建筑结构5受压构件概要优秀PPT.ppt

建筑结构 主讲老师：卢书楠4受压构件1概述2轴心受压构件3偏心受压构件4.1 概述概述 主要以承受主要以承受轴向向压力力为主主,通常通常还有有弯矩弯矩和剪力和剪力作用作用 受受压构件（柱）构件（柱）往往在往往在结构中具有重要作用，一旦构中具有重要作用，一旦产生破生破坏，往往坏，往往导致整个致整个结构的构的损坏，甚至倒塌。坏，甚至倒塌。轴心受心受压构件构件纵筋的主要作用筋的主要作用:帮助混凝土受帮助混凝土受压 箍筋的主要作用箍筋的主要作用:防止防止纵向受力向受力钢筋筋压屈屈 偏心受偏心受压构件构件 纵筋的主要作用筋的主要作用：一部分一部分纵筋帮助混凝土受筋帮助混凝土受压 另一部分另一部分纵筋反抗由偏心筋反抗由偏心压 力力产生的弯矩生的弯矩 箍筋的主要作用箍筋的主要作用:反抗剪力反抗剪力 受受压构件一般构造要求构件一般构造要求1截面型式及尺寸截面型式及尺寸 轴轴心受心受压压：一般接受方形、矩形、：一般接受方形、矩形、圆圆形和形和 正多正多边边形形 偏心受偏心受压压构件：一般接受矩形、工字形、构件：一般接受矩形、工字形、T形和形和环环形形2材料材料强强度要求度要求 混凝土：混凝土：C25 C30 C35 C40 等等 钢钢筋：筋：纵纵筋：筋：HRB400级级、HRB335级级和和 RRB400级级 箍筋：箍筋：HPB235级级、HRB335级级 也可接受也可接受HRB400级级 3 纵筋筋 全部全部纵筋配筋率不筋配筋率不应小于小于0.6%；不宜大于不宜大于5%一一侧钢筋配筋率不筋配筋率不应小于小于0.2%直径不宜小于直径不宜小于12mm，常用，常用1632mm，宜用粗，宜用粗钢筋筋纵筋筋净距：距：不不应小于小于50mm；预制柱，不制柱，不应小于小于30mm和和1.5d(d为钢筋的最大直径筋的最大直径)纵筋中距不筋中距不应大于大于350mm。纵筋的筋的连接接接接头：（宜：（宜设置在受力置在受力较小小处）可接受机械可接受机械连接接接接头、焊接接接接头和搭接接和搭接接头 对对于直径大于于直径大于28mm的受拉的受拉钢钢筋和直径大于筋和直径大于32mm的受的受压钢压钢筋，筋，不宜接受不宜接受绑绑扎的搭接接扎的搭接接头头。4箍筋箍筋 箍筋形式箍筋形式：封：封闭式式 箍筋箍筋间距距：在：在绑扎骨架中不扎骨架中不应大于大于15d；在；在焊接骨接骨 架中架中则不不应大于大于20d（d为纵筋最小直筋最小直 径），且不径），且不应大于大于400mm，也不大于，也不大于 构件横截面的短构件横截面的短边尺寸尺寸 箍筋直径箍筋直径：不：不应小于小于 d4(d为纵筋最大直径筋最大直径)，且，且 不不应小于小于 6mm。当当纵筋配筋率超筋配筋率超过 3时，箍筋直径不，箍筋直径不应小于小于8mm，其，其间距不距不应大于大于10d，且不，且不应大于大于200mm。当截面短当截面短边不大于不大于400mm，且，且纵筋不多于四根筋不多于四根时，可不，可不设置复置复合箍筋；合箍筋；当截面短当截面短边大于大于400mm且且纵筋多于筋多于3根根时，应设置复合置复合箍筋。箍筋。在在纵筋搭接筋搭接长度范度范围内内：箍筋的直径箍筋的直径：不宜小于搭接：不宜小于搭接钢筋直径的筋直径的0.25倍；倍；箍筋箍筋间距：距：当搭接当搭接钢筋筋为受拉受拉时，不，不应大于大于5d，且不且不应大于大于100mm；当搭接当搭接钢筋筋为受受压时，不，不应大于大于10d，且不且不应大于大于 200mm；（d为受力受力钢筋中的最小直径）筋中的最小直径）当搭接的受当搭接的受压钢筋直径大于筋直径大于25mm 时，应在搭接接在搭接接头两个端面外两个端面外50mm 范范围内各内各设置两根箍筋置两根箍筋。4.2 4.2 轴心受压构件的承载力计算轴心受压构件的承载力计算 在在在在实际结实际结实际结实际结构构构构中，志向的中，志向的中，志向的中，志向的轴轴轴轴心受心受心受心受压压压压构构构构件几乎是不存在的。件几乎是不存在的。件几乎是不存在的。件几乎是不存在的。通常由于施工制造的通常由于施工制造的通常由于施工制造的通常由于施工制造的误误误误差、荷差、荷差、荷差、荷载载载载作用位置的不确定性、混凝土作用位置的不确定性、混凝土作用位置的不确定性、混凝土作用位置的不确定性、混凝土质质质质量的不量的不量的不量的不匀匀匀匀整性等整性等整性等整性等缘缘缘缘由，往往存在确定的初始偏心距。由，往往存在确定的初始偏心距。由，往往存在确定的初始偏心距。由，往往存在确定的初始偏心距。但有些但有些但有些但有些构构构构件，如以恒件，如以恒件，如以恒件，如以恒载为载为载为载为主的等跨多主的等跨多主的等跨多主的等跨多层层层层房屋的房屋的房屋的房屋的内内内内柱、桁架中的受柱、桁架中的受柱、桁架中的受柱、桁架中的受压压压压腹杆等，腹杆等，腹杆等，腹杆等，主要承受主要承受主要承受主要承受轴轴轴轴向向向向压压压压力，可近似按力，可近似按力，可近似按力，可近似按轴轴轴轴心受心受心受心受压压压压构构构构件件件件计计计计算。算。算。算。一般钢箍柱：箍筋的作用？一般钢箍柱：箍筋的作用？纵筋的作用？纵筋的作用？螺旋钢箍柱：箍筋的形态为螺旋钢箍柱：箍筋的形态为圆形，且间距较密，其作用圆形，且间距较密，其作用？纵筋的作用：筋的作用：帮帮助混凝土受助混凝土受压受受压钢筋最小配筋率：筋最小配筋率：0.4%(0.4%(单侧0.2%)0.2%)担担当弯当弯矩作用矩作用 减减小持小持续压应力下混凝土收力下混凝土收缩和徐和徐变的影的影响响。试验表明，收表明，收缩和徐和徐变能把柱截面中的能把柱截面中的压力由混凝力由混凝土向土向钢筋筋转移，移，从从而使而使钢筋筋压应力不力不断断增增长。压应力的增力的增长幅度幅度随随配筋率的配筋率的减减小而增大。假如不小而增大。假如不给配配筋率筋率规定一定一个个下限，下限，钢筋中的筋中的压应力就可能在持力就可能在持续运运用荷用荷载下增下增长到屈服到屈服应力水准。力水准。一一 一般箍筋柱一般箍筋柱1.短柱的受力特点和破坏形短柱的受力特点和破坏形态 钢筋混凝土短柱破坏筋混凝土短柱破坏时 压应变在在0.00250.0035 之之间，规范取范取为0.002 相相应地，地，纵筋的筋的应力力为 弹塑性塑性阶段段用用表示表示钢钢筋的抗筋的抗压压强强度度设计值设计值2瘦瘦长轴长轴心受心受压压构件的承构件的承载载力降低力降低现现象象 初始偏心距初始偏心距附加弯矩和附加弯矩和侧向向挠度度加大了原来的初始偏心距加大了原来的初始偏心距构件承构件承载力降低力降低3 3一般钢箍柱承载力计算一般钢箍柱承载力计算轴心受心受压短短柱柱轴心受心受压长柱柱稳定系定系数数稳定系定系数数j j 主要主要与与柱的柱的长细比比l l0 0/b b有有关关牢靠度牢靠度调整系整系数数 0.9 0.9是考是考虑初始偏心的影初始偏心的影响响，以及主要承受，以及主要承受恒恒载作用的作用的轴心受心受压柱的牢靠性。柱的牢靠性。稳定系数4.设计方法方法 （1）截面）截面设计 已知：已知：轴心心压力力设计值N，材料，材料强度等度等级 、构件构件计算算长度度 ，截面面，截面面积bxh 求：求：纵向受向受压钢筋面筋面积 （2）截面复核）截面复核 二、螺旋箍筋柱二、螺旋箍筋柱混凝土混凝土圆柱体三向受柱体三向受压状状态的的纵向抗向抗压强度强度4.3 偏心受压构件的截面受力性能压弯构件 偏心受压构件偏心距偏心距e e0 0=0=0时，轴心受心受压构构件件当当e e0 0时，即，即N N=0=0时，受，受弯构弯构件件偏心受偏心受压构构件的受力性能和破坏形件的受力性能和破坏形态界于界于轴心受心受压构构件和件和受受弯弯构构件件。一、破坏特征一、破坏特征偏心受偏心受压构构件的破坏形件的破坏形态与与偏心距偏心距e e0 0和和纵向向钢筋配筋率筋配筋率有有关关1 1、受拉破坏、受拉破坏MM较大，大，N N较小小偏心距偏心距e e0 0较大大A As s配筋合适配筋合适一、破坏特征一、破坏特征偏心受偏心受压构构件的破坏形件的破坏形态与与偏心距偏心距e e0 0和和纵向向钢筋配筋率筋配筋率有有关关1 1、受拉破坏、受拉破坏 截面受拉截面受拉截面受拉截面受拉侧侧侧侧混凝土混凝土混凝土混凝土较较较较早出早出早出早出现现现现裂裂裂裂缝缝缝缝，AsAsAsAs的的的的应应应应力力力力随随随随荷荷荷荷载载载载增加增加增加增加发发发发展展展展较较较较快，首先快，首先快，首先快，首先达达达达到屈服强度。到屈服强度。到屈服强度。到屈服强度。此后，裂此后，裂此后，裂此后，裂缝缝缝缝快速快速快速快速开开开开展，受展，受展，受展，受压压压压区区区区高度高度高度高度减减减减小。小。小。小。最最最最终终终终受受受受压侧钢压侧钢压侧钢压侧钢筋筋筋筋As As As As 受受受受压压压压屈服，屈服，屈服，屈服，压压压压区区区区混凝土混凝土混凝土混凝土压压压压碎而碎而碎而碎而达达达达到破坏。到破坏。到破坏。到破坏。这这这这种种种种破坏具有明破坏具有明破坏具有明破坏具有明显预显预显预显预兆，兆，兆，兆，变变变变形形形形实实实实力力力力较较较较大，破坏特征大，破坏特征大，破坏特征大，破坏特征与与与与配有受配有受配有受配有受压钢压钢压钢压钢筋的适筋的适筋的适筋的适筋梁相像，承筋梁相像，承筋梁相像，承筋梁相像，承载载载载力主要取力主要取力主要取力主要取决决决决于受拉于受拉于受拉于受拉侧钢侧钢侧钢侧钢筋。筋。筋。筋。形成形成形成形成这这这这种种种种破坏的破坏的破坏的破坏的条条条条件是：偏心距件是：偏心距件是：偏心距件是：偏心距e0e0e0e0较较较较大，且受拉大，且受拉大，且受拉大，且受拉侧纵侧纵侧纵侧纵向向向向钢钢钢钢筋配筋率合适，筋配筋率合适，筋配筋率合适，筋配筋率合适，通常通常通常通常称称称称为为为为大偏心受大偏心受大偏心受大偏心受压压压压。受拉破坏受拉破坏时的截面的截面应力和受拉破坏形力和受拉破坏形态（a a）截面）截面应力力 （b b）受拉破坏形）受拉破坏形态 2 2、受、受压压破坏破坏产产生受生受压压破坏的破坏的条条件有件有两种状况两种状况：当当相相对对偏心距偏心距e0/h0e0/h0较较小，截面全部受小，截面全部受压压或大部分或大部分受受压压或或虽然相然相对偏心距偏心距e e0 0/h h0 0较大，但受拉大，但受拉侧纵向向钢筋配置筋配置较多多时A As s太太多多 截面受截面受截面受截面受压侧压侧压侧压侧混凝土和混凝土和混凝土和混凝土和钢钢钢钢筋的受力筋的受力筋的受力筋的受力较较较较大。大。大。大。而受拉而受拉而受拉而受拉侧钢侧钢侧钢侧钢筋筋筋筋应应应应力力力力较较较较小。小。小。小。当当当当相相相相对对对对偏心距偏心距偏心距偏心距e0/h0e0/h0e0/h0e0/h0很小很小很小很小时时时时，受拉受拉受拉受拉侧侧侧侧 还还还还可能出可能出可能出可能出现现现现“反向破坏反向破坏反向破坏反向破坏”状况状况状况状况。截面最截面最截面最截面最终终终终是由于受是由于受是由于受是由于受压压压压区区区区混凝土首先混凝土首先混凝土首先混凝土首先压压压压碎而碎而碎而碎而达达达达到破坏。到破坏。到破坏。到破坏。承承承承载载载载力主要取力主要取力主要取力主要取决决决决于于于于压压压压区区区区混凝土和受混凝土和受混凝土和受混凝土和受压侧钢压侧钢压侧钢压侧钢筋，破坏筋，破坏筋，破坏筋，破坏时时时时受受受受压压压压区区区区高度高度高度高度较较较较大，大，大，大，远侧钢远侧钢远侧钢远侧钢筋可能受拉也可能受筋可能受拉也可能受筋可能受拉也可能受筋可能受拉也可能受压压压压，破坏具有脆性性，破坏具有脆性性，破坏具有脆性性，破坏具有脆性性质质质质。其次其次其次其次种状况种状况种状况种状况在在在在设计应设计应设计应设计应予避予避予避予避开开开开，因此受，因此受，因此受，因此受压压压压破坏一般破坏一般破坏一般破坏一般为为为为偏心距偏心距偏心距偏心距较较较较小的小的小的小的状况状况状况状况，故常故常故常故常称称称称为为为为小偏心受小偏心受小偏心受小偏心受压压压压。2 2、受、受压压破坏破坏产产生受生受压压破坏的破坏的条条件有件有两种状况两种状况：当当相相对对偏心距偏心距e0/h0e0/h0较较小。小。或或虽然相然相对偏心距偏心距e e0 0/h h0 0较大，大，但受拉但受拉侧纵向向钢筋配置筋配置较多多时。A As s太太多多受受压破坏破坏时的截面的截面应力和受力和受压破坏形破坏形态（a a）、（）、（b b）截面）截面应力力 （c c）受）受压破坏形破坏形态 二、正截面承载力计算二、正截面承载力计算 偏心受压正截面受力分析方法与受弯状况是偏心受压正截面受力分析方法与受弯状况是相同的，即仍接受以平截面假定为基础的计相同的，即仍接受以平截面假定为基础的计算理论。算理论。依据混凝土和钢筋的应力依据混凝土和钢筋的应力-应变关系，即可应变关系，即可分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过分析截面在压力和弯矩共同作用下受力全过程。程。对于正截面承载力的计算，同样可按受弯状对于正截面承载力的计算，同样可按受弯状况，对受压区混凝土接受等效矩形应力图。况，对受压区混凝土接受等效矩形应力图。等效矩形应力图的强度为等效矩形应力图的强度为a fca fc，等效矩形应，等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为力图的高度与中和轴高度的比值为b b。受拉破坏和受压破坏的界限受拉破坏和受压破坏的界限 即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压即受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变应变ecuecu同时达到。同时达到。与适筋梁和超筋梁的界限状况类似。与适筋梁和超筋梁的界限状况类似。因此，相对界限受压区高度仍为因此，相对界限受压区高度仍为:当当x x x xb b时当当x x x xb b时受受拉拉破坏破坏(大偏心受大偏心受压)受受压破坏破坏(小偏心受小偏心受压)“受拉受拉侧”钢筋筋应力力s ss s由平截面假定可得x=b xnss=Eses“受拉受拉侧”钢筋筋应力力s ss sx=b xnss=Esesecueyxnbh0考考虑：当当x x=x xb b，s ss s=f fy y；“受拉受拉侧”钢筋筋应力力s ss sx=b xnss=Eses考考虑：当当x x=x xb b，s ss s=f fy y；当当x x=b b，s ss s=0=0附加偏心距和偏心距增大系数附加偏心距和偏心距增大系数 由于施工误差、荷载作用位置的不确定性及材料的不匀整等缘由，实际工程中不存在志向的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea，即在正截面受压承载力计算中，偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei参参考以往工程考以往工程阅历和和国国外外规范，附加偏心距范，附加偏心距eaea取取20mm20mm与与h/30 h/30 两两者中的者中的较大大值，此，此处h h是指偏心方向的截面尺寸。是指偏心方向的截面尺寸。一、附加偏心距一、附加偏心距二、偏心距增大系二、偏心距增大系数数 由于由于由于由于侧侧侧侧向向向向挠挠挠挠曲曲曲曲变变变变形，形，形，形，轴轴轴轴向力向力向力向力将将将将产产产产生生生生二二二二阶阶阶阶效效效效应应应应，引起附加，引起附加，引起附加，引起附加弯弯弯弯矩。矩。矩。矩。对对对对于于于于长细长细长细长细比比比比较较较较大的大的大的大的构构构构件，二件，二件，二件，二阶阶阶阶效效效效应应应应引起附加引起附加引起附加引起附加弯弯弯弯矩不能忽矩不能忽矩不能忽矩不能忽视视视视。图图图图示典型偏心受示典型偏心受示典型偏心受示典型偏心受压压压压柱，跨中柱，跨中柱，跨中柱，跨中侧侧侧侧向向向向挠挠挠挠度度度度为为为为 f f f f。对对对对跨中截面，跨中截面，跨中截面，跨中截面，轴轴轴轴力力力力N N N N的偏心距的偏心距的偏心距的偏心距为为为为ei+ei+ei+ei+f f f f，即跨中截面的，即跨中截面的，即跨中截面的，即跨中截面的弯弯弯弯矩矩矩矩为为为为 M=N(ei M=N(ei M=N(ei M=N(ei+f)+f)+f)+f)。在截面和初始偏心距相同的在截面和初始偏心距相同的在截面和初始偏心距相同的在截面和初始偏心距相同的状况状况状况状况下，下，下，下，柱的柱的柱的柱的长细长细长细长细比比比比l0/hl0/hl0/hl0/h不同，不同，不同，不同，侧侧侧侧向向向向挠挠挠挠度度度度 f f f f 的的的的大小不同，影大小不同，影大小不同，影大小不同，影响响响响程度程度程度程度会会会会有很大差有很大差有很大差有很大差别别别别，将将将将产产产产生不同的破坏生不同的破坏生不同的破坏生不同的破坏类类类类型。型。型。型。对对于于长细长细比比l0/h8l0/h8的短柱。的短柱。侧侧向向挠挠度度 f f 与与初始偏心距初始偏心距eiei相比相比很小。很小。柱跨中柱跨中弯弯矩矩M=N(ei+f)M=N(ei+f)随随轴轴力力N N的增加基本呈的增加基本呈线线性增性增长长。直至直至达达到截面承到截面承载载力力极极限限状状态产态产生破坏。生破坏。对对短柱可忽短柱可忽视侧视侧向向挠挠度度f f影影响响。长细长细比比l0/h=830l0/h=830的中的中长长柱。柱。f f 与与eiei相比已不能忽相比已不能忽视视。f f 随随轴轴力增大而增大，柱跨中力增大而增大，柱跨中弯弯矩矩M=N(ei+f)M=N(ei+f)的增的增长长速速度大于度大于轴轴力力N N的增的增长长速度。速度。即即MM随随N N 的增加呈明的增加呈明显显的非的非线线性增性增长长。虽虽然最然最终终在在MM和和N N的共同作用下的共同作用下达达到截面承到截面承载载力力极极限限状状态态，但，但轴轴向承向承载载力明力明显显低于同低于同样样截面和初始偏心距截面和初始偏心距状况状况下的短柱。下的短柱。因此，因此，对对于中于中长长柱，在柱，在设计设计中中应应考考虑侧虑侧向向挠挠度度 f f 对对弯弯矩增大的影矩增大的影响响。长细长细比比l0/h 30l0/h 30的的长长柱柱侧侧向向挠挠度度 f f 的影的影响响已很大已很大在未在未达达到截面承到截面承载载力力极极限限状状态态之前，之前，侧侧向向挠挠度度 f f 已呈不已呈不稳稳定定发发展展即柱的即柱的轴轴向荷向荷载载最大最大值发值发生在荷生在荷载载增增长长曲曲线线与与截面承截面承载载力力Nu-MuNu-Mu相相关关曲曲线线相交之前相交之前这这种种破坏破坏为为失失稳稳破坏，破坏，应进应进行特地行特地计计算算偏心距增大系偏心距增大系数数，取h=1.1h0l04.4 4.4 矩形截面正截面承载力设计计算矩形截面正截面承载力设计计算一、不对称配筋截面设计一、不对称配筋截面设计1 1、大偏心受、大偏心受压（受拉破坏）（受拉破坏）已知：截面尺寸已知：截面尺寸(bh)(bh)、材料强度、材料强度(fc(fc、fyfy，fy)fy)、构构件件长细比比(l0/h)(l0/h)以及以及轴力力N N和和弯弯矩矩MM设计值，若若heieib.min=0.3h0heieib.min=0.3h0，一般可先按大偏心受一般可先按大偏心受压状况状况计算算A As s和和AAs s均未知均未知时两个两个基本方程中有三基本方程中有三个个未知未知数数，A As s、AAs s和和 x x，故无唯一解故无唯一解。与双与双筋梁筋梁类似，似，为使使总配筋面配筋面积（A As s+AAs s）最小）最小?可取可取x x=x xb bh h0 0得得若若若若As0.002bh?As0.002bh?As0.002bh?As0.002bh?则则则则取取取取As=0.002bhAs=0.002bhAs=0.002bhAs=0.002bh，然后按，然后按，然后按，然后按AsAsAsAs为为为为已知已知已知已知状况状况状况状况计计计计算。算。算。算。若若A As s r rminminbh bh?应取取A As s=r rminminbhbh。AAs s为已知已知时当当AsAs已知已知时，两个两个基本方程有二基本方程有二个个未知未知数数As As 和和 x x，有唯一解。，有唯一解。先由其次式求解先由其次式求解x x，若，若x xbh0 x 2asx2as，则可可将将代入第一式代入第一式得得若若x x x xb bh h0 0？若若A As s小于小于r rminminbhbh？应取取A As s=r rminminbhbh。则应按按AsAs为未知未知状况状况重新重新计算确定算确定AsAs则可偏于平安的近似取可偏于平安的近似取x=2asx=2as，按下式确定，按下式确定AsAs若若x x2a2as s？AAs s为已知已知时当当AsAs已知已知时，两个两个基本方程有二基本方程有二个个未知未知数数As As 和和 x x，有唯一解。，有唯一解。先由其次式求解先由其次式求解x x，若，若x xbh0 x 2ax2a，则可可将将代入第一式代入第一式得得若若x x x xb bh h0 0？若若A As s若小于若小于r rminminbhbh？应取取A As s=r rminminbhbh。则应按按AsAs为未知未知状况状况重新重新计算确定算确定AsAs则可偏于平安的近似取可偏于平安的近似取x=2asx=2as，按下式确定，按下式确定AsAs若若x x22aas s？AAs s为已知已知时当当AsAs已知已知时，两个两个基本方程有二基本方程有二个个未知未知数数As As 和和 x x，有唯一解。，有唯一解。先由其次式求解先由其次式求解x x，若，若x xbh0 x 2ax2a，则可可将将代入第一式代入第一式得得若若x x x xb bh h0 0？若若A As s若小于若小于r rminminbhbh？应取取A As s=r rminminbhbh。若若A As s若小于若小于r rminminbhbh？应取取A As s=r rminminbhbh。则应按按AsAs为未知未知状况状况重新重新计算确定算确定AsAs则可偏于平安的近似取可偏于平安的近似取x=2ax=2a，按下式确定，按下式确定AsAs若若x x2xbx xb，ss fyss fy，AsAs未未达达到受拉屈服。到受拉屈服。为运运用用钢量最小，故可取量最小，故可取As=max(0.45ft/fyAs=max(0.45ft/fy，0.002bh)0.002bh)。另一方面，另一方面，当当偏心距很小偏心距很小时，如附加偏，如附加偏心距心距eaea与与荷荷载偏心距偏心距e0e0方向相反，方向相反，则可能可能发生生AsAs一一侧混凝土首先混凝土首先达达到受到受压破坏的破坏的状况状况，这种状况称种状况称为“反向破坏反向破坏”。此此时通常通常为全截面受全截面受压，由，由图示截面示截面应力分布，力分布，对AsAs取矩，可得，取矩，可得，e=0.5h-as-(e0-ea),h0=h-as确定确定AsAs后，就只有后，就只有x x 和和AsAs两个两个未知未知数数，故可得唯一解。，故可得唯一解。依据求得的依据求得的x x，可分，可分为三三种状况种状况若若h h0 0 x xb b x h,x hx h0h，应应取取x=hx=h，同，同时应时应取取a=1a=1，代入基本公式干脆解得，代入基本公式干脆解得AsAs二、不对称配筋截面复核二、不对称配筋截面复核在截面尺寸在截面尺寸(bh)(bh)、截面配筋、截面配筋AsAs和和AsAs、材料强度、材料强度(fc(fc、fyfy，f y)f y)、以及以及构构件件长细比比(l0/h)(l0/h)均均为已知已知时，依据，依据构构件件轴力和力和弯弯矩作用方矩作用方式，截面承式，截面承载力力复复核分核分为两种状况两种状况：1 1、给定定轴力力设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值MMNMuNuNMMuNu二、不对称配筋截面复核二、不对称配筋截面复核在截面尺寸在截面尺寸(bh)(bh)、截面配筋、截面配筋AsAs和和AsAs、材料强度、材料强度(fc(fc、fyfy，f y)f y)、以及以及构构件件长细比比(l0/h)(l0/h)均均为已知已知时，依据，依据构构件件轴力和力和弯弯矩作用方矩作用方式，截面承式，截面承载力力复复核分核分为两种状况两种状况：1 1、给定定轴力力设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值MMNMuNuNMMuNu2 2、给定定轴力作用的偏心距力作用的偏心距e e0 0，求，求轴力力设计值N N二、不对称配筋截面复核二、不对称配筋截面复核在截面尺寸在截面尺寸(bh)(bh)、截面配筋、截面配筋AsAs和和AsAs、材料强度、材料强度(fc(fc、fyfy，f y)f y)、以及以及构构件件长细比比(l0/h)(l0/h)均均为已知已知时，依据，依据构构件件轴力和力和弯弯矩作用方矩作用方式，截面承式，截面承载力力复复核分核分为两种状况两种状况：1 1、给定定轴力力设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值MMNMuNuNMMuNu2 2、给定定轴力作用的偏心距力作用的偏心距e e0 0，求，求轴力力设计值N N1 1、给定定轴力力设计值N N，求，求弯弯矩作用平面的矩作用平面的弯弯矩矩设计值MM由于由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知数数只有只有x x和和MM两个两个。若若N N N Nb b，为大偏心受大偏心受压，若若N N N Nb b，为小偏心受小偏心受压，由由(a)(a)式求式求x x以及偏心距增以及偏心距增大系大系数数h h，代入，代入(b)(b)式求式求e e0 0，弯弯矩矩设计值为MM=N eN e0 0。2 2、给定定轴力作用的偏心距力作用的偏心距e e0 0，求，求轴力力设计值N N若若hehei ie e0b0b，为大偏心受大偏心受压未知未知数数为x x和和N N两个两个，联立求解得立求解得x x和和N N。若若hehei i e e0b0b，为小偏心受小偏心受压 联立求解得立求解得x x和和N N 尚尚尚尚应应应应考考考考虑虑虑虑AsAsAsAs一一一一侧侧侧侧混凝土可能出混凝土可能出混凝土可能出混凝土可能出现现现现反向破坏的反向破坏的反向破坏的反向破坏的状况状况状况状况e=0.5h-as-(e0-ea)，h0=h-as另一方面，另一方面，另一方面，另一方面，当构当构当构当构件在垂直于件在垂直于件在垂直于件在垂直于弯弯弯弯矩作用平面矩作用平面矩作用平面矩作用平面内内内内的的的的长细长细长细长细比比比比l0/bl0/bl0/bl0/b较较较较大大大大时时时时，尚尚尚尚应应应应依据依据依据依据l0/bl0/bl0/bl0/b确定的确定的确定的确定的稳稳稳稳定系定系定系定系数数数数j j j j，按，按，按，按轴轴轴轴心受心受心受心受压压压压状况状况状况状况验验验验算垂直于算垂直于算垂直于算垂直于弯弯弯弯矩作用平面的受矩作用平面的受矩作用平面的受矩作用平面的受压压压压承承承承载载载载力力力力上面求得的上面求得的上面求得的上面求得的N N N N 比比比比较较较较后，取后，取后，取后，取较较较较小小小小值值值值。三、对称配筋截面三、对称配筋截面实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可接受对称配筋。当弯矩数值相差不大，可接受对称配筋。接受对称配筋不会在施工中产生差错，故有接受对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为便利施工或对于装配式构件，也接受对时为便利施工或对于装配式构件，也接受对称配筋。称配筋。对称配筋截面，即对称配筋截面，即As=AsAs=As，fy=fyfy=fy，a s=a s=asas，其界限破坏状态时的轴力为，其界限破坏状态时的轴力为Nb=a Nb=a fcbxbh0fcbxbh0。因此，除要考因此，除要考虑偏心距大小外，偏心距大小外，还要依据要依据轴力大小（力大小（N NbN NbN Nb）的）的状况状况判判别属属于于哪哪一一种种偏心受力偏心受力状况状况。1 1、当当hehei i e eib.minib.min=0.3=0.3h h0 0，且，且N N N Nb b时，为大偏心受大偏心受压 x x=N N/a fa fc cb b若若x x=N N/a fa fc cb b2 e eib.minib.min=0.3=0.3h h0 0，但，但N N N Nb b时，为小偏心受小偏心受压由第一式解得由第一式解得代入第二式得代入第二式得这是一是一个个x x 的三次方程，的三次方程，设计中中计算很麻算很麻烦。为简化化计算，在算，在x=0.50.8x=0.50.8常用范常用范围内内代入上式代入上式对称称配筋截面配筋截面复复核的核的计算算与与非非对称称配筋配筋状况状况相同。相同。4.5 受压构件的斜截面受剪承载力一、单向受剪承载力一、单向受剪承载力压力的存在力的存在 延延缓了斜裂了斜裂缝的出的出现和和开开展展 斜裂斜裂缝角度角度减减小小 混凝土剪混凝土剪压区区高度增大高度增大但但当当压力超力超过确定确定数数值?由桁架由桁架-拱模型理拱模型理论，轴向向压力主要由拱作用干脆力主要由拱作用干脆传递，拱作，拱作用增大，其用增大，其竖向分力向分力为拱作用分担的抗剪拱作用分担的抗剪实力。力。当当轴向向压力太大，力太大，将将导致拱机致拱机构构的的过早早压坏。坏。对矩形，矩形，T T形和形和I I形截面，形截面，规范范偏心受偏心受压构构件的受剪承件的受剪承载力力计算公式算公式l l为计算截面的剪跨比，算截面的剪跨比，对框架柱框架柱，l l=MM/V/Vh h0 0，当当l l133时，取，取l l=3=3；对其他偏心受其他偏心受压构构件，均布荷件，均布荷载时，取，取l l=1.5=1.5；对偏心受偏心受压构构件件，l l=a a/h h0 0，当当l l1.533时，取，取l l=3=3；a a为集中荷集中荷载至支座或至支座或节点点边缘的距离。的距离。N N为与与剪力剪力设计值相相应的的轴向向压力力设计值，当当N N0.30.3f fc cA A时，取，取N N=0.3=0.3f fc cA A，A A为构构件截面面件截面面积。为防止配箍防止配箍过多多产生斜生斜压破坏，受剪截面破坏，受剪截面应满足足可不可不进行斜截面受剪承行斜截面受剪承载力力计算，而算，而仅需按需按构构造要造要求配置箍筋。求配置箍筋。