偏心受压构件.pdf

第六章受压构件的截面承载力筑龙网混凝土结构ConcreteStructure第六章偏心受力构件承载力计算Behaviorsunderflexureandaxialloadwww.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网第六章受压构件的截面承载力§6.5矩形截面偏压构件正截面承载力计算§6.5.1“受拉侧”钢筋应力的确定§6.5.2大偏心受压构件§6.5.3小偏心受压构件www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网§6.5矩形截面偏压构件正截面承载力计算基本假定：◆偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的，即仍采用以平截面假定为基础的计算理论，◆根据混凝土和钢筋的应力-应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过程。◆对于正截面承载力的计算，同样可按受弯情况，对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α1fc，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为β。www.zhulong.com1第六章受压构件的截面承载力筑龙网6.5.1“受拉侧”钢筋应力σs的确定前提：平截面假定，界限破坏时的条件。xcεcu相似关系：=xch0εcu+εsεs1εs=εcu(－1)εcuxch0h01σs=εsEs=εcuEs(－1)xch0www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网引入ξQx=β1xc∴σs=εcuEs(β1/ξ－1)代入平衡方程式求x(ξ)则需解三次方程,为避免采用上式出现x的三次方程根据界限破坏条件：xnb当ξ=ξbσs=fyεyξ=β1σs=0εcu简化得：ξ−β1σs=fy⋅h0ξb−β1式中：−fy′≤σs≤fywww.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网6.5.2.大偏心受压构件试验分析表明，大偏心受压构件，若受拉钢筋配置不过多时与适筋梁相同，及其受拉及受压纵筋均能达到屈服强度。应力图形如下所示：e0eee0e'e'cf1ασfyAs''αfyASfyAs''fyASxxbsAsh0hA'www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网Nb为了简化计算，采用等效矩形应Mb力图形来代替混凝土的受压抛物线图形；xbαf矩形应力图形中应力取为混凝土c抗压强度设计值fc乘以系数α1；fyAsf'yA'sα1取值：2当混凝土fcu,k≤50N/mm时,α1=1.02当混凝土fcu,k=80N/mm时,α1=0.94在两者之间时,按直线内插法取值www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网NbMb构件沿纵轴方向的内外力之和为零N≤αfbx+A′f′−Af1csysy6--21xbαfc截面上内、外力对受拉钢筋合力点的力矩之和为零fyAsf'yA'sxNe≤α1fcbx(h0−)+As′fy′()h0－as′6--222截面上内、外力对受压钢筋合力点的力矩之和为零'x'Ne≤Asfy()h0－as′−α1fcbx(−αs)6--222www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网上式中符号含义：N—轴向压力设计值x—混凝土受压区高度e—轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力作用点之间的距离e’—轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力作用点之间的距离he=ηe+−ae=e+e6--23i2si0ahe'=ηe−+a'i2swww.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网适用条件：(1)为了保证受拉钢筋能达到抗拉强度设计值xfy，必须满足适用条件：ξ=≤ξb6--25h0(2)为了保证受压钢筋能达到抗压强度设计值fc，必须满足适用条件：'x≥2αs6--26'如果x<2αs受压钢筋应力可能达不到fy，与双筋受弯构件类似，可取'，近似地认为受压区x=2αs混凝土所承担的压力的作用位置与受压钢筋承’担压力fyAs位置相重合，应力图形如下所示：www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网N根据平衡条件可得出：eeNe'=Af(h－a′)0sy0se’Ne'AS='f(h−a)αy0s1fcσ'A'fyAsss（3）垂直弯矩作用平面计算N≤0.9ϕ[fcA+(As+As′)fy′]ϕ～l0/bwww.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网6.5.3.小偏心受压构件小偏心受压破坏是由于材料的受压破坏而造成的，其应力状态如图所示：e0e'e0e'xcxxσσαsAsxαsAsssssAAA'A'www.zhulong.com第六章受压构件的截面承载力筑龙网构件沿纵轴方向的内外力之和为零NMN≤α1fcbx+As′fy′−σsAs6--27截面上内、外力对受拉钢筋合力点的力矩之和为零σsAsf'yA'sxNe≤αfbx(h−)+A′f′()h－a′6--281c02sy0sxN