受压构件的计算教学课件PPT.ppt

第三节 偏心受压构件正截面承载力计算 偏心受压构件是介于轴压构件和受弯构件之间 的受力状态。 e0 0 e0 轴压构件 受弯构件 大量试验表明：构件截面中的符合 ，偏压 构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。其影响因 素主要与 的大小和所配 有关。 平截面假定 偏心距钢筋数量 一、 偏心受压构件正截面的破坏形态和机理 二、试验结果 N的偏心距较大，且As不太多。 受拉破坏 (大偏心受 压破坏) As先屈服，然后受压混凝土达到cu ,As f y。 cu N f yAs fyAs N N (a)(b) e0 与适筋受弯构件相似， N f yAs f yAs N N N sAs sAs cmax2cmax1 cu (a) (c)(b) e0 e0 N的偏心较小一些或N的e0大， 然而As较多。 受压破坏(小偏心受压破坏) 最终由近力侧砼压碎，Asf y而 破坏。As为压应力，未达到屈服。 截面大部分受压 最终由受压区砼压碎， Asf y 导致破坏，而As未屈服。 但近力侧的压应力大一些， e0更小一些，全截面受压。 e0很小。 个别情况， e0极小，As配置过少， 破坏可能在距轴向力较远一侧发生。 个别情况， e0极小，As配置过少 ，破坏可能在距轴向力较远一侧发 生。 界限破坏：当受拉钢筋屈服的同时，受压边缘混凝 土应变达到极限压应变。 大小偏心受压的分界： 当 b 小偏心受压 ac = b 界限破坏状态 ad b c d AsAs h0 x0 xb0 s cu a y 0.002 x0 柱：在压力作用下 产生纵向弯曲 短柱 中长柱 细长柱 材料破坏 失稳破坏 轴压构件中： 偏压构件中： 偏心距增大系数 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1af1 N2af2 B C A D E 短柱(材料破坏) 中长柱(材料破坏) 细长柱(失稳破坏) N M 0 三、 偏心受压构件的纵向弯曲影响 侧向挠曲将引起附加弯矩， M增大较N更快，不成正比。 二阶矩效应 ei+ f = ei(1+ f / ei) = ei =1 +f / ei 偏心距增大系数 M = N(ei+f) N N ei afei Nf 规范采用了的界限状态为 依据，然后再加以修正 式中：ei = e0+ ea l0 柱的计算长度 1 考虑偏心距的变化对截面曲率的修正系数， 2 考虑构件长细比对截面曲率的影响系数， 长细比过大，可能发生失稳破坏。 当 e0 0.3h0时 2 = 1.15 0.01l0 / h 1.0 当l0 / h 15时 当构件长细比l0 / h 5，即视为短柱。取 = 1.0 cu, y可能达不到。e , 大偏心 1 = 1.0 2 = 1.0 四、不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 (一）基本公式1. 大偏心受压构件： X = 0 M = 0 e f yAs ei 1fc e Asfy Nu b As As as as h0 h x e f yAs ei b 1fc e Ass As As as h Nu h0 x as 2. 小偏心受压构件 基本公式： 受拉侧钢筋应力s 根据平截面假定 中和轴正好通过As位置， , 即 时，取 ； h/h0(全截面受压) 取 = h/h0 当偏心距很小且轴力较大时， M = 0 可能使远离轴向力一侧纵筋屈服 sAsf yAs as a1f cbh h0 as h0 ei e Nu as 式中： e N到As的距离 e = h/2 ei as ei = e0 ea v确定As后，可求得 : 若 x h，取x=h； （2）如x bh0，按大偏压重算； （3）若 21-b ，取s= - fy ，再解算。 偏压构件还需验算垂直弯矩作用平面的轴心受压承载力。 （三） 偏心受压构件的截面复核： 已知：bh, As, As, lo, fy, f y，砼等级 求：在给定lo下的N和M(Neo)或能够承担N、M 解：先判别类型，先用大偏压公式： （1）求x（先按大偏心受压计算） (2)当xbh0时，大偏心受压 x2as xbh0时，小偏心受压。 按小偏心受压承载力计算方法重新计算。 若 21-b ，取s= - fy 重新计算x 若 0