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混凝凝土土保保护护层层厚厚度度c1.纵向向受受力力钢钢筋筋与与预预应应力力钢钢筋筋混凝凝土土结结构构设设计计规规范范GB50010_2002对混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度的的规规定定::同时时,,保保护护层层厚厚度度不不得得小小于于钢钢筋筋直直径径。。2.板、、墙墙、、壳壳中中分布钢筋保护层厚度不不应小于表9.2.1中相应数值减减10mm,且不应小于于10mm。3.梁、柱中箍筋和构造钢筋保护层厚度不不应小于15mm。例题:矩形截截面受扭构件件,承受扭矩矩设计值T=41.5kN·m,截面尺寸b×h=300mm×500mm,保护层厚度度C=30mm。混凝土强度度等级选用C25,箍筋为HPB235级。纵筋为HRB335级。抵抗该扭矩所所需的箍筋和和纵筋面积,,并绘制截面面配筋图。混凝土结构设设计规范GB50010_2002还有一些其他他规定。第6章受压构件件正截面承载载力4本章重点掌握受压构件的构造要求。。掌握轴心受压构件件的受力特点及及承载力计算算方法。重点点掌握普通配配箍构件轴心心受压构件的的计算;理解解配置螺旋箍箍筋轴压构件件承载力提高高的原理。掌握偏心受压构件件的受力特性;;两类偏压构构件的特点与与判别;受压压构件纵向弯弯曲的影响。。掌握矩形截面非对称和对称称偏心受压构构件的正截面面承载力的计计算公式、适适用条件及公公式应用。了解偏心受压构件件斜截面承载载力的计算。1.受压构件概述述轴心受压承载载力是正截面面受压承载力力的上限。。先讨论轴心受受压构件的承承载力计算,,然后重点讨讨论单向偏心心受压的正截截面承载力计计算。轴向力的作用线和构构件截面几何形心的关系实际工程中,,典型的轴心心受压构件有有:承受节点点荷载的屋架架腹杆和上弦弦杆;对称框框架结构中的的内柱;桩基基等。在钢筋筋混凝土结构构中,严格意意义上的轴心心受力构件是是不存在的。。但当外加荷荷载的偏心很很小时,可近近似按轴压构构件来计算。。6工程中的屋架架、排架柱、、牛腿柱、框框架柱等都是是偏心受压构构件。受压构件在结构中具有有重要作用,,一旦破坏将将导致整个结结构的损坏甚甚至倒塌。强柱弱梁梁N2.轴心受压构件件正截面承载载力由于施工制造造误差、荷载载位置的偏差差、混凝土不不均匀性等原原因,往往存存在一定的初始偏心距以恒载为主的的等跨多层房房屋内柱、桁桁架中的受压压腹杆等,主主要承受轴向向压力,可近似按轴心受受压构件计算算在实际结构中中,理想的轴心受受压构件是不不存在的2.1轴压构件性能能BehaviorofAxialCompressiveMember变形条件:物理关系:平衡条件:00.0010.00210020030040050020406080100scssesc

fy=540MPa

fy=300MPa2.2受压构件中钢钢筋的作用?纵筋的作用(1)协助混凝土土受压,减小小截面面积;;(2)当柱偏心受受压时,承担担弯矩产生的的拉力;(3)减小持续压压应力下混凝凝土收缩和徐徐变的影响。。(4)增加破坏时时,构件的延延性。实验表明,收收缩和徐变能能把柱截面中中的压力由混混凝土向钢筋筋转移,从而而使钢筋压应应力不断增长长。压应力的的增长幅度随随配筋率的减减小而增大,,如果不给配配筋率规定一一个下限,钢钢筋中的压应应力就可能在在持续使用荷荷载下增长到到屈服应力水水准。箍筋的作用(1)与纵筋形成成骨架,便于于施工;(2)防止纵筋的的压屈;(3)对核心混凝凝土形成约束束,提高混凝土的抗压强强度,增加构构件的延性。。对于长细比较大的柱子,由各各种偶然因素素造成的初始始偏心距的影影响是不可忽忽略的,对于于长细比较小的柱子,同样样存在初始偏偏心和侧向挠挠度,但是影影响非常小,,可以忽略的的。轴心长柱和短短柱破坏比较较132.3普通箍箍筋轴轴压柱柱正截截面承承载力力bhAsANN混凝土压碎钢筋凸出oNl混凝土压碎钢筋屈服第一阶阶段::加载载至钢钢筋屈屈服第二阶阶段::钢筋筋屈服服至混混凝土土压碎碎轴心受受压短短柱的的破坏坏形态态短柱::混凝凝土压压碎,,钢筋筋压屈屈14轴心受受压长长柱的的破坏坏形态态及其其应力力重分分布(相同材材料、、截面面尺寸寸和配配筋)长柱的的承载载力<短柱的的承载载力原原因?长柱受受轴力力和弯弯矩((二次次弯矩矩)的的共同同作用用初始偏偏心产产生附附加弯弯矩附加弯弯矩引引起挠挠度加大初初始偏偏心,,最终终构件件是在在M,N共同作作用下下破坏坏。长柱::构件件压屈屈15稳定系系数稳定系系数j主要与与柱的的长细细比l0/b有关2.3普通箍箍筋轴轴压柱柱正截截面承承载力力轴心受受压短柱轴心受受压长柱当纵筋筋配筋筋率大大于3%时,A中应扣扣除纵纵筋截截面的的面积积。L0为柱的的计算高高度;b为矩形形截面面短边尺尺寸;《混凝土设计规范》采用稳定系数来表示长柱承载力的降低程度。稳定系数可以通过长细比查表6-1(P160)求得。

折减系系数0.9是考虑虑初始始偏心心的影影响,,以及及主要要承受受恒载载作用用的轴轴压受受压柱柱的可可靠性性。2.3普通箍箍筋轴轴压柱柱正截截面承承载力力当纵筋筋配筋筋率大大于3%时,A中应扣扣除纵纵筋截截面的的面积积。承载力力计算算公式式j——稳定系系数,,反映受受压构构件的的承载载力随随长细细比增增大而降降低的的现象象。NAsfcfyAsbhl0––––构件的的计算算长度度,与构构件端端部的的支承承条件件有关关。两端铰铰支一端固固定,,一端端铰支支两端固固定一端固固定,,一端端自由由实际结结构按按规规范规规定取取值。。1.0l0.7l0.5l2.0l181、柱纵纵向钢钢筋直直径不不小于于12mm,纵筋根根数不不少于于4根。2、试验验表明明,如如果纵纵筋配配筋过过小,,对提提高柱柱的承承载力力不大大。因因此对对于轴轴心受受压构构件,,偏心心受压压构件件全部部纵向向钢筋筋配筋筋率不不应小小于0.6%,同一侧侧的配配筋率率不应应小于于0.2%.3、规定定柱的的全部部纵向向受压压钢筋筋配筋筋率不不宜大大于5%.矩形箍箍筋柱柱限制制条件件例6.1:已知知一轴轴心受受压柱柱的截截面尺尺寸为为b×h=400×400mm,计算算长度度l0=5.6m,轴心心压力力设计计值为为2500kN,混凝凝土采采用C30,纵筋筋采用用HRB335级,箍箍筋采采用HPB235级。试试配纵纵筋与与箍筋筋。1)确定基基本数数据fc=14.3Mpaf’y=300Mpa2)计算配配置纵纵向受受力钢钢筋配置8Φ20纵向受受力钢钢筋,,面积积2513mm23)验算纵纵筋配配筋率率故配置置8Φ20纵向受受力钢钢筋((图))4)根据构构造要要求配配置箍箍筋选择配配置Φ6@250mm,间距小小于短短边长长度400mm,小于于15d=300mm,满足足构造造要求求。2.4螺旋箍箍筋轴轴压柱柱正截面面承载载力混凝土土圆柱柱体三三向受受压状状态的的纵向向抗压压强度度螺旋箍箍筋柱柱与普普通箍箍筋柱柱力--位移移曲线线的比比较达到极极限状状态时时(保护层层已剥剥落,,不考考虑)螺旋箍箍筋对对承载载力的的影响响系数数a,当fcu,k≤50N/mm2时,取取a=2.0;当fcu,k=80N/mm2时,取取a=1.7,其间间直线线插值值。螺旋箍箍筋换算成成相当的的纵筋面面积采用螺螺旋箍箍筋可可有效效提高高柱的的轴心心受压压承载载力。。但配配置过过多,,极限限承载载力提提高过过大,,则会会在远远未达达到极极限承承载力力之前前保护护层剥剥落,,从而而影响响正常常使用用。《规范》规定::(1)按螺旋旋箍筋筋计算算的承承载力力不应应大于于按普普通箍箍筋柱柱受压压承载载力的的50%,同时不应小小于按普通通箍筋筋柱计计算的的受压压承载载力;;(2)对长细细比过过大柱柱,由由于纵纵向弯弯曲变变形较较大,,截面面不是是全部部受压压,螺螺旋箍筋的约约束作用得得不到有效效发挥。因因此,对长长细比l0/d大于12的柱不考虑螺旋旋箍筋的约约束作用;;(3)螺旋箍筋的的约束效果果与其截面面面积Ass1和间距S有关,为保保证约束效效果,螺旋箍箍筋的换算算面积Ass0不得小于全部纵筋A's面积的25%;(4)螺旋箍筋的的间距S不应大于dcor/5,且不大于于80mm,同时为方方便施工,,S也不应小于于40mm。螺旋箍筋柱柱限制条件例6.2某展示厅内内一根钢筋筋混凝土柱柱,按建筑筑设计要求求截面为圆圆形,直径径不大于500mm,该柱承受的的轴心压力力设计值N=4600kN,柱的计算长长度l0=5.25m,混凝土强度度等级为C25,纵筋用HRB335级钢筋,箍箍筋用HPB235级钢筋。试试进行该柱柱的设计。1)按普通箍箍筋柱设计计由于配筋率率太大,且且长细比又又满足<12的要求,故故考虑按螺螺旋箍筋柱柱设计。2)按螺旋箍箍筋柱设计计假定纵筋配筋率假定配置16Φ25纵向受力钢钢筋,面积积7854.4mm2,取混凝土土保护层厚厚度c=30mm2.1计算纵筋面面积2.2螺旋箍筋换算的纵筋筋面积可以采用。假定螺旋箍箍筋直径实取螺旋箍箍筋为Φ10@45。2.3螺旋箍筋面积与间距距2.4求普通箍筋筋柱的承载载力,判断1.5倍关系>4011.4kN满足要求,,配筋合适适。30偏压构件是是同时受到到轴向压力力N和弯矩M的作用,等等效于对截截面形心的的偏心距::e0=M/N的偏心压力力的作用。。图6-1偏心受压构构件与压弯弯构件图偏心受压构件正截面的受力过程和破坏形态31工程应用偏心受压构构件:拱桥的钢筋筋砼拱肋,,桁架的上上弦杆,刚刚架的的立柱,柱柱式墩(台台)的墩((台)柱等等。偏心受压::(压弯构件)单向偏心受受力构件双向偏心受受力构件大偏心受压压构件小偏心受压压构件压弯构件:截面上同时时承受轴心心压力和弯弯矩的构件件。偏心距:压力N的作用点离离构件截面面形心的距距离e0偏心距e0=0时,轴心受压当e0→∞时,即N=0,受弯构件偏心受压构构件的受力力性能和破破坏形态界界于轴心受压构件和受弯构件。AssAh0asas'b6.3.1偏心受压短短柱的破坏坏形态偏心受压构构件=M=Ne0NAssA¢压弯构件¢Ne0AssA¢326.3.1偏心受压短短柱的破坏坏形态大量试验表表明:构件件截面变形形符合平截截面假定,,偏压构件件的最终破破坏是由于于混凝土压压碎而造成成的。偏心心受压构件件的破坏形形态与偏心距e0和纵向钢筋配配筋率有关。偏心受压短柱的破坏形态态:(1)受拉破坏形形态(大偏心受受压);(2)受压破坏形形态(小偏心受受压)。33M较大,N较小偏心距e0较大在靠近轴向力的一一侧受压,远离轴向力的一一侧受拉。NMNe0(大偏心受受压破坏))1.受拉破坏34◆随着荷载的的增加,截截面受拉侧侧混凝土出出现横向裂裂缝,受拉拉钢筋As的应力随荷荷载增加发发展较快,,首先达到屈屈服;◆最后受压侧侧钢筋As’受压屈服,,压区混凝凝土压碎而而达到破坏坏。◆此后,裂缝缝迅速开展展,受压区区高度减小小;1.受拉破坏特特征(大偏心受受压破坏))35N

N

◆形成这种破破坏的条件件是:偏心距e0较大,且受受拉侧纵向向钢筋配筋筋率合适,,通常称为为大偏心受压压。◆破坏的特点点是:塑性破坏,受拉钢筋筋先达到屈屈服强度,,最后受压压区钢筋受受压屈服,,受压区混混凝土压碎碎。◆破坏具有明明显预兆,变形能力力较大,破坏特征与与配有受压压钢筋的适适筋梁相似似,承载力主主要取决于于受拉侧钢钢筋。1.受拉破坏(大偏心受受压破坏))e

fyAs

f'yA'sNα1fcbxx036受压破坏的的条件有::⑴当相对对偏心距e0/h0较小,截面面全部受压压或大部分分受压;⑵或虽虽然相对对偏心距距e0/h0较大,但但纵向钢钢筋As配置较多多时(类似于于超筋梁梁)(小偏心心受压破破坏)2.受压破坏坏NNAs太多37◆当轴力N的相对偏偏心距较较小时,,截面全部受压压或大部部分受压压;◆离轴力N较近一侧侧混凝土和和钢筋的的应力较大大,另一侧侧钢筋应应力较小小;2、受压破破坏特征征(小偏心心受压破破坏)38◆截面最后后是由于于离轴力N较近一侧侧混凝土土首先压压碎而达达到破坏坏,离轴力N较近一侧侧钢筋As’受压屈服服,离轴力力N较远一侧侧的钢筋筋As未受拉屈服。2、受压破破坏特征征(小偏心心受压破破坏)

ssAsf'yA'sNα1fcbxxe06.2偏心受压压构件正正截面受受压破坏坏形态39N

N

◆承载力主主要取决于离轴力N较近一侧侧混凝土土和钢筋筋,离轴轴力N较远一侧侧钢筋未达到屈服。破坏具有有脆性性质质。2、受压破破坏特征征(小偏心心受压破破坏)

ssAsf'yA'sNα1fcbxxe06.2偏心受压压构件正正截面受受压破坏坏形态403、受拉破破坏和受受压破坏坏的界限限◆即受拉钢筋筋屈服与受压区混混凝土边边缘极限限压应变变ecu同时达到到。◆与适筋梁梁和超筋筋梁的界界限情况况类似。。◆因此,其其相对界限限受压区区高度仍为:大小偏心心受压的的分界::41当<b–––大偏心受压ab>b–––小偏心受压ae=b–––界限破坏状态ad不同配筋筋偏心受受压理论论界限破破坏bcdefghAsAsh0xxcbscuaaay0.00242436.3.2偏心受压构件件的纵向向弯曲影影响长细比在在一定范范围内时时,属““材料破破坏”,,即截面面材料强强度耗尽尽的破坏坏;长细比较较大时,,构件由由于纵向向弯曲失失去平衡衡,即““失稳破破坏”。。结论:构构件长细细比的加加大会降降低构件件的正截截面受压压承载力力;长细比较较大时,,偏心受受压构件件的纵向向弯曲引引起不可可忽略的的二阶弯弯矩。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1、正截面面受压破破坏形式式44短柱-发生剪剪切破坏坏长柱-发生弯弯曲破坏坏由于施工工误差、、计算偏偏差及材材料的不不均匀等等原因,,实际工工程中不不存在理理想的偏偏心受压压构件。。为考虑虑这些因因素的不不利影响响,引入入附加偏心心距ea(accidentaleccentricity),即在正截截面压弯弯承载力力计算中中,偏心心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距距ea之和,称为初始偏心距ei参考以往工程程经验和国外外规范,附加加偏心距ea取20mm与h/30两者中的较大大值,此处h是指偏心方向向的截面尺寸寸。附加偏心距ea6.3偏心受压构件件正截面受压压破坏形态456.3.3长柱的正截面面受压破坏长柱的正截面受压压破坏试验表明:钢筋混凝土柱柱在承受偏心心受压荷载后后,会产生纵纵向弯曲。但但长细比较小的柱子,即所所谓“短柱””,由于纵向向弯曲小,在在设计时可以以忽略纵向弯曲引起起的二次弯矩。对于长细比较大的柱子则不同同,在承受偏偏心受压荷载载后,会产生生比较大的纵向弯曲,设计时必须须予以考虑。f

y

xeieiNNle46◆由于侧向挠曲曲变形,轴向向力将产生二阶效应,引起附加弯弯矩。对于长细比较大的构件,二阶阶效应引起附加弯矩不能能忽略。◆对跨中截面,轴力N的偏心距为ei+f,即跨中截面面的弯矩为M=N(ei+f)。◆在截面和初始始偏心距相同同的情况下,,柱的长细比l0/h不同,侧向挠挠度f的大小不同,,影响程度会会有很大差别别,将产生不不同的破坏类类型。

f

y

xeieiNNNeiN(ei+f)le6.2偏心受压构件件正截面受压压破坏形态47不同长细比柱柱从加荷到破破坏的N-M关系6.2偏心受压构件件正截面受压压破坏形态4849对于长细比l0/h≤5的短柱。◆侧向挠度f与初始偏心距距ei相比很小。◆柱跨中弯矩M=N(ei+f)随轴力N的增加基本呈呈线性增长。。◆直至达到截面面承载力极限限状态产生破破坏。◆对短柱可忽略略侧向挠度f的影响。N0N1N2N0eiN1eiN2eiN1f1N2f2BCADE短柱(材料破坏)中长柱(材料破坏)细长柱(失稳破坏)NM050长细比5<l0/h≤30的中长柱。◆f与ei相比已不能忽忽略。◆f随轴力增大而而增大,柱跨跨中弯矩M=N(ei+f)的增长速度大大于轴力N的增长速度。。◆即M随N的增加呈明显显的非线性增增长。◆虽然最终在M和N的共同作用下下达到截面承承载力极限状状态,但轴向向承载力明显显低于同样截截面和初始偏偏心距情况下下的短柱。◆因此,对于中中长柱,在设设计中应考虑虑侧向挠度f对弯矩增大的的影响。N0N1N2N0eiN1eiN2eiN1f1N2f2BCADE短柱(材料破坏)中长柱(材料破坏)细长柱(失稳破坏)NM051长细比l0/h>30的长柱◆侧向挠度f的影响已很大大。◆在未达到截面面承载力极限限状态之前,,侧向挠度f已呈不稳定发展。即柱的轴向荷荷载最大值发发生在荷载增增长曲线与截截面承载力Nu-Mu相关曲线相交交之前。◆这种破坏为失失稳破坏,应应进行专门计计算。N0N1N2N0eiN1eiN2eiN1f1N2f2BCADE短柱(材料破坏)中长柱(材料破坏)细长柱(失稳破坏)NM0结构有侧移时时偏心受压构构件的二阶弯弯矩偏心受压构件件正截面承载载力计算,当二阶弯矩不不可忽略时,均应考虑结构构侧移和构件件纵向变形引引起的二阶弯弯矩.6.3偏心受压构件件正截面受压压破坏形态52Mmax=N(ei+f)fNeiN(ei+f)

y

xeieiNNl0(ei+f)=ei(1+f/ei)=ηei《混凝土设计规规范》对长细比l0/i较大的偏心受受压构件,采采用把初始偏偏心距ei乘以一个偏心心距增大系数数η来近似考虑二二阶弯矩的影影响。偏心距增大系系数η6.2偏心受压构件件正截面受压压破坏形态53偏心距增大系数54偏心距增大系数l00lxfypsin.=

f

y

xeieiNN,截面破坏时:55考虑徐变影响响后,乘以增增大系数1.25,得:再考虑偏心距距和长细比的的影响,得:56令得:1–––考虑偏心距的的变化对截面面曲率的修正正系数。2–––考虑构件长细细比对截面曲曲率的影响系系数,长细比比过大,可能能发生失稳破破坏。当e00.3h0时,大偏心1=1.02=1.15–0.01l0/h1.0当构件长细比比l0/h5或l0/d5或l0/i17.5,即视为短柱,,取=1.0当l0/h

15时2=1.0

fNeiN(ei+f)

y

xeieiNNl0η的具体表达式式如下:6.2偏心受压构件件正截面受压压破坏形态576.4偏心受压构件件正截面承载载力计算偏压构件破坏坏特征受拉破坏tensilefailure受压破坏compressivefailure偏心受压构件件的破坏形态态与偏心距e0和纵筋配筋率有关M较大,N较小偏心距e0较大3.1大偏心破坏的的特征截面受拉侧混混凝土较早出出现裂缝,受拉钢筋的应力随荷载载增加发展较较快,首先达到屈服;此后裂缝迅速速开展,受压压区高度减小小;最后,受压侧侧钢筋A's受压屈服,压压区混凝土压压碎而达到破破坏。这种破坏具有明显预兆兆,变形能力较较大,破坏特特征与配有受受压钢筋的适筋梁相似,属于塑性破坏,承载力主要要取决于受拉拉侧钢筋。形成这种破坏坏的条件是::偏心距e0较大,且受拉拉侧纵向钢筋筋配筋率合适适,通常称为为大偏心受压压。大偏心受拉破坏特点⑴当相对偏心心距e0/h0较小⑵或虽然然相对偏心心距e0/h0较大,但受受拉侧纵向向钢筋配置置较多时3.2小偏心破坏坏的特征截面受压一一侧混凝土土和钢筋的的受力较大大,而另一一侧钢筋的的应力较小小,可能受拉也也可能受压压;截面最后是是由于受压压区混凝土首先先压碎而达到破坏坏,受拉侧钢筋筋未达到屈屈服;承载力主要要取决于压压区混凝土土和受压侧侧钢筋,破破坏时受压压区高度较较大,破坏坏突然,属属于脆性破坏。小偏压构件件在设计中中应予避免免;当偏心距较较小或受拉拉钢筋配置置过多时易易发生小偏偏压破坏,,因偏心距距较小,故故通常称为为小偏心受受压。小偏心受压破坏特点大、小偏心心破坏的共共同点是受压钢筋均均可以屈服服大、小偏心心破坏的本质界限界限状态定定义为:当受拉钢筋筋刚好屈服服时,受压压区混凝土土边缘同时达到到极限压应应变的状态态。此时的相对对受压区高高度成为界限相对受受压区高度度,与适筋梁梁和超筋梁的的界限情况况类似。受拉破坏(大偏心受压压)受压破坏(小偏心受压压)平衡方程3.3正截面计算算的基本假定平截面假定;构件正截面受弯后仍保持为平面;不考虑拉区混凝土的贡献;受压区混凝土采用等效矩形应力图,等效矩形应力图的强度为a1

fc,等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为b

1;当截面受压区高度满足时,受压钢筋可以屈服。受拉钢筋应力(小偏心)有侧移结构构,其二阶阶效应主要要是由水平平荷载产生生的侧移引引起的。精确考虑这这种二阶效效应较为复复杂,一般般需通过迭迭代方法进进行计算。。fNNei无侧移有侧移长细比l0/h≤5的柱侧向挠度f与初始偏心心距ei相比很小,,柱跨中弯矩随随轴力N基本呈线性增长长,直至达到截面破破坏,对短短柱可忽略挠度影响。。长细比l0/h=5~30的中长柱f与ei相比已不能能忽略,即即M随N的增加呈明显的非线性增长长。对于中长长柱,在设设计中应考虑附加挠度f对弯矩增大大的影响。。长细比l0/h>30的长柱侧向挠度f的影响已很很大,在未未达到截面面承载力之前前,侧向挠挠度f已不稳定,,最终发展为失稳破坏。短柱-发生剪切切破坏长柱-发生弯曲曲破坏N-M相关曲线反映了在压压力和弯矩矩共同作用用下正截面面承载力的的规律纯弯轴压界限状态当轴力较小小时,M随N的增加而增加;当当轴力较大大时,M随N的增加而减减小;相关曲线上上的任一点点代表截面面处于正截面面承载力极极限状态;;CB段为受拉破破坏(大偏偏心)AB段为受压破破坏(小偏偏心)如截面尺寸寸和材料强强度保持不不变,N-M相关曲线随随配筋率的的改变而形成成一族曲线线;对于短柱,,加载时N和M呈线性关系,与与N轴夹角为偏偏心距e0为考虑施工工误差及材材料的不均均匀等因素素的不利影影响,引入入附加偏心距距ea(accidentaleccentricity);即在承载力力计算中,,偏心距取取计算偏心心距e0=M/N与附加偏心心距ea之和,称为为初始偏心距距ei(initialeccentricity)附加偏心距距ea取20mm与h/30两者中的较较大值,h为偏心方向向截面尺寸寸3.4附加偏心距距和偏心距增大大系数偏心距增大大系数对跨中截面面,轴力N的偏心距为为ei+f,即跨中截截面的弯矩矩:M=N(ei+f)由于侧向挠挠曲变形,,轴向力将将产二阶效效应,引起起附加弯矩。对于长细细比较大的的构件,二二阶效应引引起的附加加弯矩不能能忽略。在截面和初初始偏心距距相同的情情况下,柱柱的长细比比l0/h不同,侧向向挠度f的大大小小不不同同,,影影响响程程度度有有很很大大差差别别,,将将产产生生不不同同的的破破坏坏类类型型。。偏心心距距增增大大系系数数界限限状状态态时时转换换成成长细细比比

考虑小偏心受压构件截面的曲率修正系数偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数取h=1.1h03.5大、、小小偏偏心心的的判别别条条件件x=xb时为为界界限限情情况况,,取取x=xbh0代入入大大偏偏心心受受压压的的计计算算公公式式,,并并取取as=as',可可得得界界限限破破坏坏时时的的轴轴力力Nb和弯弯矩矩Mb当截截面面尺尺寸寸和和材材料料强强度度给给定定时时,,界界限限相相对对偏偏心心距距e0b/h0随As的减减小小而而增增加加,随着着A‘‘s的减减少少而而减减少少;当As和A's分别别取取最最小小配配筋筋率率时时,,可可得得e0b/h0的最最小小值值;;受拉拉钢钢筋筋As按构构件件全全截截面面面面积积计计算算的的最最小小配配筋筋率率为为0.45ft/fy;受压压钢钢筋筋按按构构件件全全截截面面面面积积计计算算的的最最小小配配筋筋率率为为0.002;近似似取取h=1.05h0,a=0.05h0,代代入入上上式式可可得得下下表表所所示示结结果果。。相对对界界限限偏偏心心距距的的最最小小值值e0b,min/h0=0.284~0.322近似似取取平平均均值值e0b,min/h0=0.3近似似判判据据真实实判判据据4.矩形形截截面面正正截截面面受受压压承承载载力力计计算算4.1大偏偏心心受压压不对对称称配筋筋4.2小偏偏心心受压压不对对称称配筋筋4.3大偏偏心心受压压对称称配筋筋4.4小偏偏心心受压压对称称配筋筋不对对称称配配筋筋对称称配配筋筋实际际工工程程中中,,受受压压构构件件常常承承受受变号号弯弯矩矩作用,,所以以采用用对称称配筋筋对称配配筋不会在在施工工中产产生差差错,为方方便施施工通通常采采用对对称配配筋4.1大偏心心受压不对称称配筋基本平平衡方方程设计校核Ne(1)As和A's均未知知时两个基基本方方程中中有三个未未知数数,As、A's和x,故无无解。。与双双筋梁梁类似似,为为使总总配筋筋面积积(As+A's)最小小,可可取x=xbh0若A's<0.002bh则取A's=0.002bh,然后后按A's为已知知情况况计算算若As<rminbh应取As=rminbh设计若x>xbh0则可偏偏于安安全的的近似似取x=2as',按下下式确确定As若x<2as'(2)A's为已知知时当A's已知时时,两两个基基本方方程有有二个个未知知数As和x,有唯唯一解解。先由第第二式式求解解x,若x<xbh0,且x>2a',则可可将代代入第第一式式得若As<rminbh应取As=rminbh则应按按A's为未知知情况况,重重新计计算确确定A's设计对As'取矩若As<rminbh应取As=rminbh直接方方法Ne分解方方法协调条条件校核问问题当截面面尺寸寸、配配筋、、材料料强度度等已已知时时,承承载力力复核核分为为两种种情况况:1、给定轴轴力设设计值值N,求弯弯矩作作用平平面的的弯矩矩设计计值M2、给定轴轴力作作用的的偏心心距e0,求轴轴力设设计值值N大

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