混凝土结构设计原理沈蒲生偏心受力构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偏心受力构件概述偏心受压 偏心受拉 P158图7 4 P157图7 2偏心受力构件示例 大偏压破坏 a b P158图7 5 7 2偏心受压构件正截面承载力计算 7 2 1偏心受压构件破坏特征1 破坏特征 小偏压破坏 a c b P158图7 5 偏心受压构件破坏形态 偏心受压构件破坏形态 偏心距较大 配筋率较少 部分受拉部分受压 砼 fc远侧As fy近侧A s f y 延性 双筋适筋梁 偏心距较小 配筋率较大 部分受拉部分受压 砼 fc远侧As ss近侧A s f y 脆性 双筋超筋梁 偏心距较小 全截面受压 砼 fc远侧As s s近侧A s f y 脆性 轴压构件 b c d e f g h a a a P159图7 6 2 两类偏心受压破坏的界限 3 偏心受压构件N M相关曲线 轴压破坏 弯曲破坏 界限破坏 小偏压破坏 大偏压破坏 N相同M越大越不安全 M相同 大偏压 N越小越不安全小偏压 N越大越不安全 P159图7 7 c a b 4 二阶效应 轴向力在结构发生层间位移和挠曲变形时会引起附加内力 即二阶效应 结构整体 个体构件 构件挠曲效应 P 效应 重力二阶效应 P 效应 二阶效应 重力二阶效应 整体结构发生侧移 P 效应 构件挠曲效应 个体构件发生挠曲变形 P 效应 使构件产生附加弯矩 P160图7 8 P 效应 与构件的长细比有关联 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1af1 N2af2 B C E 构件的长细比对承载力的影响 P 效应 与长细比和杆端弯矩有关 不考虑P 效应的条件 即 对于弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件 当同一主轴方向的杆端弯矩比不大于0 9 且轴压比不大于0 9 若构件的长细比满足如下公式的要求 可不考虑轴向压力在该方向挠曲杆中产生的附加弯矩的影响 P161式7 1 构件的计算长度 可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离 偏心方向的截面回转半径 构件两端的弯矩 P161式7 1 分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值 绝对值较大端为 绝对值较小端为 当构件按单曲率弯曲时 图a 取正值 否则取负值 图b P161图7 9 小于1 0时取1 0 对剪力墙及核心筒墙 可取等于1 0 P 效应 考虑P 效应 调整弯矩设计值M 考虑附加弯矩 考虑P 效应的弯矩设计值 杆端弯矩设计值 截面偏心距调节系数 考虑两端弯矩大小和方向的影响 P 效应 考虑P 效应的弯矩设计值 杆端弯矩设计值 弯矩增大系数 考虑纵向挠曲的影响 弯矩增大系数 P161式7 3 P161式7 2 P 效应 考虑P 效应的弯矩设计值 杆端弯矩设计值 弯矩增大系数 考虑纵向挠曲的影响 截面曲率修正系数 P161式7 4 P161式7 5 5 附加偏心距 初始偏心距 计算偏心距 附加偏心距 初始偏心距 初始偏心距 计算偏心距 附加偏心距 偏心方向边长 考虑结构二阶效应后的弯矩设计值 大偏心受压构件承载力基本公式 保证混凝土受压破坏发生在受拉钢筋屈服之后 保证纵向受压钢筋在破坏时达到屈服 P184图7 5 a 时为界限破坏 P164图7 11 a 当时 为大偏心受压情况 当时 为小偏心受压情况 e f yA s ei b a1fc e As s As A s a s h N h0 x 小偏心受压构件承载力基本公式 P164图7 5 c 两种偏心受压情况的判别 基本条件判别 大偏心受压构件 小偏心受压构件 进行截面配筋设计时的初步判别 小偏心受压构件 大偏心受压构件 不对称配筋时 As As 的截面设计 大偏压 情形I As和As 均不知 设计的基本原则 As As 为最小 充分发挥混凝土的作用 情形II 已知As 求As 2as 且 xb 2as 另一平衡方程求As 小偏心 反向破坏 P168图7 13 不对称配筋时 As As 的截面设计 小偏压 设计的基本原则 As As 为最小 反向破坏 构造要求 对称配筋时 As As 两种偏心受压构件的判别 界限轴向力 小偏心受压构件 大偏心受压构件 且 但 a1fc f yA s ssA s fyAs fyAs a b b Z h 五 偏心受拉构件受力分析1 大小偏心受拉构件 小偏心受拉 和偏压不同 N位于As和As 之间时 混凝土全截面受拉 或开始时部分混凝土受拉 部分混凝土受压 随着N的增大 混凝土全截面受拉 开裂后 拉力由钢筋承担 最终钢筋屈服 截面达最大承载力 五 偏心受拉构件受力分析1 大小偏心受拉构件 大偏心受拉 N位于As和As 之外时 部分混凝土受拉 部分混凝土受压 开裂后 截面的受力情况和大偏压类似 最终受拉钢筋屈服 压区混凝土压碎 截面