混凝土结构规范受压计算.ppt

小偏压构件 计算简图 As As’ h0 as as’ b h fsd’ As’ r0Nd e he0 e’ fcd 基本方程 问题求解 二.对称配筋矩形截面偏压构件 所谓对称配筋，是指： As=As’、fsd=fsd’、as=as’ 为何采用对称配筋 ◆实际工程中，受压构件承受变号弯矩作用时，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。 对称配筋矩形截面的配筋设计 已知：截面尺寸b×h，材料强度fcd、fsd、fsd’，构件长细比l0/h以及轴力Nd和弯矩Md设计值， 求：截面配筋As＝As’＝？ 大偏压构件 计算简图 As As’ h0 as as’ b h fsd’ As’ r0Nd e he0 e’ fcd 基本方程 适用条件 问题求解 小偏压构件 计算简图 As As’ h0 as as’ b h fsd’ As’ r0Nd e he0 e’ fcd 基本方程 适用条件 问题求解 2.截面承载能力复核 已知：截面尺寸b×h，材料强度fcd、fsd、fsd’，构件长细比l0/h、截面配筋As和As’ 、e0 求：构件所能承受的Nd和Md＝Nde0 大偏压构件 计算简图 As As’ h0 as as’ b h fsd’ As’ r0Nd e he0 e’ fcd 基本方程 问题求解 小偏压构件 计算简图 As As’ h0 as as’ b h fsd’ As’ r0Nd e he0 e’ fcd 基本方程 问题求解 * 如截面尺寸和材料强度保持不变，Nu-Mu相关曲线随配筋率的增加而向外侧增大。 利用上述结论可以在实际结构设计时判断最不利的内力组，即：对于钢筋混凝土偏压构件，当有多组内力时，则： 对于小偏压构件，当M相等或相近时，N越大则越不利，亦即N越大则配筋越多。 对于大偏压构件，当M相等或相近时，N越小越不利。 无论大小偏压构件，当N相等或相近时，M越大越不利。 一般情况下，M和N均较大的一组内力更为不利。 四.柱纵向弯曲的影响 e0 f y x e0 N N N e0 N (e0+f ) l 柱的变形 对跨中截面，轴力N的偏心距为e0 + f ，即跨中截面的弯矩为： M =N ( e0 + f ) M1＝Ne0 为一阶弯矩； M2＝Nf 为二阶弯矩； ◆ 由于柱的侧向挠曲变形，轴向力将在柱内产生二阶效应，引起附加弯矩。 ◆ 对于长细比较大的构件，二阶效应引起附加弯矩不能忽略。 ◆ 在截面和初始偏心距相同的情况下，柱的长细比l0/h不同，侧向挠度 f 的大小不同，影响程度会有很大差别，将产生不同的破坏类型。 ◆ 《规范》引入偏心矩增大系数 来考虑柱纵向弯曲的不利影响： 对于长细比l0/h≤8的短柱： ◆ 侧向挠度 f 与初始偏心距e0相比很小。 ◆ 柱跨中弯矩M=N(e0+f ) 随轴力N的增加基本呈线性增长， 直至达到截面承载力极限状态产生破坏。 ◆ 对短柱可忽略挠度f的影响。 M N N 0 M 0 N u s N u s e i N u m N u m e i N u m f m N u l N u l e i N u l f l 材料破坏 失稳破坏 长细比l0/h =8~30的长柱: ◆ f 与e0相比已不能忽略。 ◆ f 随轴力增大而增大，柱跨中弯矩M = N ( e0+ f ) 的增长速度大于轴力N的增长速度, 即M随N 的增加呈明显的非线性增长。 ◆ 虽然最终在M和N的共同作用下达到截面承载力极限状态，但轴向承载力明显低于同样截面和初始偏心距情况下的短柱。 ◆ 因此，对于长柱，在设计中应考虑附加挠度 f 对弯矩增大的影响。 长细比l0/h >30的细长柱： ◆ 侧向挠度 f 的影响已很大。 ◆在未达到截面承载力极限状态之前，侧向挠度 f 已呈不稳定发展，即柱的轴向荷载最大值发生在荷载增长曲线与截面承载力Nu-Mu相关曲线相交之前。 ◆ 这种破坏为失稳破坏，应进行专门计算 偏心方向上考虑杆件自身挠曲影响的控制截面弯矩设计值 6.3.2 偏心受压构件承载力计算的一般原理 一. 基本假定 1. 平截面假定； 2. 钢筋的应力-应变关系为理想的弹塑性关系，受拉钢筋的极限拉应变取0.01。 3. 混凝土的受压应力-应变关系给定； 4. 忽略受拉区混凝土的抗拉作用。 从上述基本假定可以看到，偏压构件正截面承载力计算采用与受弯构件正截面承载能力计算时相同的基本假定，因此： ◆ 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。 ◆ 对于正截面承载力的计算，同样可