T混凝土偏心受力構(gòu)件正截面受力性能

第五章偏心受力構(gòu)件正截面受力性能混凝土結(jié)構(gòu)基本原理Ne0偏心受力MNNe0=M/NNe0=M/NN轉(zhuǎn)化為一、工程實(shí)例及配筋形式

一、工程實(shí)例及配筋形式縱筋箍筋：側(cè)向約束縱筋、抗剪內(nèi)折角處！??！bh二、偏心受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究Nfe0混凝土開裂混凝土全部受壓不開裂構(gòu)件破壞破壞形態(tài)與e0、As、As’有關(guān)二、偏心受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究

Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0很小

As適中

Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0較小Ne0Ne0fcAs’fy’Assh0e0較大

As較多

e0e0NNfcAs’fy’Asfyh0e0較大

As適中受壓破壞（小偏心受壓破壞）受拉破壞（大偏心受壓破壞）界限破壞接近軸壓接近受彎As<<As’時會有Asfy二、偏心受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究

小偏心受壓破壞大偏心受壓破壞三、偏心受壓計(jì)算中幾個問題

1.附加偏心距受壓混凝土軸壓構(gòu)件c0=0.002ocfccu0ocfc受彎構(gòu)件偏壓構(gòu)件若統(tǒng)一選用cu0ocfc對小偏壓構(gòu)件不合適，過高地估計(jì)了混凝土的受壓能力三、偏心受壓計(jì)算中幾個問題

1.附加偏心距偏壓構(gòu)件若統(tǒng)一選用cu0ocfc對小偏壓構(gòu)件不合適，過高地估計(jì)了混凝土的受壓能力引入附加偏心矩ea來進(jìn)行修正當(dāng)ea>0.3h0時，ea=0《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002規(guī)定：考慮ea后三、偏心受壓計(jì)算中幾個問題

2.單個構(gòu)件的偏心距增大系數(shù)Nfei二次彎矩考慮彎矩引起的橫向撓度的影響l0/h越大f的影響就越大增大了偏心作用三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題2.單個個構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)Nfei設(shè)則x=l0/2處的的曲曲率率為為tcsh0根據(jù)據(jù)平平截截面面假假定定三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題2.單個個構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)Nfeitcsh0若fcu50Mpa，則發(fā)發(fā)生生界界限限破破壞壞時時截截面面的的曲曲率率長期期荷荷載載下下的的徐徐變變使使混混凝凝土土的的應(yīng)應(yīng)變變增增大大三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題2.單個個構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)Nfeitcsh0實(shí)際際情情況況并并一一定定發(fā)發(fā)生生界限限破破壞壞。。另另外外，，柱柱的的長長細(xì)細(xì)比比對對又有有影影響響三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題2.單個個構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)Nfeitcsh0三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題2.單個個構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)Nfeitcsh0考慮慮偏偏心心距距變變化化的的修修正正系系數(shù)數(shù)若1>1.0，取取1=1.0考慮慮長長細(xì)細(xì)比比的的修修正正系系數(shù)數(shù)若2>1.0，取取2=1.0三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題3.結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)M2M1對前前面面推推導(dǎo)導(dǎo)的的徐徐變變影影響響系系數(shù)數(shù)進(jìn)進(jìn)行行修修正正絕對對值值較較小小的的桿桿斷斷彎彎矩矩值值，，取取正正值值絕對對值值較較大大的的桿桿斷斷彎彎矩矩值值，，與與M2同號號時時取取正正值值，，與與M2異號號時時取取負(fù)負(fù)值值三、、偏偏心心受受壓壓計(jì)計(jì)算算中中幾幾個個問問題題3.結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的的偏偏心心距距增增大大系系數(shù)數(shù)的的取取值值M2M1對無無側(cè)側(cè)移移結(jié)構(gòu)構(gòu)，，二二次次彎彎矩矩主主要要由由豎豎向向荷荷載載引引起起的的，，豎豎向向荷荷載載是是長長期期的的，，=1.0對有側(cè)側(cè)移結(jié)構(gòu)構(gòu)，，二二次次彎彎矩矩主主要要由由豎豎向向荷荷載載在在水水平平荷荷載載產(chǎn)產(chǎn)生生的的位位移移上上引引起起的的，，而而水水平平荷荷載載一一般般是是短短期期的的(風(fēng)、、地地震震)，故故可可不不考考慮慮長長期期荷荷載載的的影影響響，，=0.85；當(dāng)確知水平荷載是長長期荷載時(如土和水的側(cè)側(cè)向壓力)，=1.0四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析大偏壓構(gòu)件類似于雙筋適適筋梁（As過多時也例外外）小偏壓構(gòu)件類似于雙筋超超筋梁類似梁的方法法進(jìn)行分析重點(diǎn)講承載力力四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析1.大偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力xnbhh0AsAs’eNxnfcfyAsfy’As’Ce’eis=

ycu受壓鋼筋的應(yīng)應(yīng)力對偏壓構(gòu)件，，這一條件一一般均能滿足足。故認(rèn)為As’屈服四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析1.大偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力eNxnfcfyAsfy’As’Ce’eifc已知截面的幾幾何物理性能能及偏心距e，由上述方程便可可求出Nu四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析2.小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力基本特征As不屈服（特殊情情況例外）受力形式部分截面受壓壓全截面受壓四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析2.小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力情形I（部分截面受壓壓）xnbhh0AsAs’sAsNue’exnfcfy’As’Ceiscu四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析2.小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力fc情形I（部分截面受壓壓）sAsNue’exnfcfy’As’eiC四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析2.小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力情形II（全截面受壓））bhh0AsAs’NuCesAse’xnfcfy’As’eiscuxnxn-h0四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析2.小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的承載力力NuCesAse’xnfcfy’As’eifc情形II（全截面受壓））同樣可以進(jìn)行行積分（略））四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析3.大小偏心受壓壓界限的判別別ycuxnbh0大偏心受壓小偏心受壓四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析4.承載力的簡化化分析方法簡化分析的基基本原則fcCsAsNue’exnfy’As’ei0.412xn0.8xnfceNuxnfyAsfy’As’e’ei0.412xnC0.8xn大偏心受壓小偏心受壓1fc1fc四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析4.承載力的簡化化分析方法界限狀態(tài)的判判別式大偏心受壓小偏心受壓1fcCsAsNue’exnfy’As’ei0.412xn0.8xn1fceNuxnfyAsfy’As’e’ei0.412xnC0.8xn四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析4.承載力的簡化化分析方法CeNuNufyAsfy’As’e’eix1fc基本計(jì)算公式式----大偏壓四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析4.承載力的簡化化分析方法CsAsNue’efy’As’eix1fc基本計(jì)算公式式----小偏壓和超筋梁類似，為了避免解高次方程簡化為（當(dāng)fcu50Mpa）四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不對稱配筋時時（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----大偏壓情形I：As和As’均不知設(shè)計(jì)的基本原原則：As+As’為最小充分發(fā)揮混凝土的作用四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用CeNfyAsfy’As’e’eix1fc不對稱配筋時時（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----大偏壓情形II：已知As’求As求x>2as’另一平衡方程求As2as’四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用CsAsNe’efy’As’eix1fc不對稱配筋時時（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----小偏壓設(shè)計(jì)的基本原原則：As+As’為最小小偏壓時As一般達(dá)不到屈服聯(lián)立求解平衡衡方程即可四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用h0’fyAsNe’ei’fy’As’1fcas’幾何中心軸實(shí)際中心軸實(shí)際偏心距不對稱配筋時時（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----小偏壓特例：ei過小，As過少，導(dǎo)致As一側(cè)混凝土壓壓碎，As屈服。為此，，尚需作下列列補(bǔ)充驗(yàn)算：：偏于安全，使使實(shí)際偏心距距更大四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用不對稱配筋時時（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----平面外承載力力的復(fù)核設(shè)計(jì)完成后應(yīng)應(yīng)按已求的配配筋對平面外外（b方向）的承載載力進(jìn)行復(fù)核核CeNfyAsfy’As’e’eix1fcCsAsNe’efy’As’eix1fc按照軸壓構(gòu)件件四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用截面設(shè)計(jì)時適適用的大小偏偏壓判別式設(shè)計(jì)時，不知知道，不能用來直接判斷大小偏壓需用其他方法求出后做第二步判斷四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用不對稱配筋時時（AsAs’）的截面復(fù)核已知e0求Nu已知N求Mu直接求解基本本方程求Nu直接求解基本本方程注意特例按軸壓求Nu取二者的小值值四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用N-M相關(guān)曲線MuNu軸壓破壞彎曲破壞界限破壞小偏壓破壞大偏壓破壞ABCN相同M越大越不安全全M相同：大偏壓壓，N越小越不安全全小偏壓，N越大越不安全全四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配筋（As=As’）偏心受壓構(gòu)件件的截面設(shè)計(jì)計(jì)----判別式對稱配筋的大大偏心受壓構(gòu)構(gòu)件應(yīng)用基本公式1四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配筋（As=As’）大偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)用基本公式2四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配筋（As=As’）小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)設(shè)計(jì)對小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件不真實(shí)，，需重新計(jì)算算由基本公式知fcu50Mpa時，要解關(guān)于于的三次或二次次方程，fcu>50Mpa時，要解關(guān)于于的高次方程有必要做簡化四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配筋（As=As’）小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)設(shè)計(jì)以fcu50Mpa為例，如將基基本方程中的的-0.52換為一關(guān)于的一次方程或或?yàn)橐怀?shù)，則就可可能將高次方方程降階0.50.60.70.80.91.01.11.20.50.40.30.2-0.52F()=-0.52F()=0.45用0.45代替-0.52四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配筋（As=As’）小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)設(shè)計(jì)聯(lián)立求解求出后，便可計(jì)算算As=As’四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配筋（As=As’）小偏心受壓構(gòu)構(gòu)件的截面設(shè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)完成后應(yīng)應(yīng)按已求的配配筋對平面外外（b方向）的承載載力進(jìn)行復(fù)核核CeNfyAsfy’As’e’eix1fcCsAsNe’efy’As’eix1fc按照軸壓構(gòu)件件四、偏心受壓壓構(gòu)件受力分分析5.基本公式的應(yīng)應(yīng)用對稱配配筋（（As=As’）小偏心心受壓壓構(gòu)件件的截截面復(fù)復(fù)核和不對對稱配配筋類類似，，但As=As’、fy=fy’（略）四、偏偏心受受壓構(gòu)構(gòu)件受受力分分析6.I截面偏偏心受受壓構(gòu)構(gòu)件的的承載載力大偏心心受壓壓構(gòu)件件的基基本計(jì)計(jì)算公公式----簡化方方法x1fceNufyAsfy’As’e’eibf’bfhh0AsAs’xhfhf’b四、偏偏心受受壓構(gòu)構(gòu)件受受力分分析6.I截面偏偏心受受壓構(gòu)構(gòu)件的的承載載力大偏心心受壓壓構(gòu)件件的基基本計(jì)計(jì)算公公式----簡化化方方法法x1fceNufyAsfy’As’e’eibf’bfhh0AsAs’xhfhf’b四、、偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件受受力力分分析析6.I截面面偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的承承載載力力小偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的基基本本計(jì)計(jì)算算公公式式----簡化化方方法法xee’Nu1fcsAsfy’As’eixbf’bfhh0AsAs’hfhf’b四、、偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件受受力力分分析析6.I截面面偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的承承載載力力小偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的基基本本計(jì)計(jì)算算公公式式----簡化化方方法法xee’Nu1fcsAsfy’As’eixbf’bfhh0AsAs’hfhf’b四、、偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件受受力力分分析析6.I截面面偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的承承載載力力小偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的基基本本計(jì)計(jì)算算公公式式----簡化化方方法法xee’Nu1fcsAsfy’As’eixbf’bfhh0AsAs’hfhf’b為防止As一側(cè)先壞四、、偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件受受力力分分析析6.I截面面偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的承承載載力力大小小偏偏心心受受壓壓的的界界限限判判別別式式I形截截面面一一般般采采用用對對稱稱配配筋筋應(yīng)用基本公式1四、、偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件受受力力分分析析6.I截面面偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件的的承承載載力力基本本公公式式的的應(yīng)應(yīng)用用截面面設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)截面面復(fù)復(fù)核核和矩矩形形截截面面構(gòu)構(gòu)件件類類似似（（略略））五、、偏偏心心受受拉拉構(gòu)構(gòu)件件受受力力分分析析1.大小小偏偏心心受受拉拉構(gòu)構(gòu)件件小偏偏心心受受拉拉h(huán)0fyAsfy’As’e’eNe0as和偏偏壓壓不不同同N位于于As和As’之間間時時，，混混凝凝土土全全截截面面受受拉拉（（或或開開始始時時部部分分混混凝凝土土受受拉拉，，部部分分混混凝凝土土受受壓壓，，隨隨著著N的增