率曲率界限破壞壞時(shí)截面面受壓區(qū)區(qū)邊緣混混凝土的的極限壓壓應(yīng)變?chǔ)與u=0.0033；界限破破壞時(shí)受受拉鋼筋筋的拉應(yīng)應(yīng)變?chǔ)舮=fy/Es，以HRB335級(jí)鋼筋標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為為基準(zhǔn)：：fyk=335N/mm2、Es=2*105N/mm2，則：εy=0.0017（此值介介于HPB235和HRB335之間），，并考慮慮混凝土土在長(zhǎng)期期荷載作作用下的的徐變影影響，根根據(jù)實(shí)測(cè)測(cè)結(jié)果，，將εcu的值再以以1.25的徐變影影響系后后，得：：6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力截面的曲曲率二、偏心心距增大大系數(shù)yxN取h≈1.1ho6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力因此，在在公式中中乘以系系數(shù)ξ1（考慮軸軸向力偏偏心率對(duì)對(duì)截面曲曲率的影影響系數(shù)數(shù)）和ξ2（考慮構(gòu)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)細(xì)比對(duì)截截面曲率率的影響響系數(shù)））進(jìn)行修修正。二、偏心心距增大大系數(shù)yxN于是可得得偏心受受壓構(gòu)件件偏心距增增大系數(shù)數(shù)為對(duì)于I形、T形、環(huán)形形和圓形形截面，，也可采采用類似似的方法法確定。。仍可按按式計(jì)算算，只須須將公式式中的ho和h用相應(yīng)的的截面有有效高度度ho和截面高高度h（或直徑徑）代替替即可。。6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力設(shè)計(jì)時(shí)，，偏壓構(gòu)構(gòu)件包括括了大、、小偏心心的各種種受力狀狀態(tài)，構(gòu)構(gòu)件不是是剛好處處于界限限狀態(tài)破破壞，構(gòu)構(gòu)件的實(shí)實(shí)際曲率率應(yīng)考慮慮在前述述的基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)行行適當(dāng)?shù)牡男拚囼?yàn)表明明，軸向向力偏心心率和構(gòu)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)細(xì)比對(duì)偏偏心受壓壓構(gòu)件臨臨界截面面的極限限曲率的的影響不不能忽略略對(duì)于大偏偏心受壓壓構(gòu)件，，軸向力力偏心率率對(duì)臨界界截面極極限曲率率的影響響不大，，可近似似取ξ1=1.0；對(duì)于小小偏心受受壓構(gòu)件件，臨界界截面的的極限曲率隨軸軸向力偏偏心率減減小而減減小。根根據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果和和理論分分析，可可按下列列公式確確定：根據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果和和理論分分析,和可分別別按下列列公式計(jì)計(jì)算。（1）軸向力力偏心率率對(duì)截面面曲率的的影響系系數(shù)式中——ξ1偏心受壓壓構(gòu)件的的截面曲曲率修正正系數(shù)，，當(dāng)ξ1>1.0時(shí)，取ξ1=1.0；A——構(gòu)件的截面面積，對(duì)T形、I形截面，均取或6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力二、偏心心距增大大系數(shù)式中——ξ2構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)細(xì)比對(duì)截截面曲率率的影響響系數(shù)，，（2）構(gòu)件長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比對(duì)對(duì)截面曲曲率的影影響系數(shù)數(shù)臨界截面面的極限限曲率隨隨構(gòu)件長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比的的增大而而減少，，當(dāng)lo/h<15時(shí)，其影影響較小小，可予予以忽略略，取ξ2=1.0。當(dāng)15<lo/h<30時(shí)，根據(jù)據(jù)試驗(yàn)資資料分析析，可按按下列公公式計(jì)算算：當(dāng)lo/h<30時(shí)，按上上述公式式計(jì)算的的值與試試驗(yàn)結(jié)果果符合程程度較好好，當(dāng)lo/h>30時(shí)，在承承載能力力極限狀狀態(tài)下，，柱的臨臨界截面面應(yīng)變值值較小，，離材料料破壞還還相當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)，接近近彈性失失穩(wěn)破壞壞，按上上述公式式計(jì)算的的值誤差差較大。。當(dāng)偏心受受壓構(gòu)件件的長(zhǎng)細(xì)細(xì)比lo/i<17.5時(shí)，可不不考慮縱縱向彎曲曲對(duì)偏心心距的影影響，即即取η=1.0。6.4偏心受壓壓構(gòu)件正正截面承承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓壓構(gòu)件的的截面承承載力因此，當(dāng)當(dāng)lo/h>30時(shí)，建議議采用較較為準(zhǔn)確確的方法法進(jìn)行計(jì)計(jì)算。矩形截面面（1）剛性屋屋蓋的單單層房屋屋排架柱柱、露天天吊車柱柱和棧橋橋柱，其其計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度可按按表6—1取用。根據(jù)理論論分析并并參照以以往的工工程經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》按下述規(guī)規(guī)定，確確定偏心心受壓柱柱和軸心心受壓柱柱的計(jì)算算長(zhǎng)度：：材料力學(xué)學(xué)壓桿撓撓曲線上上相鄰兩兩拐點(diǎn)間間的距離離相鄰反彎點(diǎn)點(diǎn)之間的距距離6.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力6.4.3柱的計(jì)算長(zhǎng)度表6—1剛性屋蓋單單層房屋排排架柱、露露天吊車柱柱和棧橋柱柱的計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度l06.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力表6—2框架結(jié)構(gòu)各各層柱的計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度l06.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力（2）一般多層層房屋中梁梁柱為剛接接的框架結(jié)結(jié)構(gòu)，各層層柱的計(jì)算長(zhǎng)度可可按表6—2的規(guī)定取用用。屬于這類框框架的有：：全無(wú)任何何墻體的純純框架結(jié)構(gòu)構(gòu)，其中包包括墻體可可能拆除的的框架結(jié)構(gòu)構(gòu)；圍護(hù)墻墻及內(nèi)部縱縱橫墻由輕輕質(zhì)材料組組成的框架架結(jié)構(gòu)；僅僅在溫度區(qū)區(qū)段一側(cè)設(shè)設(shè)有剛性山山墻，其余余部分無(wú)抗抗水平力剛剛性墻（或或電梯井））的框架結(jié)結(jié)構(gòu)；房屋屋兩端有剛剛性山墻，，但中間無(wú)無(wú)剛性隔墻墻（或電梯梯井），而而且房屋平平面長(zhǎng)寬比比很大（例例如，現(xiàn)澆澆樓蓋房屋屋，平面長(zhǎng)長(zhǎng)寬比大于于3；裝配式樓樓蓋房屋，，平面長(zhǎng)寬寬比大于2.5）的框架結(jié)結(jié)構(gòu)等等。。當(dāng)按目前前的彈性地地震作用法法進(jìn)行框架架抗震設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，考慮慮到剛性填填充墻可能能已經(jīng)嚴(yán)重重開(kāi)裂，并并與框架脫脫離而不再再能起抗水水平力剛性性墻體的作作用，其框框架柱計(jì)算算長(zhǎng)度亦可可參照本條條取用。上述規(guī)定給給出了相當(dāng)當(dāng)于沒(méi)有抗抗側(cè)力剛性性墻的兩跨跨以上框架架柱的計(jì)算算長(zhǎng)度的取取值原則。。6.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力6.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力當(dāng)水平荷載載產(chǎn)生的彎彎矩設(shè)計(jì)值值占總彎矩矩設(shè)計(jì)值的的75%以上時(shí)，柱柱的計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度可按下下列兩式計(jì)計(jì)算，并取取其中的較較小值：

、——

柱的上端、下端節(jié)點(diǎn)處交匯的各柱線剛度之和與交匯的各梁線剛度之和的比值式中——

比值、中的較小值；H——柱的高度，，按表6.2采用。（3）按有側(cè)移移考慮的框框架6.4.4正截面承載載力計(jì)算一、基本假假定：◆偏心受壓正正截面受力力分析方法法與受彎情情況是相同同的，即仍仍采用以平截面假定定為基礎(chǔ)的計(jì)計(jì)算理論。?！舾鶕?jù)混凝土土和鋼筋的的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，，即可分析析截面在壓壓力和彎矩矩共同作用用下受力全全過(guò)程?！魧?duì)于正截面面承載力的的計(jì)算，同同樣可按受受彎情況，，對(duì)受壓區(qū)區(qū)混凝土采采用等效矩矩形應(yīng)力圖圖。◆等效矩形應(yīng)應(yīng)力圖的強(qiáng)度為αfc，等效矩形形應(yīng)力圖的的高度與中中和軸高度度的比值為為β1。6.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力二、“受拉拉側(cè)”鋼筋筋應(yīng)力σs由平截面假假定可得x=b1xnss=Eses6.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力二、“受拉側(cè)”鋼筋應(yīng)力ssx=b1

xnss=Eses為避免采用用上式出現(xiàn)現(xiàn)x的三次方程考慮：當(dāng)x=xb，ss=fy；當(dāng)x=b1，ss=0雙曲線雙曲線直線替代0.20.60.410004003002000.86.4偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面面承載力計(jì)計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件件的截面承承載力三、矩形截截面大偏心心受壓構(gòu)件件正截面承承載力計(jì)算算基本計(jì)算公式式當(dāng)x≤xb時(shí)—受拉破壞(大偏心受壓)同樣，為保證證受拉鋼筋屈屈服為保證受壓鋼鋼筋屈服6.4偏心受壓構(gòu)件件正截面承載載力計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力四、矩形截面面小偏心受壓壓構(gòu)件正截面面承載力計(jì)算算基本計(jì)算公式式當(dāng)x≥xb時(shí)—受壓破壞(小偏心受壓)此時(shí),截面可全部受受壓或大部分分受壓、部分分受拉。與偏心壓力N較近一側(cè)的縱縱向受壓鋼筋筋一般均能達(dá)達(dá)到屈服；而而遠(yuǎn)離偏心壓壓力一側(cè)的鋼鋼筋可能受拉拉、亦可能受受壓，其應(yīng)力力往往達(dá)不到到屈服強(qiáng)度。。其平衡方程為為：第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力當(dāng)偏心距很小小、軸向力很很大時(shí)，構(gòu)件件全截面受壓壓，原受拉側(cè)側(cè)由拉變成壓壓，此時(shí)，原原受拉側(cè)如仍仍按構(gòu)造要求求的最小配筋筋率配置受力力鋼筋，有可可能因配筋量量過(guò)少而出現(xiàn)現(xiàn)受壓屈服，，則可能發(fā)生生As一側(cè)混凝土首首先達(dá)到受壓壓破壞的情況況，這種情況況稱為“反向向破壞”。規(guī)范規(guī)定:當(dāng)時(shí)，尚應(yīng)由圖示截面應(yīng)力分布，對(duì)取矩，得到第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力附加偏心距ea與荷載偏心距距eo取方向相反第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力1）、大偏心受受壓（受拉破破壞）已知：截面尺尺寸(b×h)、材料強(qiáng)度(fc、fy，fy')、構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比比(l0/h)以及軸力N和彎矩M設(shè)計(jì)值，若hei>eib.min=0.3ho，一般可先按大大偏心受壓情情況計(jì)算?五、矩形截面面偏心受壓構(gòu)構(gòu)件正截面不不對(duì)稱配筋截截面設(shè)計(jì)6.4偏心受壓構(gòu)件件正截面承載載力計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力為什么?⑴As和A's均未知時(shí)兩個(gè)基本方程程中有三個(gè)未未知數(shù)，As、A's和x，故無(wú)唯一解。與雙筋梁類似似，為使總配配筋面積（As+A's）最小?可取x=xbh0得★若A's<0.002bh?則取A's=0.002bh，然后按A's為已知情況計(jì)計(jì)算。★若As<rminbh?應(yīng)取As=rminbh6.4偏心受壓構(gòu)件件正截面承載載力計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力⑵A's為已知時(shí)當(dāng)A's已知時(shí)，兩個(gè)個(gè)基本方程有有二個(gè)未知數(shù)數(shù)As和x，有唯一解。先由第二式求求解x，若x<xbho，且x>2a's，則可將代入入第一式得若x>xbho？★若As小于rminbh？應(yīng)取As=rminbh則應(yīng)按A's為未知情況重重新計(jì)算確定定A's則可偏于安全全的近似取x=2a's，按下式確定As若x<2a's？6.4偏心受壓構(gòu)件件正截面承載載力計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力⑵A's為已知時(shí)當(dāng)A's已知時(shí)，兩個(gè)個(gè)基本方程有有二個(gè)未知數(shù)數(shù)As和x，有唯一解。先由第二式求求解x，若x<xbho，且x>2a's，則可將代入入第一式得若x>xbho？★若As若小于rminbh？應(yīng)取As=rminbh則應(yīng)按A's為未知情況重重新計(jì)算確定定A's則可偏于安全全的近似取x=2a's，按下式確定定As若x<2a's？6.4偏心受壓構(gòu)件件正截面承載載力計(jì)算第六章受受壓構(gòu)件的截截面承載力⑵A's為已知時(shí)當(dāng)A's已知時(shí)，兩個(gè)個(gè)基本方程有有二個(gè)未知數(shù)數(shù)As和x，有唯一解。先由第二式求求解x，若x<xbh0，且x>2a's，則可將代入入第一式得若x>xbho？★若As若小于rminbh？應(yīng)取As=rminbh★若As若小于rminbh？應(yīng)取As=rminbh則應(yīng)按A's為未知情況重新計(jì)計(jì)算確定A's則可偏于安全的近近似取x=2a's，按下式確定As若x<2a's？6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力2）小偏心受壓（受受壓破壞）hei≤eib.min=0.3h0兩個(gè)基本方程中有有三個(gè)未知數(shù)，As、A's和x，故無(wú)唯一解。小偏心受壓，即x>xb，ss<fy，As未達(dá)到受拉屈服。。進(jìn)一步考慮，如果果x<2b1-xb，ss>-fy'，則As未達(dá)到受壓屈服因此，當(dāng)xb<x<(2b1-xb)，As無(wú)論怎樣配筋，都都不能達(dá)到屈服為使用鋼量最小，，故可取As=max(0.45ft/fy，0.002bh)。6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力當(dāng)偏心距很小時(shí)，，為防止發(fā)生“反反向破壞”。Ne0

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eae'第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力規(guī)范規(guī)定:當(dāng)時(shí)，尚應(yīng)確定As后，就只有x和A's兩個(gè)未知數(shù)，故可可得唯一解。根據(jù)求得的x，可分為三種情況況⑴若x<(2b1-xb)，則將x代入求得A's。⑵若x>(2b1-xb)，ss=-fy'，基本公式轉(zhuǎn)化為為下式，⑶若xh0>h，應(yīng)取x=h，同時(shí)應(yīng)取a=1，代入基本公式直直接解得A's重新求解x和A's6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力理論計(jì)算結(jié)果等效矩形計(jì)算結(jié)果果6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力六、Nu-Mu相關(guān)曲線Nu-Mu相關(guān)曲線反映了在在壓力和彎矩共同同作用下正截面承承載力的規(guī)律，具具有以下一些特點(diǎn)點(diǎn)：⑴相關(guān)曲線上的任一一點(diǎn)代表截面處于于正截面承載力極極限狀態(tài)時(shí)的一種種內(nèi)力組合?！袢缫唤M內(nèi)力（N，M）在曲線內(nèi)側(cè)說(shuō)明明截面未達(dá)到極限限狀態(tài)，是安全的的；●如（N，M）在曲線外側(cè)，則則表明截面承載力力不足。⑵當(dāng)彎矩為零時(shí)，軸軸向承載力達(dá)到最最大，即為軸心受受壓承載力N0（A點(diǎn)）。當(dāng)軸力為零時(shí)，為為受彎承載力M0（C點(diǎn)）。6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力⑶截面受彎承載力Mu與作用的軸壓力N大小有關(guān)?！癞?dāng)軸壓力較小時(shí)，，Mu隨N的增加而增加（CB段）；●當(dāng)軸壓力較大時(shí)，，Mu隨N的增加而減?。ˋB段）。⑷截面受彎承載力在在B點(diǎn)達(dá)(Nb，Mb)到最大，該點(diǎn)近似似為界限破壞?！馛B段（N≤Nb）為受拉破壞；●AB段（N>Nb）為受壓破壞。6.4偏心受壓構(gòu)件正截截面承載力計(jì)算第六章受壓構(gòu)構(gòu)件的截面承載力力⑹對(duì)于對(duì)稱配筋截面面，如果截面形狀狀和尺寸相同，砼砼強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋筋級(jí)別也相同，但但配筋率不同，達(dá)達(dá)到界限破壞時(shí)的的軸力Nb是一致的。⑸如截面尺寸和材料料強(qiáng)度保持不變，，Nu-Mu相關(guān)曲線隨配筋筋率的增加而向向外側(cè)增大。6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力八、對(duì)稱配筋截截面◆實(shí)際工程中，受受壓構(gòu)件常承受受變號(hào)彎矩作用用，當(dāng)彎矩?cái)?shù)值值相差不大，可可采用對(duì)稱配筋筋?！舨捎脤?duì)稱配筋不不會(huì)在施工中產(chǎn)產(chǎn)生差錯(cuò)，故有有時(shí)為方便施工工或?qū)τ谘b配式式構(gòu)件，也采用用對(duì)稱配筋。◆對(duì)稱配筋截面，，即As=As'，fy=fy'，as=a's，其界限破壞狀態(tài)態(tài)時(shí)的軸力為Nb=afcbxbh0。因此，除要考慮慮偏心距大小外外，還要根據(jù)軸軸力大?。∟<Nb或N>Nb）的情況判別屬屬于哪一種偏心心受力情況。6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力1、當(dāng)hei>eib.min=0.3h0，且N<Nb時(shí)，為大偏心受受壓x=N/afcb若x=N/a1fcb<2a's，可近似取x=2a's，對(duì)受壓鋼筋合合力點(diǎn)取矩可得得e'=hei-0.5h+a's6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力2、當(dāng)hei≤eib.min=0.3h0，為小偏心受壓或hei>eib.min=0.3h0，但N>Nb時(shí)，為小偏心受壓由第一式解得代入第二式得這是一個(gè)x的三次方程，設(shè)設(shè)計(jì)中計(jì)算很麻麻煩。為簡(jiǎn)化計(jì)計(jì)算，可近似取取as=x(1-0.5x)在小偏壓范圍的的平均值，代入上式6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力上式配筋實(shí)為迭迭代的近似值，，與精確解的誤誤差已很小，滿滿足一般設(shè)計(jì)精精度要求。對(duì)稱配筋截面復(fù)復(fù)核的計(jì)算與非非對(duì)稱配筋情況況相同。6.4偏心受壓構(gòu)件正正截面承載力計(jì)計(jì)算第六章受壓壓構(gòu)件的截面承承載力【6-1】某高層辦公樓門(mén)門(mén)廳的鋼筋混凝凝土圓柱，承受受軸向力設(shè)計(jì)值值N＝3000kN。柱的計(jì)算長(zhǎng)度度為4.2m，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)計(jì)