混凝土结构设计原理第七章偏心受力构件PPT课件.ppt

第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 1概述 7 2偏心受压构件正截面承载力计算 7 3偏心受拉构件正截面承载力计算 7 4偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 7 5偏心受力构件的构造要求 1 7 1概述 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 轴心受拉构件轴心受压构件 轴心受力构件 偏心受拉构件偏心受压构件 偏心受力构件 单向偏心受压构件双向偏心受压构件 2 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 2偏心受压构件正截面承载力计算 偏心受压构件相当于作用轴向力N和弯矩M的压弯构件 其受力性能介于受弯构件与轴心受压构件之间 当N 0 只有M时为受弯构件 当M 0时为轴心受压构件 故受弯构件和轴心受压构件是偏心受压构件的特殊情况 3 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 6 2 1偏心受压构件的破坏特征 偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关 1破坏类型 受拉破坏 tensilefailure 大偏心受压破坏 受拉破坏发生于偏心距e0较大 且受拉钢筋配置合适时 随着荷载的增加 先在受拉区产生横向裂缝 荷载再增加 受拉区的裂缝不断地开展 受拉侧钢筋首先到达屈服 钢筋的变形大于混凝土的变形 中性轴上升 使混凝土受压区高度迅速减小 最后受压区边缘混凝土达到极限压应变值 出现纵向裂缝而混凝土被压碎 构件即告破坏 承载力主要取决于受拉侧钢筋 4 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 受压破坏 compressivefailure 小偏心受压破坏 产生受压破坏的条件有两种情况 当相对偏心距e0 h0较小时 虽然相对偏心距e0 h0较大 但受拉侧纵向钢筋配置较多时 截面大部分受压 全截面受压 受拉但不屈服 受压但不屈服 5 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 一般情况下截面破坏是由靠近N一侧的混凝土边缘达到极限压应变引起的 而远离轴向力一侧的钢筋可能受拉也可能受压 但都不屈服 只有当偏心距很小 而轴向力N又较大时 远侧钢筋也可能受压屈服 这种破坏缺乏明显的征兆 破坏具有突然性 属于脆性破坏 承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋 破坏时受压区高度较大 受拉侧钢筋未达到受拉屈服 这种情况在设计应予避免 6 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 2两种偏心受压破坏的界限 两类破坏的本质区别在于破坏时受拉钢筋能否达到屈服 若受拉钢筋先屈服 然后是受压区混凝土压碎即为受拉破坏 若受拉钢筋或远离力一侧钢筋无论受拉还是受压均未屈服 即为受压破坏 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 7 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 压区应变大偏压和小偏压大部分受压 小偏压全截面受压 拉区钢筋拉应变大偏压ab ac线 小偏压ae af a g线 轴心受压a h线 压应变为0 002 界限破坏的应变图中ad线 受拉钢筋达到fy 压区混凝土也达到极限应变 cu 8 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 大小偏心受压的分界 b 大偏心受压ab ac b 小偏心受压ae af a g b 界限破坏状态ad b c d e f g h a a a 9 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 3偏心受压构件的N M相关曲线 interactionrelationofNandM a点M 0 属轴压破坏 N最大 c点N 0 属纯弯破坏 M不是最大 b点为界限破坏 构件的抗弯承载力达到最大值 受拉破坏时构件的抗弯承载力比同等条件的纯弯构件大 而受压破坏时构件的抗压承载力又比同等条件的轴心受压构件小 受拉破坏 受压破坏 界限破坏 10 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合 如一组内力 N M 在曲线内侧说明截面未达到极限状态 是安全的 如一组内力 N M 在曲线外侧 则表明截面承载力不足 受拉破坏 受压破坏 界限破坏 小偏压时 ab段受压破坏 N随M的增大而减小 即在相同的M条件下 N愈大愈不安全 N愈小愈安全 大偏压时 cb段受拉破坏 N随M的增大而增大 即在相同的M条件下 N愈大愈安全 N愈小愈不安全 11 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 4附加偏心距ea 原始偏心矩e0 附加偏心矩ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1 30两者中的较大值 初始偏心矩ei 由于荷载偏差 施工误差等因素的影响 偏心受压构件的偏心距会增大或减小 此外 混凝土材料的不均匀性 钢筋位置的偏差 使得压力即使作用于截面的几何中心上 也难保证几何中心和物理中心重合 从而造成轴向压力的偏心 12 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 5结构侧移和构件挠曲引起的附加内力 偏心受压构件会产生横向挠度af 因此 横向总侧移为ei af 构件承担的实际弯矩M N ei af 其值明显大于初始弯矩N ei 称为 二阶效应 在有侧移框架中 二阶效应主要是指竖向荷载在产生了侧移的框架中引起的附加内力 通常称为P 效应 在这类框架的各个柱段中 P 效应将增大柱端控制截面中的弯矩 在无侧移框架中 二阶效应是指轴向压力在产生了挠曲变形的柱段中引起的附加内力 就是p 效应 它有可能增大柱段中部的弯矩 但除底层柱底外 一般不增大柱端控制截面的弯矩 13 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 短柱 长细比l0 h 5 对矩形 T形和I形截面 或l0 d 5 对圆形 环形截面 长柱 长细比l0 h或l0 d的值在5和30之间 细长柱 长细比l0 h或l0 d 30 随着长细比的增大 构件的承载力依次降低 从破坏形态分析 短柱 长柱属于材料破坏 而细长柱会发生失稳破坏 工程中应尽可能避免采用细长柱 以免使构件乃至结构整体丧失稳定 一般讲 长柱和细长柱必须考虑横向挠度af对构件承载力的影响 14 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 l0法 小偏压构件截面曲率修正系数 1 对于小偏压构件 离纵向力较远一侧钢筋可能受拉不屈服或受压 且受压区边缘混凝土的应变值 c一般也小于0 0033 截面破坏时的曲率小于界限破坏时曲率值 b 偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数 2 随着长细比的增大 达到最大承载力时截面应变值 c和 s减小 使控制截面的极限曲率随l0 h的增加而减小 偏心距增大系数 15 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 6 2 2建筑工程偏心受压构件正截面承载力计算方法 1矩形截面偏心受压构件计算 基本计算公式 大偏心受压 b 16 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 适用条件 大偏心受压小偏心受压 17 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 小偏心受压 b 适用条件 18 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 截面配筋计算 两种偏心受压情况的判别当hei 0 3h0时 一般按大偏心受压情况计算 当hei 0 3h0时 一般按小偏心受压情况计算 大偏心受压构件的配筋计算 As A s均未知 取 b即x xbh0 若A s 0 002bh 则取A s 0 002bh 然后按A s为已知情况计算 若As rminbh 应取As rminbh 19 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 A s已知 As未知 若As rminbh 应取As rminbh 若 s s max即x xbh0 则应按A s为未知情况重新计算确定A s 若 sh0 h0 a s即x 2a s 则可偏于安全的近似取x 2a 按下式确定As 20 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 小偏心受压构件的配筋计算 As无论怎样配筋 都不能达到屈服 为使用钢量最小 可取As max 0 45ft fy 0 002bh 另一方面 当全截面受压时 如附加偏心距ea与荷载偏心距e0方向相反 则可能发生As一侧混凝土首先达到受压破坏的情况 对A s取矩得 e 0 5h a s e0 ea h 0 h a s 21 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 确定As后 就只有x和A s两个未知数 故可得唯一解 根据求得的x 可分为三种情况 若 2 1 b 则将 代入求得A s 且A s 0 002bh 若 2 1 b s f y 基本公式转化为下式 若 h0 h 应取x h 同时应取a 1 代入基本公式直接解得A s 重新求解 和A s 22 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 截面承载力复核 弯矩作用平面内的承载力计算 给定轴力设计值N 求弯矩作用平面的弯矩设计值M由于给定截面尺寸 配筋和材料强度均已知 未知数只有x和M两个 若N Nb 为大偏心受压 若N Nb 为小偏心受压 由 a 式求x以及偏心距增大系数h 代入 b 式求e0 弯矩设计值为M Ne0 23 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 给定轴力作用的偏心距e0 求轴力设计值N 若hei e0b 为大偏心受压 未知数为x和N两个 联立求解得x和N 24 若hei e0b 为小偏心受压 联立求解得x和N 尚应考虑As一侧混凝土可能先压坏的情况 e 0 5h a s e0 ea h 0 h a s 当构件在垂直于弯矩作用平面内的长细比l0 b较大时 尚应根据l0 b确定的稳定系数j 按轴心受压情况验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力上面求得的N比较后 取较小值 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 25 对称配筋矩形截面实际工程中 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 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 也采用对称配筋 对称配筋截面 即As A s fy f y as a s 其界限破坏状态时的轴力为Nb a1fcbxbh0 因此 除要考虑偏心距大小外 还要根据轴力大小 NNb 的情况判别属于哪一种偏心受力情况 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 26 当hei eib min 0 3h0 且N Nb时 为大偏心受压x N a1fcb 若x N a1fcb 2a s 可近似取x 2a s 对受压钢筋合力点取矩可得 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 27 当hei 0 3h0 或hei 0 3h0 但N Nb时 为小偏心受压 由第一式解得 代入第二式得 这是一个x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x 1 0 5x 在小偏压范围的平均值 代入上式 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 28 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 对称配筋截面复核的计算与非对称配筋情况相同 只需取As A s fy f y as a s 第六章受压构件 同时要满足As A s 0 002bh 29 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 2T形及工字形截面偏心受压构件计算 在现浇刚架及拱中常出现T形截面 单层工业厂房的立柱和较大尺寸的装配式柱 为了节省混凝土用量和减轻柱的自重 常采用I形截面 T形截面可以看作I形截面的特殊情况 T形 I形截面偏心受压构件的受力特点 破坏特征 计算原则和矩形截面基本相似 区别在于混凝土翼缘是否参与工作 I形截面偏心受压构件正截面承载力计算时 当 b时 为大偏心受压 当 b时 为小偏心受压 30 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 非对称配筋截面 大偏心受压情况 b x h f 中和轴在受压区的翼缘内 截面受力实际上相当于一宽度为b f的矩形截面 为了保证上述计算公式中的受压钢筋A s达到屈服强度 要满足下列条件 31 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 x h f 中和轴在腹板中 整个截面的受力与T形截面类似 为了保证上述计算公式中的受拉钢筋As达到屈服强度 要满足下列条件 32 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 小偏心受压情况 b x h h f中和轴在腹板中 小偏心受压时 一般受压区高度均延至腹板内 当偏心距很小时 受压区也可能延至受拉翼缘内 甚至全截面受压等三种情形 33 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 h h f x h中和轴在拉侧翼缘内 34 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 x h全截面受压 拉侧翼缘钢筋压应力也可达到f y 对As合力中心点取矩 对A s合力中心点取矩 适用条件为 x bh0 35 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 对称配筋截面大 小偏心受压的判断 当 b时属大偏心受压当 b时属小偏心受压 36 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 大偏心受压截面设计 2a s x h f x h f x 2a s 令x 2a s min 按A s 0计算得 37 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 小偏心受压截面设计 x h h f 38 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 h h f x h中和轴在拉侧翼缘内 中和轴进入受拉翼缘 受拉翼缘混凝土的应力较小 合力的总量也不大 因而可以不计拉侧翼缘的作用 仍用右图情形的公式计算 这样不会引起大的误差 计算工作则可大大简化 计算偏于安全 39 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 x h全截面受压 令x h 取max 截面复核 与矩形截面类似 这里不再重复 40 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 3双向偏心受压构件计算 轴向偏心力N在截面两个主轴方向都有偏心距时 或同时承受轴向力N及两个主轴方向弯矩Mx My时 称为双向偏心受压构件 在实际结构工程中 框架结构的角柱 地震作用下的边柱都是常见的双向偏心受压构件 双向偏心受压构件的纵向受力钢筋通常沿截面四边布置 混凝土结构设计规范 对于截面具有两个相互垂直的对称轴的钢筋混凝土双向偏心受压构件 采用一般理论计算法和近似计算法 41 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 近似计算法 消去 A0 Wx及Wy可得 或 42 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 6 2 3公路桥涵工程偏心受压构件正截面承载力计算方法 1矩形截面偏心受压构件 基本公式 43 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 截面受拉边或受压较小边纵向钢筋的应力 s的取值当 b时为大偏心受压构件 取 s fsd 相对受压区高度 x h0当 b时为小偏心受压构件 取 f sd s fsd 为了保证构件破坏时 大偏心受压构件上的纵向钢筋都能够达到屈服 对于小偏心受压构件 若截面全截面受压 为防止远离力一侧钢筋As太少而先屈服 44 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 截面配筋计算 非对称配筋情况 A 大偏心受压 s fsd情况1 As A s均未知 取 b即x xbh0 若A s rminbh 则取A s rminbh 然后按A s为已知情况计算 若As rminbh 应取As rminbh 45 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 情况2 A s已知 而As未知 若2a s x xbh0 则 若x xbh0 但x 2a s则说明A s可能达不到抗压强度设计值 此时按情况3考虑 46 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 情况3 A s已知 但x 2a s 取A s 0 则 min 且As minbh 取x 2a s 按下式确定As1 47 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 B 小偏心受压情况1 As A s均未知 As无论怎样配筋 都不能达到屈服 为使用钢量最小 可取 确定As后 再求x和A s 根据求得的x 可分为两种情况 若 b h h0 截面部分受压 部分受拉 则将 代入求得A s 且A s minbh 若 h h0 全截面受压 取x h 按下式求A s 且A s minbh 48 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 情况2 A s已知 而As未知 若 bh h0 全截面受压 取x h 求得 s 再求As 49 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 对称配筋情况对称配筋截面 即As A s fsd f sd as a s 公式 7 55 变为 0Nd fcdbxh0 A 大偏心受压 b大偏心受压 b小偏心受压 当2a s x xbh0 则 50 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 当x xbh0 但x 2a s则说明A s可能达不到抗压强度设计值 此时取下列As1和As2中的较小值 取A s 0 则 min 且As minbh 取x 2a s 按下式确定As1 51 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 B 小偏心受压 52 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 截面承载力复核 弯矩作用平面内的复核由于给定截面尺寸 配筋和材料强度均已知 未知数 只有x和M两个 若 b 按大偏心受压求解Mu 若 b 按小偏心受压求解Mu 垂直于弯矩作用平面的复核当构件在垂直于弯矩作用平面内的长细比l0 b较大时 尚应根据l0 b确定的稳定系数j 按轴心受压情况验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力 上面求得的N比较后 取较小值 53 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 2工字形和T形截面偏心受压构件计算 计算公式 当x h f时 中和轴在受压区的翼缘内 属于大偏心受压 公式的适用条件 54 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 当h f x h hf时 受压区高度x位于腹板内 当时 取 当时 取 55 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 当h h f x h中和轴在拉侧或压侧较小翼缘内 属于小偏心受压 56 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 当x h全截面受压 属于小偏心受压 取x h 对As合力中心点取矩 对A s合力中心点取矩 57 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 翼缘位于截面受拉边或受压较小边的T形截面和工字形截面构件 当时x h hf 其正截面抗压承载力计算应考虑翼缘受压部分的作用 对翼缘位于截面受压较大边的T形截面小偏心受压构件 当轴向力作用在纵向钢筋As和A s合力点之间时 对翼缘位于截面受拉区或受压较小边的T形截面小偏心受压构件 58 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 截面配筋计算 非对称配筋情况P216 对称配筋情况P217 59 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 3偏心受拉构件正截面承载力计算 7 3 1偏心受拉构件的受力特点 小偏心受拉构件 轴力N作用于As与A s之间 在混凝土开裂前 截面内钢筋和混凝土共同工作 此时 截面内混凝土应力分布可以按照材料力学的方法进行分析 e0较小时 截面混凝土全部受拉 随着荷载的增大 截面拉应力较大一侧混凝土首先开裂 开裂后裂缝迅速贯穿全截面 混凝土退出工作 拉力完全由As和A s承担 e0较大时 截面混凝土存在受拉区和受压区 靠近轴向拉力一侧的混凝土先开裂 该部分混凝土退出工作 随着荷载的继续增大 A s一侧的混凝土的受压区逐渐变小 消失并转换为受拉区 裂缝贯穿全截面 当As和A s的应力达到屈服强度时 混凝土已退出工作 完全由钢筋As和A s承担 60 大偏心受拉构件 轴力N作用于As与A s之外 截面混凝土在靠近轴向力一侧受拉 远离轴向力一侧受压 随着N值的增大 混凝土开裂后 截面裂缝不会贯通 始终存在受压区 否则内外力不能保持平衡 若拉侧的钢筋配置适当 随N值增大至拉侧钢筋屈服时 裂缝的延伸使受压区面积减小 压应力增大 直至压侧边缘混凝土应变达到极限压应变 混凝土被压碎而破坏 若拉侧的钢筋配置过多 而压侧的钢筋又太少 也有可能压侧的混凝土先被压碎 而此时拉侧的钢筋并未屈服 是一种脆性破坏 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 61 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 3 2建筑工程偏心受拉构件正截面承载力计算1基本计算公式 小偏心受拉 大偏心受拉 公式适用条件 62 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 2截面配筋计算 小偏心受拉 若对称配筋 A s达不到屈服 63 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 大偏心受拉情况1 As A s均未知 需要补充一个方程 令钢筋总用量 As A s 最少 取 若 若或为负值 按构造要求选择A s 然后按情况2求As 64 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 情况2 A s已知 As未知 若 若或为负值 表明A s处于混凝土压区合力点的内侧 压区混凝土很小 可忽略不计 按情况3考虑 情况3 A s已知 但x 2a s或为负值 取x 2a s 或A s 0分别计算As 取其中较小值作为配筋依据 65 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 3截面承载力复核 小偏心受拉 Nu取min 大偏心受拉 若 若 若 66 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 3 3公路桥涵工程偏心受拉构件正截面承载力计算1基本计算公式 小偏心受拉 大偏心受拉 公式适用条件 67 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 4偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 7 4 1偏心受力构件斜截面受剪性能 轴向压力N对构件的抗剪强度是有利的 轴力N不仅能有利阻止或推迟斜裂缝的出现和开展 而且增加了混凝土剪压区高度 从而提高了混凝土的抗剪能力和骨料的咬合力 但轴向力对箍筋的承载力无明显影响 轴向拉力N对截面受剪承载力是不利的 与无轴向力构件相比较 承受轴向拉力的构件斜裂缝宽度较大 斜裂缝末端剪压区较小甚至没有 因此剪压区承担的剪力和咬合力降低 68 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 4 2偏心受力构件斜截面受剪承载力计算公式 偏心受压构件 l为计算截面的剪跨比 对框架柱 l Hn 2h0 Hn为柱净高 当l3时 取l 3 对偏心受压构件 l a h0 当l3时 取l 3 a为集中荷载至支座或节点边缘的距离 N为与剪力设计值相应的轴向压力设计值 当N 0 3fcA时 取N 0 3fcA A为构件截面面积 为防止斜压破坏 受剪截面应满足 可不进行斜截面受剪承载力计算 而仅需按构造要求配置箍筋 69 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 偏心受拉构件 为防止斜拉破坏 箍筋的配箍率不得小于 当公式右边计算值小于时 即斜裂缝贯通全截面 剪力全部由箍筋承担 受剪承载力应取 70 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7 5偏心受力构件的构造要求 1 混凝土强度等级 计算长度及截面尺寸 混凝土强度等级 受压构件的承载力主要取决于混凝土强度 一般应采用强度等级较高的混凝土 目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30 C40 在高层建筑中 C50 C60级混凝土也经常使用 柱的计算长度 P227 截面形状和尺寸 采用矩形截面 单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面 圆形截面主要用于桥墩 桩和公共建筑中的柱 柱的截面尺寸不宜过小 一般应控制在l0 b 30及l0 h 25 当柱截面的边长在800mm以下时 一般以50mm为模数 边长在800mm以上时 以100mm为模数 71 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 2纵向钢筋和箍筋 纵向钢筋 纵筋配筋率过小时 纵筋对柱的承载力影响很小 接近于素混凝土柱 纵筋不能起到防止混凝土受压脆性破坏的缓冲作用 同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用 以及收缩和温度变化产生的拉应力 规定了受压钢筋的最小配筋率 规范 规定 轴心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于0 6 偏心受压构件中的受拉钢筋最小配筋率的要求同受弯构件 受压钢筋的配筋率不应小于0 2 另一方面 考虑到施工布筋不致过多影响混凝土的浇筑质量 全部纵筋配筋率不宜超过5 全部纵向钢筋的配筋率按r A s As A计算 一侧受压钢筋的配筋率按r A s A计算 其中A为构件全截面面积 72 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 柱中纵向受力钢筋的的直径d不宜小于12mm 且选配钢筋时宜根数少而粗 但对矩形截面根数不得少于4根 圆形截面根数不宜少于8根 且应沿周边均匀布置 纵向钢筋的保护层厚度要求见附表 且不小于钢筋直径d 当柱为竖向浇筑混凝土时 纵筋的净距不小于50mm 对水平浇筑的预制柱 其纵向钢筋的最小应按梁的规定取值 截面各边纵筋的中距不应大于350mm 当h 600mm时 在柱侧面应设置直径10 16mm的纵向构造钢筋 并相应设置复合箍筋或拉筋 73 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 箍筋 受压构件中箍筋应采用封闭式 其直径不应小于d 4 且不小于6mm 此处d为纵筋的最大直径 箍筋间距不应大于400mm 也不应大于截面短边尺寸 对绑扎钢筋骨架 箍筋间距不应大于15d 对焊接钢筋骨架不应大于20d d为纵筋的最小直径 当柱中全部纵筋的配筋率超过3 箍筋直径不宜小于8mm 且箍筋末端应应作成135 的弯钩 弯钩末端平直段长度不应小于10箍筋直径 或焊成封闭式 箍筋间距不应大于10倍纵筋最小直径 也不应大于200mm 当柱截面短边大于400mm 且各边纵筋配置根数超过多于3根时 或当柱截面短边不大于400mm 但各边纵筋配置根数超过多于4根时 应设置复合箍筋 对截面形状复杂的柱 不得采用具有内折角的箍筋 以避免箍筋受拉时使折角处混凝土破损 74 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 75 第7章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 76 复习 重点内容 长细比对构件承载力的影响的物理意义 短柱 l0 h 5或l0 d 5或l0 i 17 5可不考虑挠度对对偏心距的影响 构件的破坏是由于材料破坏导致构件破坏的 长柱 5 l0 h 30 需要考虑挠度对偏心距的影响 构件的破坏还是因为材料达到强度而产生的破坏 细长柱 l0 h 30 构件由于产生的侧向挠度过大 在材料的强度还没有达到之前就因失去稳定而破坏 77 偏心受压构件的破坏特性 两种不同破坏特征 两类破坏类型的判断方法 大偏心和小偏心破坏 两种破坏的区别是 破坏时受拉钢筋是否达到屈服强度 大小偏心的判断 1 不对称配筋截面设计 2 非对称配筋截面复核 已知N求M 3 非对称配筋构件截面复核 已知e0 求N 4 对称配筋矩形截面 偏心构件二阶效应的计算 l0法 M N eiM N曲线极其应用 判断构件的承载力 进行定性比较和判断构件是否安全 以及在什么情况下是安全的 78 矩形截面构件偏心受压构件的截面设计和截面复核 不对称配筋矩形截面承载力的截面设计的计算步骤 对称配筋截面的截面设计计算步骤 矩形截面构件截面复核 偏心受拉构件的承载力计算 截面设计和截面复核 偏心受力构件的斜截面承载力计算 受压构件的构造要求计算长度的计算 纵筋的构造要求 箍筋的构造要求 79 难点内容 大小偏心的确定 包括偏心受压和偏心受拉偏心受压构件正截面承载力计算双向偏心受压构件的计算基本要求 判断构件的受力类型