偏心受压构件承载力计算-例题.ppt

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1、 1.1.偏心受压构件正截面承载力计算方法；偏心受压构件正截面承载力计算方法；2.2.了解钢筋混凝土受拉构件的破坏特征了解钢筋混凝土受拉构件的破坏特征;3.3.理解钢筋混凝土受拉构件的受力特点理解钢筋混凝土受拉构件的受力特点;4.4.掌握钢筋混凝土受拉构件基本构造要求。掌握钢筋混凝土受拉构件基本构造要求。第四章第四章 钢筋混凝土纵向受力构件钢筋混凝土纵向受力构件 第第 四讲四讲教学目标：大小偏心受压构件承载力计算。大小偏心受压构件承载力计算。大小偏心受压构件承载力计算大小偏心受压构件承载力计算。重重点点难难点点【例例4.3.1】某偏心受压柱，截面尺寸某偏心受压柱，截面尺寸bh=300400 m

2、m，采用采用C20混凝土，混凝土，HRB335级钢筋，柱子计算长度级钢筋，柱子计算长度lo=3000 mm，承受弯矩设计值，承受弯矩设计值M=150kN.m，轴向压力设计值，轴向压力设计值N=260kN，as=as=40mm，采用对称配筋。求纵向受力钢，采用对称配筋。求纵向受力钢筋的截面面积筋的截面面积As=As。4.3 4.3 偏心受压构件承载力计算偏心受压构件承载力计算【解解】fc=9.6N/mm2,=1.0,fy=fy=300N/mm2，b=0.55（1）求初始偏心距）求初始偏心距ei eo=M/N=150106/260103=577mm ea=max（20，h/30）=max（20，4

3、00/30）=20mm ei=eo+ea=577+20=597mm（2）求偏心距增大系数）求偏心距增大系数 =3000/400=7.55，应按式（）计算。，应按式（）计算。取取1=1.0 取取2=1.0（3）判断大小偏心受压）判断大小偏心受压为大偏心受压。为大偏心受压。（4）求）求As=As则有则有As=As=1235mm2（5）验算配筋率）验算配筋率 As=As=1235mm2 0.2%bh=02%300400=240mm2，故配筋满足要求。（6）验算垂直弯矩作用平面的承载力）验算垂直弯矩作用平面的承载力 lo/b=3000/300=108=0.992Nu=0.9fc A+fy（As+As）

4、=0.90.9929.6300400+300（1235+1235）=1690070NN=260 kN 故垂直弯矩作用平面的承载力满足要求。每侧纵筋选配故垂直弯矩作用平面的承载力满足要求。每侧纵筋选配4 20（As=As=1256mm2），箍筋选用），箍筋选用8250，如图，如图4.3.7。【例例4.3.2】某矩形截面偏心受压柱，截面尺寸某矩形截面偏心受压柱，截面尺寸bh=300mm500mm，柱计算长度，柱计算长度l0=2500mm，混凝土强度，混凝土强度等级为等级为C25，纵向钢筋采用，纵向钢筋采用HRB335级，级，as=as=40mm，承受，承受轴向力设计值轴向力设计值N=1600kN，

5、弯矩设计值，弯矩设计值M=180kNm，采用对，采用对称配筋，求纵向钢筋面积称配筋，求纵向钢筋面积As=As。【解】【解】fc=11.9N/mm2，fy=300N/mm2,=0.55,=1.0,=0.81求初始偏心距求初始偏心距eie0=ea=（20，）=max(20,)=20mmei=e0+ea=112.5+20=132.5mm2求偏心距增大系数求偏心距增大系数 l0/h=55，故=1.03判别大小偏心受压判别大小偏心受压 h0=h-40=500-40=460mmx=448.2 mmbh0=0.55460=253 mm属于小偏心受压构件。属于小偏心受压构件。4重新计算重新计算x e=ei+-

6、as=1.0132.5+-40=342.5mm=0.652 =0.652460=299.9mm5求纵筋截面面积求纵筋截面面积As、AsAs=As=1375mm26验算垂直于弯矩作用平面的承载力验算垂直于弯矩作用平面的承载力 l0/b=2500/300=8.338=0.999 Nu=0.9（As+As）fy+Afc=0.90.999（1375+1375）300+30050011.9 =2346651NN=1600kN故故垂垂直直于于弯弯矩矩作作用用平平面面的的承承载载力力满满足足要要求求。每每侧侧各各配配222（As=As=1520mm2），如图所示。），如图所示。4.3.4 4.3.4 偏心受

7、压构件斜截面受剪承载力计算简介偏心受压构件斜截面受剪承载力计算简介 1 1轴向压力对斜截面抗剪承载力的影响。轴向压力对斜截面抗剪承载力的影响。试验表明：轴向压力对斜截面的抗剪承载力起有利作用试验表明：轴向压力对斜截面的抗剪承载力起有利作用 原原因因：轴轴向向压压力力的的存存在在将将抑抑制制裂裂缝缝的的开开展展，从从而而提提高高抗抗剪剪承承载载力力，但但是是这这种种作作用用是是有有限限的的。随随着着轴轴压压比比的的增增大大斜斜截截面面的的抗抗剪剪承承载载力力将将增增大大，当当轴轴压压比比0.30.50.30.5时时，斜斜截截面面承承载载力力达达到最大，继续增大轴压比，受剪承载力反而降低。到最大，

8、继续增大轴压比，受剪承载力反而降低。2 2抗剪计算公式及其适用条件抗剪计算公式及其适用条件 （1 1）计算公式）计算公式 VVcs=bh0+fyv （4.3.20）式中式中 偏心受压构件计算截面的剪跨比，对框架结偏心受压构件计算截面的剪跨比，对框架结构中的框架柱，取构中的框架柱，取=。当。当1时，取时，取=1；当；当3时，时，取取=3；N与剪力设计值与剪力设计值V相应的轴向压力设计值，当相应的轴向压力设计值，当N0.3fcbh0时，取时，取N=0.3fcbh0。Hn柱的净高。柱的净高。（2）适用条件：）适用条件：l l为防止斜压破坏，其受剪承载力公式还需满足：为防止斜压破坏，其受剪承载力公式还

9、需满足：按直线内插法取用。按直线内插法取用。如符合的要求时，可不进行斜截面承载力的计算，如符合的要求时，可不进行斜截面承载力的计算，而直接按构造要求配置箍筋。而直接按构造要求配置箍筋。受拉构件受力特点受拉构件受力特点1轴心受拉构件受力特点轴心受拉构件受力特点由由于于混混凝凝土土抗抗拉拉强强度度很很低低，轴轴向向拉拉力力还还很很小小时时，构构件件即即已已裂裂通通，所所有有外外力力全全部部由由钢钢筋筋承承担担。最最后后，因因受受拉拉钢钢筋筋屈屈服服而而导导致构件破坏。致构件破坏。2偏心受拉构件偏心受拉构件4.4 4.4 钢筋混凝土受拉构件钢筋混凝土受拉构件继续（1）小偏心受拉破坏）小偏心受拉破坏

10、当当N作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋s和和s之间（之间（e0h/2as）时，）时，构件全截面受拉。构件临破坏构件全截面受拉。构件临破坏前，截面已全部裂通，混凝土前，截面已全部裂通，混凝土退出工作。最后，钢筋达到屈退出工作。最后，钢筋达到屈服，构件破坏。服，构件破坏。继续（2）大偏心受拉破坏）大偏心受拉破坏 当当N 作用在纵向钢筋作用在纵向钢筋s和和s之外（之外（e0 h/2as）时，构）时，构件截面部份受拉，部份受压。随件截面部份受拉，部份受压。随着着N的不断增加，受拉区混凝土首的不断增加，受拉区混凝土首先开裂，然后，受拉钢筋先开裂，然后，受拉钢筋s达到达到屈服，最后受压区混凝土被压碎，屈服，最

11、后受压区混凝土被压碎，同时受压钢筋同时受压钢筋s屈服，构件破屈服，构件破坏。这种情况属大偏心受拉。坏。这种情况属大偏心受拉。4.4.2 构造要求 1 1轴轴心心受受拉拉及及小小偏偏心心受受拉拉构构件件的的纵纵向向受受力力钢钢筋筋不不得得采采用用绑绑扎扎搭搭接接接接头头，直直径径大大于于28mm28mm的的受受拉拉钢钢筋筋不不宜宜采采用用绑绑扎扎搭搭接接接头。接头。2搭搭接接而而不不加加焊焊的的受受拉拉钢钢筋筋接接头头仅仅允允许许用用在在圆圆形形池池壁壁或或管管中中，其其接接头头位位置置应应错错开开，搭搭接接长长度度不不小小于于.3和和300mm；受受力力钢钢筋筋沿沿截截面面周周边边均均匀匀对对称称布布置置，并并宜宜优优先先选选择择直直径径较较小小的钢筋。的钢筋。3箍箍筋筋直直径径一一般般为为46mm，间间距距不不宜宜大大于于200mm（屋屋架腹杆不宜超过架腹杆不宜超过150mm）。）。小小 结结 1.1.大偏心受压构件承载力计算；大偏心受压构件承载力计算；2.2.偏心受拉构件的受力特点、计算及构造要求。偏心受拉构件的受力特点、计算及构造要求。作业布置作业布置 预预 习：习：5.15.1 思考题：思考题：4.64.6、4.74.7 结束！结束！谢谢大家！谢谢大家！