混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理ch62偏壓

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn) （Strength of Reinforced Concrete Eccentric Members)偏心受壓構(gòu)件正截面的承載力計(jì)算，包括：偏心受壓構(gòu)件正截面的承載力計(jì)算，包括：破壞特征、基本假定、附加偏心距、偏心距破壞特征、基本假定、附加偏心距、偏心距調(diào)節(jié)、系數(shù)彎矩增大系數(shù)、大、小偏心受壓調(diào)節(jié)、系數(shù)彎矩增大系數(shù)、大、小偏心受壓的判別、計(jì)算公式；的判別、計(jì)算公式； 偏心受壓構(gòu)件正截面的設(shè)計(jì)、計(jì)算，包括偏心受壓構(gòu)件正截面的設(shè)計(jì)、計(jì)算，包括“非對稱配筋非對稱配

2、筋”與與“對稱配筋對稱配筋”柱的設(shè)計(jì)；柱的設(shè)計(jì)；偏心受壓構(gòu)件斜截面的承載力計(jì)算；偏心受壓構(gòu)件斜截面的承載力計(jì)算；偏心受壓構(gòu)件的配筋構(gòu)造。偏心受壓構(gòu)件的配筋構(gòu)造?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院M=N e0NAssA壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件AssAh 0asasb實(shí)際工程中，各種受壓構(gòu)件由于多方面的影響都是偏心受實(shí)際工程中，各種受壓構(gòu)件由于多方面的影響都是偏心受壓構(gòu)件。壓構(gòu)件。Ne0AssA偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件對于對于任一個(gè)同時(shí)承受彎矩和軸壓力作用的構(gòu)件，都可換算任一個(gè)同時(shí)承受彎矩和軸壓力作用的構(gòu)件，都可換算為對

3、截面形心的偏心矩為為對截面形心的偏心矩為e0=M/N的偏心受壓構(gòu)件。的偏心受壓構(gòu)件。6.3 偏心受壓偏心受壓6.3 .1 概述概述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院6.3.2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(Strength of 1 偏心受壓構(gòu)件的破壞特征偏心受壓構(gòu)件的破壞特征Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0很小 As適中 Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0較小Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0較大 As較多 小偏心受壓破壞受壓破壞混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院1 偏心受壓構(gòu)件的破壞特征偏心受壓構(gòu)件的破壞特征e0e0NNfcAsfyAs fyh0e0較大 As適中大偏心破壞受拉破壞偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)與偏心距偏心距e0和和縱向鋼筋配筋率縱向鋼筋配筋率有關(guān)有關(guān)當(dāng)偏心距當(dāng)偏心距e0=0時(shí)，即：時(shí)，即：M=0，構(gòu)件為軸心受壓，構(gòu)件為軸心受壓情況；當(dāng)軸壓力情況；當(dāng)軸壓力N=0時(shí)，即為純彎構(gòu)件。時(shí)，即為純彎構(gòu)件。因此，因此，偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于界于軸心受壓軸心受壓構(gòu)件和構(gòu)件和受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件之間。之間

5、。軸壓構(gòu)軸壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件為偏壓構(gòu)件的特例。件和受彎構(gòu)件為偏壓構(gòu)件的特例。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院1 大偏心破壞（受拉破壞）的特征大偏心破壞（受拉破壞）的特征 fyAs fyAsNM fyAs fyAsNAs配筋合適配筋合適M較大，較大，N較小較小偏心距偏心距e0較大較大混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院 fyAs fyAsN截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫，截面受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫，As的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快，

6、的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快，首首先達(dá)到屈服先達(dá)到屈服強(qiáng)度。強(qiáng)度。即破壞始于受拉鋼即破壞始于受拉鋼筋的屈服筋的屈服此后，裂縫迅速開展，受壓區(qū)高此后，裂縫迅速開展，受壓區(qū)高度減小。度減小。最后受壓側(cè)鋼筋最后受壓側(cè)鋼筋A(yù)s 受壓屈受壓屈服，壓區(qū)混凝土壓碎而達(dá)到破服，壓區(qū)混凝土壓碎而達(dá)到破壞。壞?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院這種破壞具有明顯預(yù)兆，變形能力較大，這種破壞具有明顯預(yù)兆，變形能力較大，破壞特征與配有受壓鋼筋的適筋梁相似，破壞特征與配有受壓鋼筋的適筋梁相似，承承載力主要取決于受拉側(cè)鋼筋載力主要取決于受拉側(cè)

7、鋼筋。形成這種破壞的條件是：形成這種破壞的條件是：偏心距偏心距e0較大，較大，且受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適且受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適，通常稱為，通常稱為大大偏心受壓。偏心受壓。2 小偏心破壞（受壓破壞）的特征小偏心破壞（受壓破壞）的特征產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況：產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況：（1）當(dāng)相對偏心距）當(dāng)相對偏心距e0/h0較小，截面全部受壓或大部分較小，截面全部受壓或大部分受壓受壓（2）或雖然相對偏心距）或雖然相對偏心距e0/h0較大，但受拉側(cè)縱向鋼筋較大，但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時(shí)配置較多時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited

8、2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院 sAs fyAsN sAs fyAsNAs太太多多 截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大。截面受壓側(cè)混凝土和鋼筋的受力較大。而受拉側(cè)鋼筋應(yīng)力較小。而受拉側(cè)鋼筋應(yīng)力較小。當(dāng)相對偏心距當(dāng)相對偏心距e0/h0很小時(shí)，很小時(shí)，受拉側(cè)受拉側(cè)還可還可能出現(xiàn)能出現(xiàn)“反向破壞反向破壞”情況。情況。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達(dá)到截面最后是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達(dá)到破壞。破壞。承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋，承載力主要取決于壓區(qū)混凝土和受壓側(cè)鋼筋

9、，破壞時(shí)受壓區(qū)高度較大，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可破壞時(shí)受壓區(qū)高度較大，遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓，破壞具有脆性性質(zhì)。能受壓，破壞具有脆性性質(zhì)。第二種情況在設(shè)計(jì)應(yīng)予避免第二種情況在設(shè)計(jì)應(yīng)予避免，因此受壓破壞一，因此受壓破壞一般為偏心距較小的情況，故常稱為般為偏心距較小的情況，故常稱為小偏心受壓小偏心受壓。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院界限狀態(tài)定義為：當(dāng)受拉鋼筋剛好屈服時(shí)，受壓區(qū)界限狀態(tài)定義為：當(dāng)受拉鋼筋剛好屈服時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣同時(shí)達(dá)到極限壓應(yīng)變的狀態(tài)。混凝土邊緣同時(shí)達(dá)到極限壓應(yīng)變的狀態(tài)。此時(shí)的相對受壓區(qū)高度

10、成為界限相對受壓區(qū)高度，此時(shí)的相對受壓區(qū)高度成為界限相對受壓區(qū)高度，與適筋梁和超筋梁的界限情況類似。與適筋梁和超筋梁的界限情況類似。3 大、小偏心破壞的本質(zhì)界限大、小偏心破壞的本質(zhì)界限scuybEf1+=大、小偏心受壓構(gòu)件大、小偏心受壓構(gòu)件判別條件判別條件： 當(dāng)時(shí)，為當(dāng)時(shí)，為 大大 偏心受壓；偏心受壓；當(dāng)時(shí)，為當(dāng)時(shí)，為 小小 偏心受壓。偏心受壓。bb 界限狀態(tài)時(shí)截面應(yīng)變混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院4 附加偏心距附加偏心距ea(accidental eccentricity)由于施工誤差、荷載作用位置的不

11、確定性及材料的由于施工誤差、荷載作用位置的不確定性及材料的不均勻等原因，實(shí)際工程中不存在理想的軸心受壓不均勻等原因，實(shí)際工程中不存在理想的軸心受壓構(gòu)件。為考慮這些因素的不利影響，引入構(gòu)件。為考慮這些因素的不利影響，引入附加偏心附加偏心距距ea，即在正截面受壓承載力計(jì)算中，偏心距取計(jì)即在正截面受壓承載力計(jì)算中，偏心距取計(jì)算偏心距算偏心距e0=M/N與附加偏心距與附加偏心距ea之和，稱為之和，稱為初始偏初始偏心距心距ei(initial eccentricity)aieee+=0參考以往工程經(jīng)驗(yàn)和國外規(guī)范，附加偏心距參考以往工程經(jīng)驗(yàn)和國外規(guī)范，附加偏心距ea取取20mm與與h/30 兩者中的較大值

12、，此處兩者中的較大值，此處h是指偏心方向的截面尺寸。是指偏心方向的截面尺寸。 Code:6.2.5混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院5 結(jié)構(gòu)側(cè)移和構(gòu)件撓曲引起的附加內(nèi)力結(jié)構(gòu)側(cè)移和構(gòu)件撓曲引起的附加內(nèi)力PP 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件中的軸向力在結(jié)構(gòu)發(fā)生層間鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件中的軸向力在結(jié)構(gòu)發(fā)生層間位移和撓曲變形時(shí)會引起附加內(nèi)力，稱為二階效應(yīng)。位移和撓曲變形時(shí)會引起附加內(nèi)力，稱為二階效應(yīng)。 321有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承

13、載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院 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，通常稱為側(cè)移的框架中引起的附加內(nèi)力，通常稱為P-效應(yīng)；效應(yīng)； 在無側(cè)移框架中，二階效應(yīng)是指軸向力在產(chǎn)生了撓曲變形在無側(cè)移框架中，二階效應(yīng)是指軸向力在產(chǎn)生了撓曲變形的柱段中引起的附加內(nèi)力，通常稱的柱段中引起的附加內(nèi)力，通常稱P-效應(yīng)。效應(yīng)。321有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)有側(cè)移框架結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)elxfysin f y xeieiNNN eiN ( ei+ f )le混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土

14、受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院在截面和初始偏心距相同的情況下，在截面和初始偏心距相同的情況下，柱的柱的長細(xì)比長細(xì)比l0/h不同，側(cè)向撓度不同，側(cè)向撓度 f 的的大小不同，影響程度會有很大差別，大小不同，影響程度會有很大差別，將產(chǎn)生不同的破壞類型。將產(chǎn)生不同的破壞類型。鋼筋混凝土受壓柱按鋼筋混凝土受壓柱按長細(xì)比不同可分為短長細(xì)比不同可分為短柱、長柱和細(xì)長柱柱、長柱和細(xì)長柱MNoA對于對于長細(xì)比長細(xì)比l0/h5的的短柱短柱。側(cè)向撓度側(cè)向撓度 f 與初始偏心距與初始偏心距ei相比很小。相比很小。柱跨中彎矩柱跨中彎矩M=N(ei+f ) 隨軸隨軸力力N的增加基本呈

15、線性增長。的增加基本呈線性增長。直至達(dá)到截面承載力極限狀直至達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)產(chǎn)生破壞。態(tài)產(chǎn)生破壞。對短柱可忽略側(cè)向撓度對短柱可忽略側(cè)向撓度f影影響。響。N eN0oiB短柱短柱混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院MNoAN eN0oiB短柱短柱長細(xì)比長細(xì)比l0/h =530的的長柱長柱。f 與與ei相比已不能忽略。相比已不能忽略。f 隨軸力增大而增大，柱隨軸力增大而增大，柱跨中彎矩跨中彎矩M = N ( ei + f ) 的增長速度大于軸力的增長速度大于軸力N的的增長速度。增長速度。即即M隨隨N 的增加呈

16、明顯的的增加呈明顯的非線性增長。非線性增長。CN1eiN1 f1N1長柱長柱雖然最終在雖然最終在M和和N的共同作用下達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)，但軸向承的共同作用下達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)，但軸向承載力明顯低于同樣截面和初始偏心距情況下的短柱。載力明顯低于同樣截面和初始偏心距情況下的短柱。因此，對于長柱，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮側(cè)向撓度因此，對于長柱，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮側(cè)向撓度 f 對彎矩增大的影響。對彎矩增大的影響?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院MNoAN eN0oiB短柱短柱CN1eiN1 f1N1長柱長柱長細(xì)比長細(xì)比l

17、0/h 30的長柱的長柱側(cè)向撓度側(cè)向撓度 f 的影響已很大的影響已很大在未達(dá)到截面承載力極限狀在未達(dá)到截面承載力極限狀態(tài)之前，側(cè)向撓度態(tài)之前，側(cè)向撓度 f 已呈已呈不不穩(wěn)定穩(wěn)定發(fā)展。即柱的軸向荷載發(fā)展。即柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷載增長曲線最大值發(fā)生在荷載增長曲線與截面承載力與截面承載力Nu- -Mu相關(guān)曲相關(guān)曲線相交之前線相交之前這種破壞為失穩(wěn)破壞，應(yīng)進(jìn)這種破壞為失穩(wěn)破壞，應(yīng)進(jìn)行專門計(jì)算行專門計(jì)算細(xì)長柱細(xì)長柱N2N2eiN2 f2 柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷載柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷載增長曲線與截面承載力增長曲線與截面承載力Nu- -Mu相關(guān)相關(guān)曲線相交之前。曲線相交之前。 這種破壞為失穩(wěn)

18、破壞，應(yīng)進(jìn)行專這種破壞為失穩(wěn)破壞，應(yīng)進(jìn)行專門計(jì)算。門計(jì)算。N0N1N2短柱和長柱發(fā)生材料短柱和長柱發(fā)生材料破壞，細(xì)長柱發(fā)生失破壞，細(xì)長柱發(fā)生失穩(wěn)破壞。穩(wěn)破壞?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院由前已知：由前已知：短柱不考慮側(cè)向彎曲的影響；短柱不考慮側(cè)向彎曲的影響；細(xì)長柱發(fā)生失穩(wěn)破壞，另外考慮；細(xì)長柱發(fā)生失穩(wěn)破壞，另外考慮；長柱需要考慮附加彎矩的影響。長柱需要考慮附加彎矩的影響。M =N ( ei + f )Nei = N(e0+ea)=M2+Nea 一階彎矩一階彎矩Nf 二階彎矩二階彎矩0l xfy sin

19、f y xeieiNNll0NfNeMMa+=2max柱段中最大彎矩混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院NfNeMMa+=2maxaaeNMe+=22設(shè)aaNeMM+=22則ansaaaMMefNfMM2222max)1(=+=+=ansef21+=其中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院撓曲情況）兩端彎曲值相等且單向(1)(2ccrlf 01hrscuc+=對于常用的HRB400和HRB500級鋼筋，針對界限狀態(tài)取徐變系數(shù)）(

20、25. 1,002. 0 ,0033. 0yscu代入上式，用系數(shù)修正大小偏壓的曲率，則有ccscuchhhr27.1631002.00033.025.11000=+=+=cchlf27.1631)(02混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院ccaanshlhhheNMeNMf)()()(27.1631112200222近似取h/h0=1.1,可得ccanshlheNM)()(130011202+=參考國內(nèi)外規(guī)范和實(shí)驗(yàn)，11 ,5 . 0c=取cccNAf)(2ansmNeMCMCm為柱端偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)，反應(yīng)了柱

21、兩端截面彎矩的差異213 . 07 . 0MMCm混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院結(jié)構(gòu)無側(cè)移，根據(jù)偏心受壓構(gòu)件兩端彎矩的不同會出現(xiàn)三種情況1）構(gòu)件兩端彎矩值相等且單曲率彎曲(彎矩增大最多）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院2）構(gòu)件兩端彎矩值不相等且單曲率彎曲（彎矩增大較多）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院3）構(gòu)件兩端彎矩值不相等且符號相

22、反（雙曲率彎曲，彎矩增大較小）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院是否任何一根柱都必須考慮二階效應(yīng)呢？是否任何一根柱都必須考慮二階效應(yīng)呢？Code6.2.4規(guī)定：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)生的附加彎矩影響Code6.2.3規(guī)定：對彎矩作用平面對稱的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比M1/M2不大于0.9且設(shè)計(jì)軸壓比N/fcA不大于0.9時(shí)，若長細(xì)比lc/i滿足下式要求，即ilc)(123421MM可以不考慮該方向構(gòu)件自身撓曲產(chǎn)生的附加彎矩影響，取1=ns混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

23、計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響2 MCMnsm=213 . 07 . 0MMCm+=mC構(gòu)件端截面偏心距調(diào)整系數(shù)ns由二階效應(yīng)引起的臨界截面彎矩增大系數(shù)21MM 、考慮側(cè)移影響的偏心受壓構(gòu)件按彈性分析確定的組合彎矩設(shè)計(jì)值，絕對值較大的為M2,絕對值較小的為M1,，構(gòu)件單曲率彎曲時(shí)M1/M2取正值；按雙曲率彎曲時(shí)M1/M2取負(fù)值。aieNMe+=混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院ccanshlheNM202)/

24、(130011Code6.2.4規(guī)定：彎矩增大系數(shù)公式NAfcc5 . 0c截面曲率修正系數(shù)滿足 可不考慮附加彎矩的影響)/(123421MMilccl構(gòu)件計(jì)算長度(查規(guī)范6.2.20）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院柱的計(jì)算長度柱的計(jì)算長度l0 根據(jù)材料力學(xué)的穩(wěn)定理論可知，受壓構(gòu)件的計(jì)算長根據(jù)材料力學(xué)的穩(wěn)定理論可知，受壓構(gòu)件的計(jì)算長度度l0與構(gòu)件兩端的支撐情況有關(guān)：當(dāng)兩端為不動(dòng)鉸支與構(gòu)件兩端的支撐情況有關(guān)：當(dāng)兩端為不動(dòng)鉸支座時(shí)，座時(shí)， l0 = l；當(dāng)兩端固定時(shí)，；當(dāng)兩端固定時(shí)， l0 =0.5l；當(dāng)一端

25、固定、；當(dāng)一端固定、一端為不動(dòng)鉸支座時(shí)，一端為不動(dòng)鉸支座時(shí)， l0 =0.7l；當(dāng)一端固定、一端；當(dāng)一端固定、一端自由時(shí)，自由時(shí)， l0 =2l；其中；其中l(wèi)為支點(diǎn)間的實(shí)際長度。為支點(diǎn)間的實(shí)際長度。 實(shí)際結(jié)構(gòu)中，受壓構(gòu)件兩端往往既非理想鉸支座，實(shí)際結(jié)構(gòu)中，受壓構(gòu)件兩端往往既非理想鉸支座，也非理想固定支座。也非理想固定支座。規(guī)范規(guī)范根據(jù)結(jié)構(gòu)受力變形的特根據(jù)結(jié)構(gòu)受力變形的特點(diǎn)，規(guī)定了軸心受壓柱和偏心受壓柱的計(jì)算長度點(diǎn)，規(guī)定了軸心受壓柱和偏心受壓柱的計(jì)算長度l0取取值。值。 規(guī)范規(guī)范6.2.20,現(xiàn)澆底層現(xiàn)澆底層1.0，其它層，其它層1.25. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受

26、壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院N- -M相關(guān)曲線相關(guān)曲線反映了在壓力和彎矩共同作用下正截面承載力的反映了在壓力和彎矩共同作用下正截面承載力的規(guī)律規(guī)律6 N-M相關(guān)曲線相關(guān)曲線MuNuN0A(N0，0)B(Nb，Mb)C(0，M0) 當(dāng)軸力較小時(shí)，當(dāng)軸力較小時(shí)，M隨隨N的增加的增加 而增加；當(dāng)軸力較大時(shí)，而增加；當(dāng)軸力較大時(shí)，M隨隨 N的增加而減?。坏脑黾佣鴾p??； 相關(guān)曲線上的任一點(diǎn)代表截面相關(guān)曲線上的任一點(diǎn)代表截面 處于正截面承載力極限狀態(tài)；處于正截面承載力極限狀態(tài)； CB段為受拉破壞（大偏心）段為受拉破壞（大偏心） AB段為受壓破壞（小偏心）段為受壓破壞（

27、小偏心） 如截面尺寸和材料強(qiáng)度保持不如截面尺寸和材料強(qiáng)度保持不 變，變，N- -M相關(guān)曲線隨配筋率的相關(guān)曲線隨配筋率的 改變而形成一族曲線；改變而形成一族曲線； 對于短柱，加載時(shí)對于短柱，加載時(shí)N和和M呈線呈線 性關(guān)系，與性關(guān)系，與N軸夾角為偏心距軸夾角為偏心距混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院v矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載力矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載力A 大偏壓截面設(shè)計(jì)大偏壓截面設(shè)計(jì)：（ ） b03 . 0 hei精確判別條件初步判別條件基本平衡方程sissycsysycaheeahAfxhbxf

28、eNAfAfbxfN2)()2(0011適用條件適用條件: bs2xaminsAbh混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院AssAh 0asasb fyAs fyAsNMbxfc1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院v矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載力矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載力大偏壓截面設(shè)計(jì)大偏壓截面設(shè)計(jì)As和和As均未知時(shí)均未知時(shí)兩個(gè)基本方程中有三個(gè)未知數(shù)，兩個(gè)基本方程中有三個(gè)未知數(shù)，As、As和和 x，故無唯一解故無唯

29、一解。與雙筋梁類似，為使總配筋面積（與雙筋梁類似，為使總配筋面積（As+As）最小）最小?可取可取x= bh0得得)()5 . 01 (020ahfbhfNeAybbcs若若As0.002bh?則取則取As=0.002bh，然后按，然后按As為已知情況計(jì)算。為已知情況計(jì)算。ysybcsfNAfbhfA0若若As0.0020.002bh ?應(yīng)取應(yīng)取As=0.0020.002bh。全部配筋率不小于（全部配筋率不小于（0.5,0.55,0.6%）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院v矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載力

30、矩形截面非對稱配筋構(gòu)件正截面承載力大偏壓截面設(shè)計(jì)大偏壓截面設(shè)計(jì)As為已知時(shí)為已知時(shí)當(dāng)當(dāng)As已知時(shí)，兩個(gè)基本方程有二個(gè)未知數(shù)已知時(shí)，兩個(gè)基本方程有二個(gè)未知數(shù)As 和和 x，有唯一解有唯一解。先由第二式求解先由第二式求解x，若若x 2a，則可將代入第一式得則可將代入第一式得ysycsfNAfbxfA若若x bh0？)()5 . 0(0sysisahfaheNA若若As若小于若小于 minbh？應(yīng)取應(yīng)取As= minbh。則應(yīng)按則應(yīng)按As為未知情況重新計(jì)算確定為未知情況重新計(jì)算確定As（ As小了）小了）則可偏于安全的近似取則可偏于安全的近似取x=2a，按下式確定，按下式確定As若若x b， s f

31、y，As未達(dá)到受拉屈服。未達(dá)到受拉屈服。進(jìn)一步考慮，如果進(jìn)一步考慮，如果 2 1 1 b， s - - fy ，則，則As未達(dá)到受壓屈服未達(dá)到受壓屈服因此，因此，當(dāng)當(dāng) b (2 b)，As 無論怎樣配筋，都不能達(dá)到屈服無論怎樣配筋，都不能達(dá)到屈服，為使用鋼量最小，故可取為使用鋼量最小，故可取As =0.002bh。1cysss0XNf bxf AA，7-121c0ys00,(/2)()sMNef bx hxf A ha7-13另一方面，當(dāng)偏心距很小時(shí)，另一方面，當(dāng)偏心距很小時(shí)，如附加偏心距如附加偏心距ea與荷載偏心與荷載偏心距距e0方向相反方向相反，則可能發(fā)生則可能發(fā)生As一側(cè)混凝土首先達(dá)到受

32、壓破壞的情況，這種一側(cè)混凝土首先達(dá)到受壓破壞的情況，這種情況稱為情況稱為“反向破壞反向破壞”?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院此時(shí)通常為全截面受壓，由圖示截面應(yīng)力分布，對此時(shí)通常為全截面受壓，由圖示截面應(yīng)力分布，對As取矩，可得，取矩，可得， fyAsNe0 - eae fyAse=0.5h-as-(e0-ea), h0=h-as)()5 . 0(002. 0max00ahfhhbhfeNbhAycs)()5 . 0(001ahfhhbhfeNAycs7-25 當(dāng)當(dāng)e00.15h0且且Nfc bh0時(shí)，非對

33、稱配筋尚應(yīng)驗(yàn)算時(shí)，非對稱配筋尚應(yīng)驗(yàn)算As一側(cè)受一側(cè)受壓破壞的可能性。壓破壞的可能性。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院)()2(001111ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycu確定確定As后，就只有后，就只有 和和As兩個(gè)未知數(shù)，兩個(gè)未知數(shù)，故可得唯一解。故可得唯一解。smin0.002Abhbh令：式中式中: 2ss11002()()()2baaNeAAAhBhBBBys0sy0s()0.002()Af A habhfha21b1c0()Bf bh )()5 . 01 (0201a

34、hfbhfNeAycs混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院根據(jù)求得的根據(jù)求得的 ，可分為三種情況，可分為三種情況若若 (2 1 1 b)， s= - -fy，基本公式轉(zhuǎn)化為下式，基本公式轉(zhuǎn)化為下式，)()2(0011ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsysycu若若 h0h，應(yīng)取應(yīng)取x=h，同時(shí)應(yīng)取，同時(shí)應(yīng)取 1 1=1，代入基本公式直接解得，代入基本公式直接解得As)()5 . 0(00ahfhhbhfNeAycs重新求解重新求解 和和As對于小偏心受壓構(gòu)件，除進(jìn)行彎矩作用平面內(nèi)的偏心受力計(jì)算對于

35、小偏心受壓構(gòu)件，除進(jìn)行彎矩作用平面內(nèi)的偏心受力計(jì)算以外，還應(yīng)對垂直于彎矩作用平面按軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算以外，還應(yīng)對垂直于彎矩作用平面按軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院矩形截面非對稱配筋偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)計(jì)算步驟歸結(jié)如下：矩形截面非對稱配筋偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)計(jì)算步驟歸結(jié)如下：1、有結(jié)構(gòu)功能要求及剛度要求條件初步確定截面尺寸、有結(jié)構(gòu)功能要求及剛度要求條件初步確定截面尺寸b，h；由混凝土保護(hù)層厚度及預(yù)估鋼筋的直徑確定由混凝土保護(hù)層厚度及預(yù)估鋼筋的直徑確定as，as，計(jì)算，計(jì)算h0及及0.3h0NM

36、e/0aieee02、 由截面上的設(shè)計(jì)內(nèi)力，計(jì)算偏心距由截面上的設(shè)計(jì)內(nèi)力，計(jì)算偏心距 ，確，確定附加偏心距定附加偏心距ea(20mm或或h/30的較大值），進(jìn)而計(jì)算的較大值），進(jìn)而計(jì)算初始偏心距初始偏心距3、由構(gòu)件的長細(xì)比確定是否考慮二階效應(yīng)、由構(gòu)件的長細(xì)比確定是否考慮二階效應(yīng)，進(jìn)而計(jì)算，進(jìn)而計(jì)算C Cm mnsnsM M。若彈性分析中已考慮二階效應(yīng)，不計(jì)算此項(xiàng)。若彈性分析中已考慮二階效應(yīng)，不計(jì)算此項(xiàng)。4、 將將 與與 比較來初步判別大小偏心。比較來初步判別大小偏心。ie03 . 0 h5、當(dāng)、當(dāng) 時(shí)，按大偏心受壓考慮；當(dāng)時(shí)，按大偏心受壓考慮；當(dāng) 時(shí)，按小偏心受壓考慮。兩種情況下均應(yīng)對垂直于彎

37、矩作時(shí)，按小偏心受壓考慮。兩種情況下均應(yīng)對垂直于彎矩作用平面按軸心受壓構(gòu)架進(jìn)行驗(yàn)算。用平面按軸心受壓構(gòu)架進(jìn)行驗(yàn)算。03 . 0 hei03 . 0 hei6、 將計(jì)算所得的將計(jì)算所得的As及及As根據(jù)截面構(gòu)造要求確定鋼筋的直根據(jù)截面構(gòu)造要求確定鋼筋的直徑和根數(shù)，并繪出截面配筋圖徑和根數(shù)，并繪出截面配筋圖混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院C 不對稱配筋截面復(fù)核不對稱配筋截面復(fù)核在截面尺寸在截面尺寸(bh)、截面配筋、截面配筋A(yù)s和和As、材料強(qiáng)度、材料強(qiáng)度(fc、fy，f y)、以及構(gòu)件長細(xì)比以及構(gòu)件長細(xì)比(l

38、0/h)均為已知時(shí)，根據(jù)構(gòu)件軸力和彎矩作用均為已知時(shí)，根據(jù)構(gòu)件軸力和彎矩作用方式，截面承載力復(fù)核分為兩種情況：方式，截面承載力復(fù)核分為兩種情況：1、給定軸力設(shè)計(jì)值、給定軸力設(shè)計(jì)值N，求彎矩作用平面的彎矩設(shè)計(jì)值，求彎矩作用平面的彎矩設(shè)計(jì)值M2、給定荷載偏心距，求軸力設(shè)計(jì)值、給定荷載偏心距，求軸力設(shè)計(jì)值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院1、給定軸力設(shè)計(jì)值、給定軸力設(shè)計(jì)值N，求彎矩作用平面的彎矩設(shè)計(jì)值，求彎矩作用平面的彎矩設(shè)計(jì)值M由于給定截面尺寸、配筋和材料強(qiáng)度均已知，未知數(shù)由于給定截面尺寸、配筋和材料強(qiáng)度均已知，

39、未知數(shù)只有只有x和和M兩個(gè)。兩個(gè)。若若N Nb，為大偏心受壓，為大偏心受壓，sysybcbAfAfhbfN01若若N Nb，為小偏心受壓，為小偏心受壓，)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysyc由由(a)式求式求x以及偏心距增大以及偏心距增大系數(shù)系數(shù)Cm ns ，代入，代入(b)式求式求e0，彎矩設(shè)計(jì)值為彎矩設(shè)計(jì)值為M=N e0。)()2(001111ahAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsbysyc混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院2、給定荷載偏心距，求軸力設(shè)計(jì)值、給定荷載偏

40、心距，求軸力設(shè)計(jì)值（1）計(jì)算界限偏心距（按界限狀態(tài)計(jì)算）計(jì)算界限偏心距（按界限狀態(tài)計(jì)算）（2）判斷偏心受壓的類型）判斷偏心受壓的類型（3）計(jì)算偏心壓力設(shè)計(jì)值）計(jì)算偏心壓力設(shè)計(jì)值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院v矩形截面對稱配筋偏心受壓構(gòu)件正截面承載力矩形截面對稱配筋偏心受壓構(gòu)件正截面承載力ssAA yyffssaa實(shí)際工程中，受壓構(gòu)件常承受變號彎矩作用，當(dāng)彎矩?cái)?shù)實(shí)際工程中，受壓構(gòu)件常承受變號彎矩作用，當(dāng)彎矩?cái)?shù)值相差不大，可采用對稱配筋。值相差不大，可采用對稱配筋。采用對稱配筋不會在施工中產(chǎn)生差錯(cuò)，故有時(shí)為方

41、便施采用對稱配筋不會在施工中產(chǎn)生差錯(cuò)，故有時(shí)為方便施工或?qū)τ谘b配式構(gòu)件，也采用對稱配筋。工或?qū)τ谘b配式構(gòu)件，也采用對稱配筋。對稱配筋截面，即對稱配筋截面，即As=As，fy = fy，a s= as，其界限破壞，其界限破壞狀態(tài)時(shí)的軸力為狀態(tài)時(shí)的軸力為Nb= fcb bh0。根據(jù)軸力大?。ǜ鶕?jù)軸力大?。∟ Nb）或相對受壓區(qū)高度的情況）或相對受壓區(qū)高度的情況判別屬于哪一種偏心受力情況。判別屬于哪一種偏心受力情況?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院1、當(dāng)、當(dāng)N Nb時(shí)，為大偏心受壓時(shí)，為大偏心受壓)()2(00a

42、hAfxhbxfeNAfAfbxfNsycsysyc)()5 . 0(00ahfxhbxfNeAAycss若若x=N / fcb Nb時(shí)，時(shí)，為小偏心受壓為小偏心受壓)()2(00ahAfxhbxfeNAfAfbxfNNsycsbysycubbcsysyhbfNAfAf)(0由第一式解得由第一式解得混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院)()5 . 01 (0020ahhbfNbhfNecbbcbb代入第二式得代入第二式得這是一個(gè)這是一個(gè) 的三次方程，設(shè)計(jì)中計(jì)算很麻煩。為簡化計(jì)算，可的三次方程，設(shè)計(jì)中計(jì)算很麻煩。

43、為簡化計(jì)算，可取取 )/()(1 (1bbY143.0bbY代入上式代入上式bcbccbbhfahbhfNebhfN010120101)(43. 0混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院)()5 . 01 (0201ahfbhfNeAAycss對稱配筋截面計(jì)算不必再進(jìn)行反向破壞驗(yàn)算。對稱配筋截面計(jì)算不必再進(jìn)行反向破壞驗(yàn)算。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院1. 材料強(qiáng)度材料強(qiáng)度：混凝土混凝土：受壓構(gòu)件的承載力主要取決于混凝土強(qiáng)度

44、，一般應(yīng)采：受壓構(gòu)件的承載力主要取決于混凝土強(qiáng)度，一般應(yīng)采用強(qiáng)度等級較高的混凝土。目前我國一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強(qiáng)用強(qiáng)度等級較高的混凝土。目前我國一般結(jié)構(gòu)中柱的混凝土強(qiáng)度等級常用度等級常用C25C40，在高層建筑中，在高層建筑中，C50C60級混凝土也經(jīng)級混凝土也經(jīng)常使用。常使用。鋼筋鋼筋：通常采用通常采用HRB500級和級和HRB400級鋼筋，不宜過高。級鋼筋，不宜過高。7.5 偏心受力構(gòu)件的構(gòu)造要求（偏心受力構(gòu)件的構(gòu)造要求（Detailing Requirements of Eccengtric Members ）2. 計(jì)算長度：計(jì)算長度：見見code 6.2.60混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)

45、構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院3. 截面形狀和尺寸：截面形狀和尺寸：采用矩形截面，單層工業(yè)廠房的預(yù)制柱常采用工字形截面。采用矩形截面，單層工業(yè)廠房的預(yù)制柱常采用工字形截面。圓形截面主要用于橋墩、樁和公共建筑中的柱。圓形截面主要用于橋墩、樁和公共建筑中的柱。柱的截面尺寸不宜過小柱的截面尺寸不宜過小(250mm)，一般應(yīng)控制在，一般應(yīng)控制在l0/b30及及l(fā)0/h25。當(dāng)柱截面的邊長在當(dāng)柱截面的邊長在800mm以下時(shí)，一般以以下時(shí)，一般以50mm為模數(shù)，為模數(shù)，邊長在邊長在800mm以上時(shí)，以以上時(shí)，以100mm為模數(shù)。為模數(shù)。4.

46、縱向鋼筋：縱向鋼筋：縱向鋼筋配筋率過小時(shí)，縱筋對柱的承載力影響很小，縱向鋼筋配筋率過小時(shí)，縱筋對柱的承載力影響很小，接近于素混凝土柱，縱筋不能起到防止混凝土受壓脆性接近于素混凝土柱，縱筋不能起到防止混凝土受壓脆性破壞的緩沖作用。同時(shí)考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)中存在偶然附加破壞的緩沖作用。同時(shí)考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)中存在偶然附加彎矩的作用（垂直于彎矩作用平面），以及收縮和溫度彎矩的作用（垂直于彎矩作用平面），以及收縮和溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力，規(guī)定了受壓鋼筋的最小配筋率。變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力，規(guī)定了受壓鋼筋的最小配筋率?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明

47、理工大學(xué)建工學(xué)院 規(guī)范規(guī)范8.5.1規(guī)定，軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱規(guī)定，軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋率應(yīng)按鋼筋類型不同取用；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等向鋼筋的配筋率應(yīng)按鋼筋類型不同取用；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級大于級大于C60時(shí)應(yīng)按表中數(shù)據(jù)增加時(shí)應(yīng)按表中數(shù)據(jù)增加0.1%。另一方面，考慮到經(jīng)濟(jì)原因和施工布筋不致過多影響混凝另一方面，考慮到經(jīng)濟(jì)原因和施工布筋不致過多影響混凝土的澆筑質(zhì)量，土的澆筑質(zhì)量，全部縱筋配筋率不宜超過全部縱筋配筋率不宜超過5%。全部縱向鋼筋的配筋率按全部縱向鋼筋的配筋率按 =(As+As)/A計(jì)算，一側(cè)鋼筋的計(jì)算，一側(cè)鋼筋的配筋率按配筋率按As（As）/A計(jì)算，其中計(jì)算，

48、其中A為構(gòu)件全截面面積。為構(gòu)件全截面面積。6.箍箍 筋：筋：受壓構(gòu)件中箍筋應(yīng)采用封閉式，其直徑不應(yīng)小于受壓構(gòu)件中箍筋應(yīng)采用封閉式，其直徑不應(yīng)小于d/4，且，且不小于不小于6mm，此處，此處d為縱筋的最大直徑。為縱筋的最大直徑。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院箍筋間距對綁扎鋼筋骨架，箍筋間距不應(yīng)大于箍筋間距對綁扎鋼筋骨架，箍筋間距不應(yīng)大于15d；對；對焊接鋼筋骨架不應(yīng)大于焊接鋼筋骨架不應(yīng)大于20d（d為縱筋的最小直徑）且不應(yīng)為縱筋的最小直徑）且不應(yīng)大于大于400mm，也不應(yīng)大于截面短邊尺寸，也不應(yīng)大于截面短邊

49、尺寸當(dāng)柱中全部縱筋的配筋率超過當(dāng)柱中全部縱筋的配筋率超過3%，箍筋直徑不宜小于，箍筋直徑不宜小于8mm，且箍筋末端應(yīng)作成，且箍筋末端應(yīng)作成135的彎鉤，彎鉤末端平直段長的彎鉤，彎鉤末端平直段長度不應(yīng)小于度不應(yīng)小于10倍箍筋直徑，或焊成封閉式；箍筋間距不應(yīng)大倍箍筋直徑，或焊成封閉式；箍筋間距不應(yīng)大于于10倍縱筋最小直徑，也不應(yīng)大于倍縱筋最小直徑，也不應(yīng)大于200mm。當(dāng)柱截面短邊大于當(dāng)柱截面短邊大于400mm，且各邊縱筋配置根數(shù)超過，且各邊縱筋配置根數(shù)超過3根根時(shí)，或當(dāng)柱截面短邊不大于時(shí)，或當(dāng)柱截面短邊不大于400mm，但各邊縱筋配置根數(shù)超，但各邊縱筋配置根數(shù)超過過4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。根時(shí)，

50、應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。對截面形狀復(fù)雜的柱，不得采用具有內(nèi)折角的箍筋，對截面形狀復(fù)雜的柱，不得采用具有內(nèi)折角的箍筋，以避免箍筋受拉時(shí)產(chǎn)生向外的拉力，使折角處混凝土破損。以避免箍筋受拉時(shí)產(chǎn)生向外的拉力，使折角處混凝土破損?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)

51、設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院例1已知矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸為bh =400mm450mm，計(jì)算長度l0=5m，as=as=40mm，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=320KN，彎矩設(shè)計(jì)值M1=M2=380KNm，混凝土強(qiáng)度等級C30，縱向鋼筋采用HRB400級鋼筋，采用對稱配筋，求所需縱向鋼筋面積As和As。解：（1）確定鋼筋和混凝土材料強(qiáng)度和幾何參數(shù) 混凝土C30 鋼筋HRB4002/3 .14mmNfc2/360mmNffyymmhmmhmmaammbss41040450,450,40,4000鋼筋HRB400，C30混凝土518

52、. 0, 8 . 01b （2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩22)/(12345 .38/9 .129, 1/2121MMilmmAIiMMc需要考慮附加彎矩影響需要考慮附加彎矩影響 13 . 07 . 01, 145 . 021MMCNAfmcc取mmhea2030,20max混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院032. 1)(/ )/(130011002canshlheNMmKNMCMnsm2 .392380032. 112 （3）判別大小偏心受壓mmhmmbfNxbc38.212410518. 0564003 .14

53、0 . 132000001mmxmmammxs80,80256取 為大偏心受壓為大偏心受壓 （4）對混凝土受壓合力作用點(diǎn)取矩2/02549)40410(3601061320000)(mmahfNeAAsysSmmeeemmeaiNM1246,12263202 .39200mmaheemmaheesisi1061402/450124621431402/45012462 選選5 25混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院 （4）驗(yàn)算配筋率2min,990450400005. 0%5 . 0mmbhAs全側(cè)單側(cè)2min

54、,360450400002. 0%2 . 0mmbhAs2max,9000045040005. 0%5mmbhAs滿足最小配筋率要求滿足最小配筋率要求滿足施工要求滿足施工要求混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院v形截面對稱配筋偏心受壓構(gòu)件正截面承載力形截面對稱配筋偏心受壓構(gòu)件正截面承載力在單層廠房中，當(dāng)廠房柱截面尺寸較大時(shí)，為節(jié)省混凝在單層廠房中，當(dāng)廠房柱截面尺寸較大時(shí)，為節(jié)省混凝土，減輕自重，往往將柱的截面取為土，減輕自重，往往將柱的截面取為I形，這種形，這種I形截面柱一形截面柱一般都采用對稱配筋。般都采用對

55、稱配筋。1 1非對稱基本計(jì)算公式及適用條件非對稱基本計(jì)算公式及適用條件 1）應(yīng)力圖形）應(yīng)力圖形（1）大偏心受壓構(gòu)件）大偏心受壓構(gòu)件混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院2）基本公式）基本公式sysyAfAfxbfNfc1s0sy0fc1)2(ahAfxhxbfNesysyfAfAfbbbxfN)(c1s0syf0ff0c1)2()()2(ahAfhhhbbxhbxfNe0bhxs2ax3）適用條件）適用條件 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，與截面寬度為時(shí)，與截面寬度為bf 、高度為、高度為h 的矩形截面完全相同，可以的矩形截面完全相同

56、，可以根據(jù)平衡條件寫出基本計(jì)算公式根據(jù)平衡條件寫出基本計(jì)算公式當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí) （中和軸通過腹板）（中和軸通過腹板）fhx 7-377-36fhx 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院（2）小偏心受壓構(gòu)件）小偏心受壓構(gòu)件1）應(yīng)力圖形）應(yīng)力圖形 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院2）基本公式）基本公式 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)sssyc1 )(AAfhbbbxbfNffs0syf0ff0c1)2()()5 . 0(ahAfhhhbbxhbxfNe當(dāng)當(dāng)

57、 時(shí)時(shí)sssyffffc1)()(AAfhhxbbhbbbxfNfbhhxh0fhhxs0syfsfff0ff0c1 2)()2()()2(ahAfhhxahhhxbbhhhbbxhbxfNef也可以按下式計(jì)算sssyccAAfAfN1) ( 01ssyccahAfSfNe7-387-39混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院yyy1b1s fff3）適用條件）適用條件b2 2對稱配筋基本計(jì)算公式及適用條件對稱配筋基本計(jì)算公式及適用條件 ssAA yyffssaa小偏壓小偏壓大偏壓大偏壓)(b2sax sf2ax

58、h fb0hxh b0fhxhh fhhxh )(b混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力 計(jì)算同前。在全截面受壓情況下，應(yīng)考慮附加偏心矩計(jì)算同前。在全截面受壓情況下，應(yīng)考慮附加偏心矩 與與 方向方向相反對相反對 的不利影響。同樣此時(shí)取初始偏心矩的不利影響。同樣此時(shí)取初始偏心矩 。對。對 合力中心取合力中心取矩矩sae0esAaieee0sAyyy1b1s fff3）適用條件）適用條件b2 2對稱配筋基本計(jì)算公式及適用條件對稱配筋基本計(jì)算公式及適用條件 ssAA yyffssaa小偏壓小偏壓大

59、偏壓大偏壓)(b2sax sf2axh fb0hxh b0fhxhh fhhxh )(b混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院雙向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算雙向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算NNN軸心受壓軸心受壓單向偏單向偏心受壓心受壓雙向偏雙向偏心受壓心受壓混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院 直接計(jì)算復(fù)雜，常采用倪克勤方法近似計(jì)算。直接計(jì)算復(fù)雜，常采用倪克勤方法近似計(jì)算。該法假定材料處于彈性階段，在軸壓、單偏壓、雙該法假定材料處于彈性階段，在軸壓、單

60、偏壓、雙偏壓情況下，截面應(yīng)力都能達(dá)允許應(yīng)力偏壓情況下，截面應(yīng)力都能達(dá)允許應(yīng)力 ，由材料，由材料力學(xué)可得：力學(xué)可得：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第6章 混凝土受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算edited 2013 昆明理工大學(xué)建工學(xué)院同時(shí)承受軸向壓力同時(shí)承受軸向壓力N和兩個(gè)主軸方向彎矩和兩個(gè)主軸方向彎矩Mx、My的雙向偏心受的雙向偏心受壓構(gòu)件，同樣可根據(jù)壓構(gòu)件，同樣可根據(jù)正截面承載力計(jì)算的正截面承載力計(jì)算的基本假定，進(jìn)行正截基本假定，進(jìn)行正截面承載力計(jì)算。對于面承載力計(jì)算。對于具有兩個(gè)相互垂直軸具有兩個(gè)相互垂直軸線的截面，可將截面線的截面，可將截面沿兩個(gè)主軸方向劃分沿兩個(gè)主軸方向劃分為若干個(gè)條