受压构件承载力偏心对称受压构件(第五课).ppt

第六章 受压构件的截面承载力混凝土结构混凝土结构Concrete Structure第六章第六章 偏心受力构件承载力计算偏心受力构件承载力计算Behaviors under flexure and axial load第六章 受压构件的截面承载力第六章第六章 受压构件的截面承载力受压构件的截面承载力§6. 7§6. 7 矩形截面对称配筋构件正截面承载的计算方法矩形截面对称配筋构件正截面承载的计算方法§6. 8§6. 8 对称配筋对称配筋I I形截面偏压构件正截面承载力计算形截面偏压构件正截面承载力计算§6. 9§6. 9 正截面承载力正截面承载力N Nu u-M-Mu u的的相关曲线及应用相关曲线及应用§6. 1§6. 10 0 双向偏心受压构件的正截面承载力计算双向偏心受压构件的正截面承载力计算§6. 1§6. 11 1 偏心受压构件斜截面承载力计算偏心受压构件斜截面承载力计算6.7. 6.7. 矩形截面对称配筋的计算方法矩形截面对称配筋的计算方法 对称配筋：  As = A's， fy = f 'y， as = a's 1. 1.实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。

矩数值相差不大，可采用对称配筋2. 2.便于施工和设计便于施工和设计3. 3.对预制构件，采用对称配筋不会在施工中产生差错，对预制构件，采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋因此，除要考虑偏心距大小外，还要根据轴力大小（因此，除要考虑偏心距大小外，还要根据轴力大小（N< Nb或或N> Nb））的情况判别属于哪一种偏心受力情况的情况判别属于哪一种偏心受力情况第六章 受压构件的截面承载力大小偏心的判别大小偏心的判别将将 As = A‘s、 fy = f ’y 代入大偏心受压基本公式得当ξ≤ξb时，为大偏心受压构件当ξ>ξb时，为小偏心受压构件第六章 受压构件的截面承载力注意事项：1、ξ值对小偏心受压构件来说，仅可作为判断依据，不能作为小偏心受压构件的实际相对受压区高度 2、判断出大偏心受压的情况，也存在着ηei<0.3h0的情况 ，实际上属于小偏心受压；但这种情况无论按大小偏心计算都接近构造配筋，因此可以根据ξ与ξb的关系最为对称配筋大小偏心判定的唯一依据6.7.1. 截面选择截面选择X = 0M = 0解得 代入公式得As，As = As ––– 小偏心受压当代入公式求得As，1. 大偏心受压：第六章 受压构件的截面承载力2. 小偏心受压：第六章 受压构件的截面承载力由第一式解得由第一式解得代入第二式得代入第二式得这是一个这是一个x x 的三次方程，设计中计算很麻烦。

为简化计算，的三次方程，设计中计算很麻烦为简化计算，如前所说，可近似取如前所说，可近似取a as=x x(1-0.5x x)在小偏压范围的平均值，在小偏压范围的平均值，代入上式代入上式第六章 受压构件的截面承载力由前述迭代法可知，上式配筋实为第二次迭代的近似值，与精由前述迭代法可知，上式配筋实为第二次迭代的近似值，与精确解的误差已很小，满足一般设计精度要求确解的误差已很小，满足一般设计精度要求对称配筋截面复核的计算与非对称配筋情况相同对称配筋截面复核的计算与非对称配筋情况相同（大偏心受压）已知：某柱截面尺寸为b × h＝300mm ×400mm， as=a’s＝35mm，柱计算高度为l0=4m，混凝土 强度等级为C25，钢筋采用HRB400承受轴向 力设计值N＝250kN，弯矩设计值为M=160kN.m 求钢筋截面面积As和A’s.(按有侧移框架柱考虑)解： l0/h=10>8，需考虑纵向弯曲影响e0=M/N=160000/250=640mmei=eo+ea=640+20=660mm例题第六章 受压构件的截面承载力第六章 受压构件的截面承载力ξ1=0.2+2.7ei/h0=0.2+2.7*660/365 =5.08>1.0 取ξ1=1.0则l0/h<15 ξ2=1.0 Cm=1.0 K=0.85第六章 受压构件的截面承载力ηei=682.16>0.3h0故按大偏心受压构件计算。

为使配筋量最少，充分利用混凝土抗压，取ξ=ξb=0.5176第六章 受压构件的截面承载力则第六章 受压构件的截面承载力例题（小偏心受压构件）解：因l0/h<8，则η=1.0 e0=M/N=200000/1800=111.111mmηei= η (eo+ea)=131.11mm<0.3h0 已知一偏心受压柱b×h=300mm ×500mm，as=a’s=35mm，l0/h<8，作用在柱上的荷载设计值所产生内力N=1800kN， M=200kNm，钢筋采用HRB400，混凝土采用C25，求As及A’s第六章 受压构件的截面承载力故按小偏心受压构件计算取As ＝ A’smin =minbh=0.002bh=300mm2代入如下基本计算公式联立求解：第六章 受压构件的截面承载力解得 x=329.1mmξbh0=0.5176×465=240.684mm从而求得=1744.2mm > A’smin (s为负)则受压As  'minbh <(2β1-ξb) h0=503.316mm已知：bh, A's, As, fy, f 'y强度e0，l0, 求：N或M 由ei判别类型，分别用相应的公式求，进而求N6.7.2. 6.7.2. 强度校核强度校核强度校核强度校核 与非对称配筋计算方法相同取As = A's第六章 受压构件的截面承载力第六章 受压构件的截面承载力1、矩形截面大、小偏心受压构件的截面 强度计算公式有何不同？2、矩形截面大偏心受压构件截面计算应 力图形与双筋梁的有何异同？计算 公式及适用条件有何异同？3、简述不对称配筋矩形截面小偏压受压 的设计步骤。

思考题思考题第六章 受压构件的截面承载力4、为何要对偏心受力构件垂直弯矩方向 截面的承载力进行验算？如何验算， 试简述之5、为何不对称配筋偏心受压构件要对力 偏心压力较远一侧的混凝土先被压坏 的情况进行验算？为何该验算公式不 考虑η值？而且e0和ea又是相减的关 系？第六章 受压构件的截面承载力6、双向偏心受压构件钢筋在截面上应如 何置？7、在进行小偏心受压构件的截面设计时， 若As和A’s均为未知，为什么一般取As 等于最小配筋量？在什么情况下As可 能超过最小配筋量，如何计算？8、偏心受压构件对材料、纵筋、箍筋直 径及间距如何选择？构件截面尺寸如 何确定？第六章 受压构件的截面承载力9、在偏心受压构件中，为什么采用对称 配筋形式？它与非对称配筋形式在承 载力计算时有什么不同？总用钢量哪 种配筋形式偏多？为什么？10、均匀对称配筋构件截面上，各钢筋 的应力是否屈服？若不屈服，应如何 计算？11、说明N-M关系曲线的特点，指出它在 截面设计时的用途。