鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件圖文PPT學(xué)習教案

1、會計學(xué)1鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件圖文鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件圖文從力的等效原理可知：從力的等效原理可知：等效等效第1頁/共44頁（c）雙向偏心受壓）雙向偏心受壓（a）、（）、（b）單向偏心受壓）單向偏心受壓（d）、（）、（e）單向偏心受拉）單向偏心受拉（c）雙向偏心受拉）雙向偏心受拉第2頁/共44頁第3頁/共44頁第4頁/共44頁第5頁/共44頁第6頁/共44頁第7頁/共44頁第8頁/共44頁第二節(jié)第二節(jié) 偏心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求偏心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求一、 截面形式及尺寸方形柱的截面尺寸不宜小于方形柱的截面尺寸不宜小于250mm250mm（抗震設(shè)計時截面尺寸，（抗震設(shè)計時截面尺寸，P109）長細比常

2、取長細比常取l0/b 30, l0/h 25 （h和和b為截面高度與寬度）為截面高度與寬度）柱截面尺寸宜取整數(shù)柱截面尺寸宜取整數(shù)I形截面，翼緣厚度不宜小于形截面，翼緣厚度不宜小于120mm，腹板厚度不宜小于，腹板厚度不宜小于100mm，地震區(qū)采用，地震區(qū)采用I形截面柱時，其腹板宜再加厚些。形截面柱時，其腹板宜再加厚些。正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形、正方形、矩形、圓形、多邊形、環(huán)形、I形等形等第9頁/共44頁二、 縱向鋼筋鋼筋種類鋼筋種類：HRB400，RRB400， HRB500 直徑直徑：12mm；間距：間距： 凈距50mm； 垂直于彎矩作用平面的鋼筋中距300mm布置：布置：彎矩作用方

3、向?qū)叄?截面高度600mm，側(cè)面設(shè)縱向構(gòu)造鋼筋配筋率：配筋率：最大配筋率全部縱向鋼筋配率5% 最小配筋率： 全部全部縱向鋼筋最小配筋百分率min(%)-附表11 截面一側(cè)截面一側(cè)縱向鋼筋配筋率min(%) -附表11 第10頁/共44頁第11頁/共44頁直徑直徑 ： 6mm 且 d/4 (d為縱筋最大直徑) 間距：間距： 15d(d為縱筋最小直徑)，且 400mm, 橫截面的短邊尺寸。全部縱向鋼筋的配筋率超過全部縱向鋼筋的配筋率超過3%時，時，箍筋直徑箍筋直徑: 8mm間距：間距： 10d(d為縱筋最小直徑)，且 200mm, 箍筋應(yīng)做成封閉式采用復(fù)合箍筋的情形： 當柱截面短邊尺寸大于400

4、mm且各邊縱向鋼筋多于3根時；或當短邊尺寸不大于400mm且各邊縱向鋼筋多于4根時三、 箍筋第12頁/共44頁圖5-1 方形、矩形截面箍筋形式第13頁/共44頁四、混凝土混凝土常用C30C40或更高減小構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材減小構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材強度不宜低于 C25保護層厚度-附表10（P392）第14頁/共44頁第三節(jié)第三節(jié) 偏心受壓構(gòu)件的力學(xué)性能偏心受壓構(gòu)件的力學(xué)性能偏心受壓構(gòu)件的正截面受力性能可視為軸心受壓構(gòu)件(M0)和受彎構(gòu)件(N0)的中間狀況；或者說軸心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件是偏心受壓構(gòu)件的兩個極端情形。一、 試驗研究結(jié)論1截面的平均應(yīng)變符合平截面假定；2破壞形態(tài)分為兩種：大偏心受壓

5、破壞（受拉破壞）大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）第15頁/共44頁特征：特征：受拉鋼筋先達到屈服強度，最終導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎截面破壞。這種破壞形態(tài)破壞形態(tài)與適筋梁的破壞形態(tài)相似，與適筋梁的破壞形態(tài)相似，為為延性破壞。條件：條件：軸向壓力N的偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時。l大偏心受壓破壞（受拉破壞）大偏心受壓破壞（受拉破壞）第16頁/共44頁特征：特征：混凝土先被壓碎，近側(cè)鋼筋屈服，遠側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓，不屈服，破壞沒有明顯預(yù)兆，破壞突然，屬于脆性破壞類型。條件：條件：軸向壓力N的相對偏心距較小；或者 軸向壓力N的相對偏心距雖大，但受

6、拉鋼筋配置得太多。l小偏心受壓破壞（受壓破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）第17頁/共44頁第18頁/共44頁一、 試驗研究結(jié)論3中長柱要考慮縱向彎曲(撓曲)的影響側(cè)向撓度將引起附加彎矩Naf(也稱二階彎矩)。長細比小的短柱短柱，二階彎矩可忽略，發(fā)生材料破壞材料破壞。長細比較大時的中長柱中長柱，二階彎矩不可忽略，發(fā)生材料破壞材料破壞。長細比很大的細長柱細長柱，發(fā)生失穩(wěn)破壞失穩(wěn)破壞，應(yīng)避免出現(xiàn)。第19頁/共44頁4彎矩和軸心壓力對偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的影響在到達承載力極限狀態(tài)時，截面承受的軸力N與彎矩M具有相關(guān)件，構(gòu)件可以在不同軸力N與彎矩M的組合下到承載力極限狀態(tài)。界限破壞界限破壞小偏心受壓

7、小偏心受壓大偏心受壓大偏心受壓Nb第20頁/共44頁二、 大、小偏心的界限大、小偏心受壓之間的根本區(qū)別：截面破壞時遠離軸力的一側(cè)鋼筋是否屈服與區(qū)分適筋梁和超筋梁的界限狀態(tài)完全相同，與區(qū)分適筋梁和超筋梁的界限狀態(tài)完全相同，第21頁/共44頁三、三、 彎矩增大系數(shù)彎矩增大系數(shù)偏心受壓構(gòu)件考慮縱向彎曲影響的方法是：偏心受壓構(gòu)件考慮縱向彎曲影響的方法是：將構(gòu)件兩端截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對同一主軸的彎矩設(shè)計值M2(絕對值較大端的彎矩)乘以不小于1.0的增大系數(shù)，作為控制截面的彎矩設(shè)計值M。除排架結(jié)構(gòu)柱外，考慮桿件自身撓曲影響的控制截面彎矩設(shè)計考慮桿件自身撓曲影響的控制截面彎矩設(shè)計值應(yīng)按下列公式計算值應(yīng)按下

8、列公式計算：2mnsMCM120.70.30.7mMCM220111300(/)/cnscalMNehh 0.5ccf AN其中，當1.0mnsC時取1.01.0第22頁/共44頁第23頁/共44頁1 1 桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)(1)控制截面的轉(zhuǎn)移圖5-17 桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)(P-效應(yīng))什么情況下考慮增大系數(shù)？第24頁/共44頁(2)考慮二階效應(yīng)的條件考慮二階效應(yīng)的條件滿足下述三個條件中的一個條件時，就要考慮二階效應(yīng)： M1/M20.9或 （M1為絕對值較小端彎矩， M2為絕對值較小端彎矩） 軸壓比N/fcA0.9或 lc/i34-12(M1/M2) lc為構(gòu)

9、件計算長度第25頁/共44頁2 2 桿端彎矩異號時的二階效應(yīng)桿端彎矩異號時的二階效應(yīng)不必考慮圖5-18 桿端彎矩異號時的二階效應(yīng)(P-效應(yīng)) 雖然軸向壓力對桿件長度中部的截面將產(chǎn)生附加彎矩，增大其彎矩值，但彎矩增大后還是比不過端節(jié)點截面的彎矩值，即不會發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情況，故不必考慮二階效應(yīng)。第26頁/共44頁第四節(jié)第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算一、一、 基本計算基本計算)()2(001ssycahAfxhbxfNessycAAfbxfNssysycAAfbhfN01)()5 . 01 (0201ssycahAfbhfNe第27頁/共

10、44頁第28頁/共44頁 考慮到工程中實際存在著ea：20mm和偏心和偏心 方向截面邊長方向截面邊長 1/30最大值最大值第29頁/共44頁二、二、 垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力驗算第四節(jié)第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算按軸心受壓構(gòu)件驗算垂直于彎矩作用平面按軸心受壓構(gòu)件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力，此時可不計入彎矩的作用的受壓承載力，此時可不計入彎矩的作用，但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)，但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)j j 的影響。的影響。第30頁/共44頁對稱配筋：即對稱配筋：即A As s=A=As s， a as s

11、=a=as s， 鋼筋規(guī)格相同鋼筋規(guī)格相同三、矩形截面對稱配筋的計算方法三、矩形截面對稱配筋的計算方法（一）（一） 截面設(shè)計截面設(shè)計1) 1) 判斷偏心類型判斷偏心類型 N Nb b=1 1f fc cb b b b h h0 0當當NNN Nb b 時，為大偏心時，為大偏心當當N N N Nb b 時，為小偏心時，為小偏心第31頁/共44頁2 2） 大偏心受壓構(gòu)件的計算大偏心受壓構(gòu)件的計算）（6-601sysycAfAfbhfN）（3-6)()5 . 01 (0201ssycahAfbhfNe公式：公式：b)1(公式適用條件：公式適用條件：02)2(has不滿足（不滿足（2 2）時，）時，）

12、（7-6)(0sysahAfeN)2(siahee第32頁/共44頁2 2） 大偏心受壓構(gòu)件的計算大偏心受壓構(gòu)件的計算對稱配筋對稱配筋 sysyAfAf01bhfNcb公式適用條件公式適用條件02has滿足時，由公式（滿足時，由公式（6-36-3），），計算過程：計算過程：公式（公式（66）)()5 . 01 (-0201ssycsahfbhfNeAA第33頁/共44頁2 2） 大偏心受壓構(gòu)件的計算大偏心受壓構(gòu)件的計算0(/ 2)()issysN ehaAfha02has不滿足不滿足 時，按公式（時，按公式（6-76-7）計算過程：計算過程：第34頁/共44頁3 3） 小偏心受壓構(gòu)件的計算小偏

13、心受壓構(gòu)件的計算）（2-6s01ssycAAfbhfN）（3-6)()5 . 01 (0201ssycahAfbhfNe計算過程：計算過程：）（4-6-h11syf第35頁/共44頁第36頁/共44頁（已知：本題不需考慮二階效應(yīng)）（已知：本題不需考慮二階效應(yīng)）第37頁/共44頁（二）（二） 受壓承載力校核受壓承載力校核1 1）先假定大偏心，聯(lián)立方程求解）先假定大偏心，聯(lián)立方程求解 ）（6-601sysycAfAfbhfN）（3-6)()5 . 01 (0201ssycahAfbhfNe已知已知e0，求軸向力設(shè)計值，求軸向力設(shè)計值求解步驟：求解步驟：b2 2）判斷）判斷假定是否正確假定是否正確假定正確假定正確b假定不正確假定不正確第38頁/共44頁（二）（二） 受壓承載力校核受壓承載力校核3 3）當）當 b 時，為大偏壓。將時，為大偏壓。將 代入式代入式(6-6)(6-6)可可N N。4 4）當）當 b時，為小偏心受壓，時，為小偏心受壓，聯(lián)立方程求解聯(lián)立方程求解軸軸向力設(shè)計值向力設(shè)計值N N。）（6-601sysycAfAfbhfN）（2-6s01ssycAAfbh