《混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)》教材配套PPT課件
混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)教材配套PPT課件,混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu),混凝土結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu),教材,配套,PPT,課件
混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)模塊模塊4 4 受壓構(gòu)件承載力計(jì)算受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 4.2偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1)掌握軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算方法。(2)掌握偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)模塊模塊4 4 受壓構(gòu)件承載力計(jì)算受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 軸心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求4.1.1 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的截面形式要考慮受力是否合理和模板制作是否方便,常用正方形或矩形截面,有特殊要求時(shí)也采用圓形或多邊形截面。為節(jié)省混凝土及減輕結(jié)構(gòu)自重,裝配式受壓構(gòu)件也常采用I形截面等形式。柱截面尺寸主要根據(jù)內(nèi)力的大小、構(gòu)件長(zhǎng)度及構(gòu)造要求等條件確定。1 1)截面形式和尺寸要求)截面形式和尺寸要求4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算2 2)材料強(qiáng)度等級(jí))材料強(qiáng)度等級(jí) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)受壓構(gòu)件的承載力影響較大,為了減小構(gòu)件的截面尺寸,節(jié)省鋼材,宜采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土,如C25、C30、C35、C40等。對(duì)于高層建筑,必要時(shí)可采用更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算3 3)縱向鋼筋)縱向鋼筋 柱中縱向受力鋼筋能夠協(xié)助混凝土承受壓力,減小構(gòu)件的截面尺寸;承擔(dān)偶然偏心等產(chǎn)生的抗應(yīng)力;改善混凝土的變形能力,防止構(gòu)件發(fā)生突然的脆性破壞和增強(qiáng)構(gòu)件的延性;減小混凝土的收縮和徐變變形。柱中縱向受力鋼筋的配置應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)柱中縱向鋼筋直徑不宜小于12 mm,一般取1632 mm。為保證鋼筋骨架的剛度,減少施工時(shí)可能產(chǎn)生的縱向彎曲和受壓時(shí)的局部屈曲,縱向鋼筋宜采用較大直徑的鋼筋。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算3 3)縱向鋼筋)縱向鋼筋 (2)軸心受壓構(gòu)件的縱向鋼筋應(yīng)沿截面四周均勻?qū)ΨQ布置,矩形截面軸心受壓構(gòu)件鋼筋根數(shù)不應(yīng)少于4根;圓形截面軸心受壓構(gòu)件鋼筋根數(shù)不應(yīng)少于6根;偏心受壓構(gòu)件的縱向鋼筋應(yīng)布置在彎矩作用方向的兩對(duì)邊。當(dāng)截面高度 h 600 mm時(shí),應(yīng)在側(cè)面設(shè)置直徑為1016 mm的縱向構(gòu)造鋼筋,并相應(yīng)設(shè)置附加箍筋或拉筋。箍筋和拉筋的形式如圖4-1所示。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-1 箍筋和拉筋的形式4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (3 3)為提高受壓構(gòu)件的延性,保證構(gòu)件的承載)為提高受壓構(gòu)件的延性,保證構(gòu)件的承載能力,全部縱筋的配筋率不應(yīng)小于能力,全部縱筋的配筋率不應(yīng)小于0.6%0.6%,同一側(cè)縱,同一側(cè)縱筋的配筋率不應(yīng)小于筋的配筋率不應(yīng)小于0.2%0.2%;為了施工方便,全部縱;為了施工方便,全部縱筋的配筋率不宜大于筋的配筋率不宜大于5%5%。通常受壓鋼筋的配筋率不。通常受壓鋼筋的配筋率不超過超過3%3%,一般為,一般為0.6%0.6%2%2%。(4 4)柱中縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度為)柱中縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度為30 mm30 mm,且不小于縱筋直徑。,且不小于縱筋直徑。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (5)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于50 mm;對(duì)處于水平位置澆筑的預(yù)制柱,其縱筋凈距要求與梁相同。在偏心受壓柱中,對(duì)于垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱筋和軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼 筋,其中距不宜大于300 mm。(6)縱向受力鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處。鋼筋接頭宜優(yōu)先采用機(jī)械連接接頭,也可以采用焊接接頭和搭接接頭。對(duì)于直徑大于28 mm的受拉鋼筋和直徑大于32 mm的受壓鋼筋,不宜采用綁扎的搭接接頭。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算4 4)箍筋配置要求)箍筋配置要求 箍筋間距不應(yīng)大于400 mm及構(gòu)件截面的短邊尺寸,且不應(yīng)大于15 d (d 為縱筋最小直徑)。箍筋直徑不應(yīng)小于 d /4(d 為縱筋最大直徑),且不應(yīng)小于6 mm。當(dāng)縱筋配筋率超過3%時(shí),箍筋直徑不應(yīng)小于8 mm,其間距不應(yīng)大于縱筋最小直徑的10倍,且不應(yīng)大于200 mm。箍筋末端應(yīng)做成135彎鉤且彎鉤末端平直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍;箍筋也可焊成封閉環(huán)式。當(dāng)截面短邊不大于400 mm,且縱筋不多于4根時(shí),可不設(shè)置復(fù)合箍筋;當(dāng)構(gòu)件截面各邊縱筋多于3根時(shí),應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算4.1.21 1)配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件)配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 配置普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件如圖42所示,其正截面承載力計(jì)算公式為 N (4-1)式中,N為軸向壓力設(shè)計(jì)值(包含重要性系數(shù) 0在內(nèi));為鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),如表4-1所示;A為構(gòu)件截面面積,當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3%時(shí),A應(yīng)用(AAs)代替;As為全部縱向受壓鋼筋的截面面積。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-1 箍筋和拉筋的形式4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-2 配置普通箍筋的筋軸心受壓構(gòu)件4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1 1)截面設(shè)計(jì)。已知軸心壓力設(shè)計(jì)值)截面設(shè)計(jì)。已知軸心壓力設(shè)計(jì)值N,N,材料強(qiáng)材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值度設(shè)計(jì)值 f fc c、f fy y,構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度,構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度 l l0 0,求構(gòu)件截面面,求構(gòu)件截面面積積 A A 或或 bh bh及縱向受壓鋼筋面積及縱向受壓鋼筋面積AAs s。(2 2)截面復(fù)核。截面復(fù)核比較簡(jiǎn)單,只需要將有)截面復(fù)核。截面復(fù)核比較簡(jiǎn)單,只需要將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式(關(guān)數(shù)據(jù)代入式(4-14-1),如果式(),如果式(4-14-1)成立,則構(gòu)件)成立,則構(gòu)件滿足承載力要求。滿足承載力要求。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算2 2)螺旋箍筋柱)螺旋箍筋柱 (1)螺旋箍筋柱的受力性能。對(duì)于螺旋箍筋柱,加荷初期,混凝土的壓應(yīng)力較小,箍筋對(duì)核心混凝土的橫向變形約束作用并不明顯。當(dāng)混凝土的壓應(yīng)力達(dá)到0.8f c以后,混凝土的橫向變形將急劇增大,但急劇增大的橫向變形將受到螺旋箍筋的約束,螺旋箍筋內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而使箍筋所包圍的核心混凝土(見圖4-3中的陰影部分)受到螺旋箍筋的約束,箍筋以內(nèi)的核心混凝土處于三向受壓狀態(tài),有效地提高了核心混凝土的抗壓強(qiáng)度和變形能力,從而提高構(gòu)件的受壓承載力。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-3 螺旋箍筋柱截面的核心混凝土4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (2)正截面受壓承載力計(jì)算。根據(jù)螺旋箍筋柱破壞時(shí)的特征,其正截面受壓承載力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-4(a)所示,根據(jù)圖4-4(a)豎向力的平衡條件,并考慮與偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算具有相近的可靠度后,可得到式(4-2):N (4-2)式中,N 為軸向壓力設(shè)計(jì)值;0.9為可靠度調(diào)整系數(shù);fcc為有約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;Acor為構(gòu)件的核心截面面積;As為全部縱向鋼筋的截面面積。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 式中,式中,f fc c為無約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;為無約束混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;為間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù),當(dāng)混凝土強(qiáng)為間接鋼筋對(duì)混凝土約束的折減系數(shù),當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過度等級(jí)不超過C50C50時(shí),取時(shí),取=1.0=1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí),當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為為C80C80時(shí),取時(shí),取 =0.85 =0.85,其間按線性內(nèi)插法確定;,其間按線性內(nèi)插法確定;2 2 為間接鋼筋屈服時(shí),核心混凝土受到的徑向壓應(yīng)力值,為間接鋼筋屈服時(shí),核心混凝土受到的徑向壓應(yīng)力值,如圖如圖4-44-4(b b)、圖)、圖4-44-4(c c)所示。)所示。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-4 螺旋箍筋柱的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 如圖4-4(c)所示,根據(jù)水平力平衡可得 (4-4)式中,為間接鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;為螺旋式或焊接環(huán)式單根間接鋼筋的截面面積;s 為間接鋼筋沿構(gòu)件軸線方向的間距;為構(gòu)件的核心截面直徑。將式(4-4)代入式(4-3),再代入式(4-2),同時(shí)考慮可靠度調(diào)整系數(shù)0.9后,可得螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋的軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算公式為4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 N (4-5)式中,A ss0為螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋的換算截面面積。式(4-5)括號(hào)內(nèi)第一項(xiàng)為核心混凝土在無約束時(shí)所承擔(dān)的軸力;第二項(xiàng)為縱向鋼筋承擔(dān)的軸力;第三項(xiàng)代表配置螺旋箍筋后,核心混凝土受到螺旋箍筋約束所提高的承載力。為了保證構(gòu)件在使用荷載作用下不發(fā)生混凝土保護(hù)層脫落,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500102010)規(guī)定按式(4-5)算得的構(gòu)件承載力不應(yīng)大于按式(4-1)算得的1.5倍。4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 當(dāng)遇到下列任意一種情況時(shí),不應(yīng)計(jì)入間接鋼筋的影響,而應(yīng)按式(4-2)計(jì)算構(gòu)件的受壓承載力:當(dāng) l0/d 12時(shí)。此時(shí)因長(zhǎng)細(xì)比較大,有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不起作用。當(dāng)按式(4-5)算得的受壓承載力小于按式(4-1)算得的受壓承載力時(shí)。當(dāng)間接鋼筋的換算截面面積 Ass0小于縱筋的全部截面面積的25%時(shí),可認(rèn)為間接鋼筋配置太少,間接鋼筋對(duì)核心混凝土的約束作用不明顯。提提 示示4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。已知某現(xiàn)澆多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),處于一類環(huán)境,安全等級(jí)為二級(jí),底層中間柱為軸心受壓圓形柱,直徑為450 mm。柱的計(jì)算長(zhǎng)度為 l 0=5 100 mm,軸向壓力設(shè)計(jì)值為4 750 kN,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,柱中縱筋和箍筋分別采用HRB400和HRB335鋼筋。試確定柱中縱筋及箍筋?!窘狻浚?)確定基本參數(shù)。查附表1、附表2、附表4得,C30混凝土的 fc=14.3 N/mm2;HRB400鋼筋的 f y=360 N/mm2;HRB335鋼筋的 fyv=300 N/mm2,c=20 mm?!纠纠?-14-1】4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。(2)先按普通箍筋柱計(jì)算。由l0/d=5 100/450=11.33,用線性內(nèi)插法計(jì)算得 =0.933。圓柱截面面積由式(4-1)得 =As/A =8 803.5/158 962.5=5.54%5%,配筋率太高,因l0/d=11.3312,若混凝土強(qiáng)度等級(jí)不再提高,則可改配螺旋箍筋,以提高柱的承載力?!纠纠?-14-1】4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。(3)按配有螺旋式箍筋柱計(jì)算。假定 =3%,則 As=0.03 A=0.03158 962.5=4 768.88 mm2 選配縱筋為 假定螺旋箍筋直徑為14 mm,大于 d /4=25/4=6.25 mm,則 A ssl=153.9 mm2?;炷梁诵慕孛嬷睆絛cor=4502(20+14)=382 mm?;炷梁诵慕孛婷娣e 為【例【例4-14-1】4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。由式(4-5)得因 ,故滿足構(gòu)造要求。取 ,滿足40mms80mm,且不超過 76mm的要求。則【例【例4-14-1】4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。按公式(4-5)計(jì)算得按公式(4-1)計(jì)算 因 ,故式(4-1)中的應(yīng)改為【例【例4-14-1】4.1 4.1 軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。且4877.2/3333.8=1.461.5,故滿足要求。結(jié)構(gòu)的截面配筋如圖4-5所示。圖4-5 截面配筋圖【例【例4-14-1】4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)的計(jì)算4.2.1 二階彎矩亦稱二階效應(yīng)。二階效應(yīng)泛指在產(chǎn)生了層間位移和撓曲變形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中由軸向壓力引起的附加內(nèi)力。在有側(cè)移的框架中,二階效應(yīng)主要是指豎向荷載在產(chǎn)生了側(cè)移的框架中引起的附加內(nèi)力,通常稱為 P-效應(yīng)見圖4-6(a),P 效應(yīng)將增大柱端控制截面中的彎矩。在無側(cè)移框架中,二階效應(yīng)是指軸向壓力在產(chǎn)生了撓曲變形的柱段中引起的曲率和彎矩增量,通常稱為p-效應(yīng)見圖4-6(b),p-效應(yīng)將增大柱段中部的彎矩,一般不增大柱端控制截面中的彎矩。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算(a)P-效應(yīng) (b)p-效應(yīng) 圖4-6 二階效應(yīng)4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 由于反彎點(diǎn)不在桿件高度范圍內(nèi)的情況在工程中較少出現(xiàn),為了不對(duì)各個(gè)偏心受壓構(gòu)件逐一進(jìn)行驗(yàn)算,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500102010)規(guī)定,對(duì)彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件,當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比M1M2不大于0.9且軸壓比N/(f c A)不大于0.9時(shí),若構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比 l c/i 滿足式(4-6)的要求,可不考慮軸向壓力在該方向撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩的影響,否則應(yīng)按截面的兩個(gè)主軸方向分別考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩的影響。(4-6)4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 除排架結(jié)構(gòu)柱外,其他偏心受壓構(gòu)件考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應(yīng)后控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值,應(yīng)按式(4-7)計(jì)算。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 對(duì)排架結(jié)構(gòu)柱,考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計(jì)值可按下列公式計(jì)算。式中,M0為一階彈性分析柱端彎矩設(shè)計(jì)值;l0為排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度,按表4-2和4-3選用。對(duì)排架結(jié)構(gòu)柱,當(dāng)采用式(4-10)計(jì)算考慮二階效應(yīng)的彎矩設(shè)計(jì)值后,不再按式(4-7)計(jì)算考慮二階效應(yīng)。剛性屋蓋單層房屋排架柱、露天起重機(jī)柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0見表4-2。框架結(jié)構(gòu)各層柱的計(jì)算長(zhǎng)度見表4-3。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-2 剛性屋蓋單層房屋排架柱、露天起重機(jī)柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度l 04.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-3 框架結(jié)構(gòu)各層柱的計(jì)算長(zhǎng)度4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面計(jì)算4.2.21 1)偏心受壓構(gòu)件的類型)偏心受壓構(gòu)件的類型(2)偏心受壓長(zhǎng)柱。(1)偏心受壓短柱。(3)偏心受壓細(xì)長(zhǎng)柱。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算2 2)偏心受壓破壞的界限及判別)偏心受壓破壞的界限及判別 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面的受力特點(diǎn)和破壞特征與軸向壓力的偏心率(偏心距與截面有效高度的比值,又稱相對(duì)偏心距)、縱向鋼筋的數(shù)量、鋼筋強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度等因素有關(guān)。其破壞形式一般可分為大偏心受壓破壞(又稱為受拉破壞)和小偏心受壓破壞(又稱為受壓破壞)兩類。偏心受壓構(gòu)件正截面界限破壞與受彎構(gòu)件正截面界限破壞是相似的。因此,與計(jì)算受彎構(gòu)件正截面承載力一樣,也可用界限受壓區(qū)高度xb或界限相對(duì)受壓區(qū)高度b來判別兩種不同的破壞形態(tài)。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算3 3)偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算)偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 (1)大偏心受壓構(gòu)件。如前所述,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500102010)采用等效矩形應(yīng)力圖作為正截面受壓承載力的計(jì)算簡(jiǎn)圖,結(jié)合大偏心受壓破壞時(shí)的特征,可得到矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算簡(jiǎn)圖,如圖4-7所示。由圖4-7所示的縱向力平衡條件及力矩平衡條件,可得到矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的兩個(gè)基本計(jì)算公式。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-7 矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 將x=h0代入式(4-16)和式(4-17)可得 上述公式的適用條件為 如果計(jì)算中出現(xiàn) x2a s的情況,可近似地取x=2a s,按下列公式計(jì)算:4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (2)小偏心受壓構(gòu)件。對(duì)于小偏心受壓構(gòu)件,距軸向壓力N 較近一側(cè)的鋼筋A(yù) s受壓屈服,另一側(cè)的鋼筋A(yù)s無論受拉或受壓均達(dá)不到屈服強(qiáng)度,所以As的應(yīng)力用s表示。矩形截面小偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-8所示。圖4-8 矩形截面小偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 由圖4-8所示的縱向力平衡條件和力矩平衡條件,可得到矩形截面小偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的兩個(gè)基本計(jì)算公式。式中,s為小偏心受壓構(gòu)件中縱向受拉鋼筋A(yù)s的應(yīng)力,按式(4-27)計(jì)算為 對(duì)于小偏心受壓構(gòu)件縱向受拉鋼筋 As的應(yīng)力 s的計(jì)算公式,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500102010)給出了兩種計(jì)算方法。第一種計(jì)算方法是基于平截面假定得到的 s計(jì)算公式,如果采用該公式確定s,則應(yīng)用小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算公式時(shí)須解x的三次方程,不便于手算,故本書沒有給出該計(jì)算公式。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 第二種計(jì)算方法給出第二種計(jì)算方法給出 s s的近似計(jì)算式即式(的近似計(jì)算式即式(4 4-2727)。首)。首先,大量試驗(yàn)資料及計(jì)算分析表明:先,大量試驗(yàn)資料及計(jì)算分析表明:s s與與 近似呈線性關(guān)系。近似呈線性關(guān)系。其次根據(jù)物理意義在小偏心受壓范圍內(nèi)有兩個(gè)特定狀態(tài)的其次根據(jù)物理意義在小偏心受壓范圍內(nèi)有兩個(gè)特定狀態(tài)的ss值是已知的,即當(dāng)值是已知的,即當(dāng)x x c c=x=x cbcb(界限破壞)時(shí),(界限破壞)時(shí),s s=y y,即,即 s s=f=fy y;當(dāng);當(dāng)xc=h0 xc=h0時(shí),時(shí),s s=0=0,即,即 s s=0=0,如圖,如圖4 4-9 9所示。最后所示。最后利用這兩點(diǎn)坐標(biāo)建立直線方程,即可得到式(利用這兩點(diǎn)坐標(biāo)建立直線方程,即可得到式(4 4-2727)。手)。手算時(shí),通常使用式(算時(shí),通常使用式(4 4-2727)來計(jì)算小偏心受壓構(gòu)件中縱向來計(jì)算小偏心受壓構(gòu)件中縱向受拉鋼筋受拉鋼筋 A As s的應(yīng)力的應(yīng)力 s s。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-9 確定s的兩個(gè)特定狀態(tài)時(shí)的截面應(yīng)變分布4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 在設(shè)計(jì)計(jì)算小偏心受壓的力矩平衡條件時(shí),有時(shí)使用對(duì)圖4-9所示的受力受壓鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)取矩建立的式(4-29)更為方便一些。式中,e 為軸向壓力 N作用點(diǎn)至縱向受壓鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)的距離,按式(4-30)計(jì)算。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 當(dāng)軸向壓力較大而偏心距很小時(shí),As有可能受壓屈服,即發(fā)生小偏心受壓的反向受壓破壞。圖4-10所示為該種破壞形式的計(jì)算簡(jiǎn)圖,對(duì)縱向受壓鋼筋A(yù)s的合力點(diǎn)取矩,可得到式(4-31),即 式中,e為軸向壓力N作用點(diǎn)至A s合力點(diǎn)的距離;e0為偏心距;ea為附加偏心距。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-10 小偏心受壓構(gòu)件反向受壓破壞時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (3)垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載力驗(yàn)算。當(dāng)軸向壓力N較大、偏心距較小,且垂直于彎矩作用平面的長(zhǎng)細(xì)比l 0/b較大時(shí),則有可能由垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載力起控制作用。垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載力按式(4-33)計(jì)算。(4-33)式中,N為軸向壓力設(shè)計(jì)值;為穩(wěn)定系數(shù),應(yīng)按構(gòu)件垂直于彎矩作用平面方向的長(zhǎng)細(xì)比 l0/b 確定;A s、A s分別為偏心受壓構(gòu)件的縱向受壓鋼筋和縱向受拉鋼筋截面面積。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算4 4)大、小偏心受壓破壞的判別)大、小偏心受壓破壞的判別 由于大、小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式不同,所以無論是截面設(shè)計(jì)還是截面復(fù)核,都需要首先判別結(jié)構(gòu)是大偏心受壓還是小偏心受壓,然后才能使用相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算。如果根據(jù)大、小偏心受壓構(gòu)件的界限條件來判別,則需求出截面相對(duì)受壓區(qū)高度,由于事先無法求得,也就不能直接用 b來判別大小偏心受壓,因此,必須尋求其他間接的方法來判別。當(dāng)材料、截面尺寸和配筋為已知,且配筋量適當(dāng)時(shí),偏心距e 0是影響大、小偏心受壓破壞形態(tài)的主要因素。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-4 相對(duì)界限偏心距的最小值(eib)min/h04.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算5 5)截面設(shè)計(jì))截面設(shè)計(jì) 由于大、小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式不同,所以無論是截面設(shè)計(jì)還是截面復(fù)核,都需要首先判別結(jié)構(gòu)是大偏心受壓還是小偏心受壓,然后才能使用相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)偏心受彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì),同雙筋梁一樣,分成“As、As均未知”和“A s已知、A s未知”兩種情形。情形:A s、As均未知。當(dāng)ei0.3h0時(shí),可按小偏心受壓設(shè)計(jì);當(dāng)e i0.3h0時(shí),可先按大偏心受壓設(shè)計(jì),待計(jì)算出 后,再根據(jù)值確定偏心受壓類型。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1)大偏心受壓。分析式(4-16)和式(4-17),共有三個(gè)未知數(shù) x、A s和 A s,故不能求得唯一解。和雙筋梁一樣,為使總用鋼量(A s+A s)最小,取x=bh0并代入式(4-17)可得 由式(4-34)求得的 A s應(yīng)不小于0.002 bh ,若 A s0.002bh,則取 A s=0.002 bh,然后按 As為已知的情形計(jì)算。將 A s及x=bh0代入式(4-16)可得 按式(4-35)求得的 As應(yīng)不小于0.002 bh ,否則應(yīng)取As=0.002 bh 。最后,按式(4-33)驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載力。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (2)小偏心受壓。分析式(4-25)和式(4-26),共有三個(gè)未知數(shù)x、A s和A s,故不能求得唯一解,應(yīng)補(bǔ)充一個(gè)條件。由于構(gòu)件發(fā)生小偏心受壓破壞時(shí),受拉鋼筋A(yù)s無論受拉或受壓,均不能屈服,所以工程上可按最小配筋率配置,即取 As=0.002 bh 。另外,若Nf cbh 時(shí),為避免構(gòu)件發(fā)生反向受壓破壞,受拉鋼筋A(yù)s還應(yīng)滿足式(4-36)的要求,即 情形:A s已知、A s未知。當(dāng)ei0.3 h 0時(shí),可按小偏心受壓設(shè)計(jì);當(dāng)e i0.3 h0時(shí),可先按大偏心受壓設(shè)計(jì),待計(jì)算出 后,再根據(jù) 值確定偏心受壓類型。(1)大偏心受壓。分析兩個(gè)基本式(4-16)和式(4-17),有兩個(gè)未知數(shù) x和As,可求得唯一解。(2)小偏心受壓。分析兩個(gè)基本式(4-25)和式(4-26),有兩個(gè)未知數(shù) x和As,可求得唯一解。求解時(shí),應(yīng)首先判別 A s是否大于等于0.002 bh ,否則取 A s=0.002 bh 。然后應(yīng)按式(4-26)求 x 。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 6 6)截面承載力復(fù)核)截面承載力復(fù)核 當(dāng)構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度、配筋面積、計(jì)算長(zhǎng)度以及截面上作用的軸向壓力設(shè)計(jì)值N 和彎矩設(shè)計(jì)值M等均為已知時(shí)(或者偏心距已知),要求判斷截面是否能夠滿足承載力的要求,或者確定截面所能承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值Nu。(1)大偏心受壓。若 x 滿足條件2 as xb h0,將 x 代入基本式(4-16)求出 N u。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 若求得的Nu與已知的 x 軸向壓力設(shè)計(jì)值N相差小于5%,則求得的 Nu即為截面所能承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值;若兩者相差大于5%,則軸向壓力設(shè)計(jì)值取為 Nu,重復(fù)以上的計(jì)算步驟,直至前后兩次計(jì)算得到的 Nu相差小于5%為止。(2)小偏心受壓。由小偏心受壓的兩個(gè)基本式式(4-25)和式(4-26),結(jié)合s的計(jì)算式(4-27)消去N,可得 。求出x后,由式(4-27)計(jì)算s。根據(jù) x和s的不同情況,應(yīng)按以下4種方法分別計(jì)算:4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 第一種情況:若 bh0 xcyh 0,且xh,將 x 代入基本計(jì)算式(4-25)并結(jié)合式(4-27)可得 Nu。第二種情況:若cyh0 xh,由式(4-27)可知 sf y。取 s=fy,代入基本式(4-25),并聯(lián)立式(4-25)消去 N,再求x。將 x代入基本式(4-25)可得 N u。第三種情況:若xcyh 0,且xh,由式(4-27)可知 sf y,且混凝土受壓區(qū)計(jì)算高度超出截面高度。這時(shí),令s=f y,x=h,并代入基本計(jì)算式(4-25)可得N u。第四種情況:若 hxcyh0,說明混凝土受壓區(qū)計(jì)算高度超出截面高度。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 I形截面偏心受壓構(gòu)件4.2.31 1)非對(duì)稱配筋)非對(duì)稱配筋I(lǐng) I形截面形截面 (1)I形截面大偏心受壓構(gòu)件(b)。與T形截面受彎構(gòu)件相同,按受壓區(qū)高度 x 的不同,I形截面大偏心受壓構(gòu)件可分為兩種計(jì)算類型,其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4-11所示。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-11 I形截面大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖(a)xhf (b)h fb)。I形截面小偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)通常已進(jìn)入腹板(xhf)。圖4-12所示為I形截面小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算簡(jiǎn)圖。I形截面小偏心受壓有中和軸在腹板內(nèi)(bh0 xh-hf)和中和軸在受拉翼緣內(nèi)(h-hfxh)兩種情況。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 2 2)對(duì)稱配筋)對(duì)稱配筋I(lǐng) I形截面形截面 (1)大偏心受壓構(gòu)件的基本式(b)。中和軸在受壓翼緣內(nèi)(xhf)。當(dāng)中和軸在受壓翼緣內(nèi)(xh f)時(shí),其計(jì)算過程同寬度為 b f的對(duì)稱配筋矩形截面。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 中和軸在腹板內(nèi)(h f xbh0)。當(dāng)中和軸在腹板內(nèi)(h f b)。對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件的基本公式同非對(duì)稱配筋,但對(duì)于對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件,當(dāng) Nfc時(shí),因?yàn)锳s=A s,所以不必進(jìn)行反向受壓破壞驗(yàn)算。(3)大、小偏心受壓的判別。將x=x b=bh0代入式(4-52)可得界限破壞時(shí)的軸向壓力設(shè)計(jì)值 N b。若NNb,構(gòu)件為大偏心受壓構(gòu)件;若 NNb,構(gòu)件為小偏心受壓構(gòu)件。(4)截面設(shè)計(jì)。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。已知某I形截面偏心受壓排架柱,其截面尺寸如圖4-13所示。彎矩作用平面內(nèi)及平面外柱的計(jì)算長(zhǎng)度均為5.5 m,as=as=45 mm。選用C40混凝土和HRB500鋼筋,承受軸力設(shè)計(jì)值為N=1 000 kN,柱頂截面彎矩設(shè)計(jì)值為 M1=820 kNm,柱底截面彎矩設(shè)計(jì)值為 M2=1 050 kNm。采用對(duì)稱配筋。求該柱的截面配筋A(yù)s(As)?!纠纠?-44-4】圖4-13 某I形截面偏心受壓排架柱截面尺寸4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等?!窘狻浚?)確定基本參數(shù)。查附表得,HTB500鋼筋:fy=435N/mm2,=410 N/mm2;C40混凝土:fc=19.1 N/mm2;柱的計(jì)算長(zhǎng)度=5.5m。(2)計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值。對(duì)于排架結(jié)構(gòu)柱,考慮二階效應(yīng)的彎矩設(shè)計(jì)值得應(yīng)按式(4-38)、(4-39)計(jì)算?!纠纠?-44-4】4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。所以構(gòu)件為大偏心受壓構(gòu)件。【例【例4-44-4】4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。(3)計(jì)算Nb。由式(4-54)得 (4)計(jì)算As(As)。由式(4-55)得【例【例4-44-4】4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。【例【例4-44-4】4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (1-8)由式(1-8)可知,頻遇組合是永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,主導(dǎo)可變荷載的頻遇值和伴隨可變荷載的準(zhǔn)永久值的效應(yīng)組合。頻遇組合宜用于可逆正常使用極限狀態(tài),即當(dāng)某個(gè)極限狀態(tài)被超越時(shí)僅產(chǎn)生局部損害、較大的變形或短暫的振動(dòng)等。(5)驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。滿足要求?!纠纠?-44-4】4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算3 3)截面承載力復(fù)核)截面承載力復(fù)核 I I形截面對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件的截面復(fù)核可參照矩形截面對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件的截面復(fù)核可參照矩形截面非對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件的截面復(fù)核方法和步驟。形截面非對(duì)稱配筋偏心受壓構(gòu)件的截面復(fù)核方法和步驟。其區(qū)別主要有兩點(diǎn):一是由于受壓翼緣和受拉翼緣的影其區(qū)別主要有兩點(diǎn):一是由于受壓翼緣和受拉翼緣的影響,求出的受壓區(qū)高度響,求出的受壓區(qū)高度 x x 的情形比矩形截面時(shí)增加兩種,的情形比矩形截面時(shí)增加兩種,共有共有x2ax2as s、2a 2a s s xh xhf f、h h f f x x b bh h0 0、b bh h0 0 x(h-hx(h-hf f)、(h-h(h-hf f)x)x cy cyh h0 0、h h 0 0 cycy xh xh和和xh xh 七種情形;二是由于受壓翼緣和受拉翼緣的影響,其計(jì)七種情形;二是由于受壓翼緣和受拉翼緣的影響,其計(jì)算公式比矩形截面復(fù)雜些。算公式比矩形截面復(fù)雜些。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件4.2.41 1)均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件的分類和計(jì)算公式)均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件的分類和計(jì)算公式 1)均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件的分類和計(jì)算公式均勻配筋構(gòu)件是指截面中除在受壓邊緣和受拉邊緣集中布置縱向鋼筋 As 和 A s以外,還沿截面腹部均勻布置縱向受力鋼筋(配置等直徑等間距的縱向鋼筋)。(1)均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件的分類如下:均勻配筋的大偏心受壓構(gòu)件如圖4-14所示。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-14 均勻配筋的大偏心受壓構(gòu)件4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 均勻配筋的小偏心受壓構(gòu)件如圖4-15所示。圖4-15 均勻配筋的小偏心受壓構(gòu)件4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (2)均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式如下:2 2)沿周邊均勻配筋的截面偏心受壓構(gòu)件)沿周邊均勻配筋的截面偏心受壓構(gòu)件 (1)沿周邊均勻配筋的環(huán)形截面偏心受壓構(gòu)件按下式計(jì)算,如圖4-16所示。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算圖4-16 沿周邊均可配筋的環(huán)形截面的偏心受壓構(gòu)件4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (2)對(duì)于沿周邊均勻配筋的圓形截面偏心受壓構(gòu)件(見圖4-17),當(dāng)周邊均勻配置縱向鋼筋的數(shù)量不少于6根時(shí),按下式計(jì)算:圖4-17 圓形截面的偏心受壓構(gòu)件4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 雙向偏心構(gòu)件4.2.5 (1)雙向偏心受壓構(gòu)件的初始偏心距按下式計(jì)算:eix=e0 x+eax(4-76)eiy=e0y+eay (4-77)式中,eax、eay分別為x軸、y軸方向的附加偏心距;e0 x、e0y分別為軸向壓力對(duì)通過截面重心的y軸、x軸的偏心距。e0 x=M0 x/N,e0y=M0y/N(4-78)式中,M0 x、M0y分別為未考慮附加彎矩時(shí)軸向壓力在x軸、y軸方向的彎矩設(shè)計(jì)值。4.2 4.2 偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 (2)構(gòu)件的偏心受壓承載力設(shè)計(jì)值Nux、Nuy,當(dāng)縱向鋼筋沿截面對(duì)兩邊配置時(shí),可按一般配筋單向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算;當(dāng)縱向鋼筋沿截面腹部均勻配置時(shí),可按均勻配筋的偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。Thank you
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混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)
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