受压构件正截面承载力课件

第6章 受压构件正截面承载力计算

6.1 概述•

轴心受压构件•

偏心受压构件{单向偏心受压

双向偏心受压材料的强度等级截面的形式和尺寸*

混凝土常用C20~C40*

钢筋常用HRB335和HRB400正方形、矩形、圆形、多边形、环形等纵向钢筋纵筋：0.6%<<5%d12mm

或更粗一些防止过早压屈

间距不应小于50mm不应大于350mm6.2受压构件的构造要求6.3.1配有纵筋和箍筋柱正截面的受压承载力柱(受压构件)lo/i

28lo/b

8lo/i

>28初始偏心产生附加弯矩在截面尺寸、配筋、强度相同的条件下，长柱的承载力低于短柱，(采用降低系数来考虑)短柱长柱加大初始偏心，最终构件是在M，N共同作用下破坏。附加弯矩引起挠度6.3轴心受压构件正截面的承载力计算短柱承载力：混凝土：钢筋：当采用高强钢筋，则砼压碎时钢筋未屈服's=0.002Es=0.002×2.0×105=400N/mm2纵筋压屈(失稳)钢筋强度不能充分发挥。正截面受压承载力计算

–––稳定系数，反映受压构件

的承载力随长细比增大而

降低的现象。=N长/N短1.0Ac

–––截面面积：当b或d

300mm时当

>0.03时NAsfcfyAsbhAc=A－Asfc0.8截面设计：强度校核：>minNu=0.9(A'sf

'y+fcAc)安全已知：bh，fc,f

y,l0,N,求As已知：bh，fc,f

y,l0,As,求Numin=0.4%当NuN纵向压缩当N增大，砼的横向变形足够大时，对箍筋形成径向压力，反过来箍筋对砼施加被动的径向均匀约束压力。提高的承载力横向变形纵向裂纹(横向拉坏)若约束横向变形，使砼处于三向受压状态6.3.2

配有纵筋和间接箍筋柱正截面的受压承载力正截面受压承载力计算x=0仅在轴向受力较大，而截面尺寸受到限制时采用。配置的箍筋较多fyAss1fyAss12sdcor应用：注意事项：为防止混凝土保护层过早脱落，公式计算的N应满足应用于lo/b

12的情况N

1.5×0.9(fyAs+fcA)40mm

S

80mm或dcor/5公式中不考虑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。e00e0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6.4偏心受压构件正截面的承载力计算6.4.1偏心受压构件的破坏形态

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,Asfy。cuNfyAs

fyAs

NN(a)(b)e0与适筋受弯构件相似，

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，Asfy而破坏。As为压应力，未达到屈服。使得实际的近力侧成为名义上的远力侧。截面大部分受压最终由受压区砼压碎，Asfy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。由远力侧的砼压碎及As屈服导致构件破坏，Ass。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–––大偏心受压ab>b–––小偏心受压ae=b–––界限破坏状态adbcdefghAsAsh0x0xb0scuaaay0.002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N0N1N2N0eiN1eiN2eiN1af1N2af2BCADE短柱(材料破坏)中长柱(材料破坏)细长柱(失稳破坏)NM06.4.2柱的分类及其考虑二阶效应内力分析法规范采用了的界限状态为依据，然后再加以修正式中：ei

=e0+

eal0

–––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/h1.0当l0/h

15时当构件长细比l0/h

8，即视为短柱。取=1.0cu,y可能达不到。e,大偏心1=1.0

2=1.0

6.4.3矩形截面偏心受压构件正截面的承载力原始偏心矩附加偏心矩出始偏心矩附加偏心距大偏心受压构件的截面计算

As,A's均未知。X=0M=0efyAseifceAsfyNbAsAsasash0hx式中As,A's，为未知数，无法求解解得：从最小用钢量原则出发，充分发挥砼的作用，取=b式解得：未知数：，s,，

A‘s

,As

四个，只有三个方程As无论拉、压一般均达不到屈服，M=0取As=minbh对A's取矩：xesAsfyAsfcbxNh0–asassAsei代入求解得式中求得代入(7-8)解得A's当>

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sAsfyAsasa1fcbxh0–ash0eie

Nas式中：e–––N到A's的距离e=h/2–ei

–asei=e0–

ea

已知As求As或已知As

求As已知As求As与情况相同已知A's求As解，代入s，再代入求As求得As受拉(s为正)则Asminbh(s为负)则受压As'minbh

对称配筋：

As=A's，fy=f'y，as=a's

判别类型：–––大偏心当N

Nb或当N

>Nb–––小偏心矩形截面对称配筋的计算大小偏心受压构件的判别大偏心受压：X=0M=0解

代入式求得As，As=As

–––小偏心受压当代入式求得As，X=0M=0小偏心受压：代入得：写成：从两式看出与是As,fy相互依存的在迭代中如何选