混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(沈蒲生)偏心受力構(gòu)件

第7章鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件承載力計(jì)算7.1偏心受力構(gòu)件概述偏心受壓、偏心受拉P158圖7-4P157圖7-2偏心受力構(gòu)件示例大偏壓破壞cuNfyAs

fyAs

NN(a)(b)e0P158圖7-57.2偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算7.2.1偏心受壓構(gòu)件破壞特征1.破壞特征小偏壓破壞NfyAs

fyAs

NNNsAs

’sAs

cmax2cmax1cu(a)(c)(b)e0e0P158圖7-5條件應(yīng)力狀態(tài)破壞特征破壞性質(zhì)類(lèi)似構(gòu)件大偏壓（受拉）小偏壓（受壓）偏心受壓構(gòu)件破壞形態(tài)條件應(yīng)力狀態(tài)破壞特征破壞性質(zhì)類(lèi)似構(gòu)件大偏壓（受拉）小偏壓（受壓）偏心受壓構(gòu)件破壞形態(tài)偏心距較大，配筋率較少部分受拉部分受壓砼：fc遠(yuǎn)側(cè)As：fy近側(cè)A’s：f’y延性雙筋適筋梁偏心距較小，配筋率較大部分受拉部分受壓砼：fc遠(yuǎn)側(cè)As：ss近側(cè)A’s：f’y脆性雙筋超筋梁偏心距較小全截面受壓砼：fc遠(yuǎn)側(cè)As：s’s近側(cè)A’s：f’y脆性軸壓構(gòu)件bcdefghAsAsh0x0x0bs0.0033aaay0.002P159圖7-6大偏壓：小偏壓：2.兩類(lèi)偏心受壓破壞的界限3.偏心受壓構(gòu)件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213N相同M越大越不安全M相同：大偏壓，N越小越不安全小偏壓，N越大越不安全P159圖7-7cab4.二階效應(yīng)

軸向力在結(jié)構(gòu)發(fā)生層間位移和撓曲變形時(shí)會(huì)引起附加內(nèi)力，即二階效應(yīng)。無(wú)側(cè)移

有側(cè)移

結(jié)構(gòu)整體個(gè)體構(gòu)件（構(gòu)件撓曲效應(yīng)）P-δ效應(yīng)（重力二階效應(yīng)）P-Δ效應(yīng)二階效應(yīng)

重力二階效應(yīng)整體結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)移P-Δ效應(yīng)構(gòu)件撓曲效應(yīng)個(gè)體構(gòu)件發(fā)生撓曲變形P-δ效應(yīng)使構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩P160圖7-8P-δ效應(yīng)與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)聯(lián)NNnseiafeiN0N1N2N0eiN1eiN2eiN1af1N2af2BCADE短柱(材料破壞)長(zhǎng)柱(材料破壞)細(xì)長(zhǎng)柱(失穩(wěn)破壞)NM0構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比對(duì)承載力的影響P-δ效應(yīng)（與長(zhǎng)細(xì)比和桿端彎矩有關(guān)）

不考慮P-δ效應(yīng)的條件：即：對(duì)于彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱(chēng)的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比不大于0.9，且軸壓比不大于0.9，若構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比滿足如下公式的要求，可不考慮軸向壓力在該方向撓曲桿中產(chǎn)生的附加彎矩的影響。

P161式7-1——構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度，可近似取偏心受壓構(gòu)件相應(yīng)主

軸方向上下支撐點(diǎn)之間的距離；——偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑?！獦?gòu)件兩端的彎矩P161式7-1——分別為已考慮側(cè)移影響的偏心受壓構(gòu)件兩端截面按彈性分析確定的對(duì)同一主軸的組合彎矩設(shè)計(jì)值；絕對(duì)值較大端為，絕對(duì)值較小端為；當(dāng)構(gòu)件按單曲率彎曲時(shí)（圖a），取正值；否則取負(fù)值（圖b）;abP161圖7-9小于1.0時(shí)取1.0；對(duì)剪力墻及核心筒墻，可取等于1.0P-δ效應(yīng)考慮P-δ效應(yīng)調(diào)整彎矩設(shè)計(jì)值M考慮附加彎矩考慮P-δ效應(yīng)的彎矩設(shè)計(jì)值桿端彎矩設(shè)計(jì)值截面偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)——考慮兩端彎矩大小和方向的影響P-δ效應(yīng)考慮P-δ效應(yīng)的彎矩設(shè)計(jì)值桿端彎矩設(shè)計(jì)值彎矩增大系數(shù)——考慮縱向撓曲的影響彎矩增大系數(shù)NNnseiafeiP161式7-3P161式7-2P-δ效應(yīng)考慮P-δ效應(yīng)的彎矩設(shè)計(jì)值桿端彎矩設(shè)計(jì)值彎矩增大系數(shù)——考慮縱向撓曲的影響截面曲率修正系數(shù)P161式7-4P161式7-55.附加偏心距初始偏心距計(jì)算偏心距附加偏心距初始偏心距初始偏心距計(jì)算偏心距附加偏心距偏心方向邊長(zhǎng)考慮結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計(jì)值efyAseia1fceAsfyNbAsAsasash0hx大偏心受壓構(gòu)件承載力基本公式保證混凝土受壓破壞發(fā)生在受拉鋼筋屈服之后保證縱向受壓鋼筋在破壞時(shí)達(dá)到屈服P184圖7-5(a)efyAseia1fceAsfyNbAsAsasash0hx時(shí)為界限破壞P164圖7-11(a)當(dāng)時(shí)，為大偏心受壓情況；當(dāng)時(shí)，為小偏心受壓情況。efyAseiba1fceAssAsAsashNh0xas小偏心受壓構(gòu)件承載力基本公式P164圖7-5(c)兩種偏心受壓情況的判別基本條件判別：大偏心受壓構(gòu)件小偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面配筋設(shè)計(jì)時(shí)的初步判別：小偏心受壓構(gòu)件大偏心受壓構(gòu)件不對(duì)稱(chēng)配筋時(shí)（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----大偏壓情形I：As和As’均不知設(shè)計(jì)的基本原則：As+As’為最小充分發(fā)揮混凝土的作用情形II：已知As’求As2as’且≤xb<2as’另一平衡方程求AsCeNfyAsfy’As’e’eix1fcfy

AsfyAsasa1fcbxh0–ash(e0-ea)e

Nas小偏心：反向破壞P168圖7-13不對(duì)稱(chēng)配筋時(shí)（AsAs’）的截面設(shè)計(jì)----小偏壓設(shè)計(jì)的基本原則：As+As’為最小CsAsNe’efy’As’eix1fch0’fyAsNe’eify’As’1fcas’幾何中心軸實(shí)際力線

ea反向破壞構(gòu)造要求：對(duì)稱(chēng)配筋時(shí)（AsAs’）兩種偏心受壓構(gòu)件的判別界限軸向力小偏心受壓構(gòu)件大偏心受壓構(gòu)件且但a1fcfyAsAsAsssAsfyAsAsAsfyAsNNe

ee0e

e0easasasash/2h/2h/2h/2(a)(b)bZh五、偏心受拉構(gòu)件受力分析

1.大小偏心受拉構(gòu)件小偏心受拉h(huán)0fyAsfy’As’e’eN

e0as和偏壓不同N位于As和As’之間時(shí)，混凝土全截面受拉（或開(kāi)始時(shí)部分混凝土受拉，部分混凝土受壓，隨著N的增大，混凝土全截面受拉）開(kāi)裂后，拉力由鋼筋承擔(dān)最終鋼筋屈服，截面達(dá)最大承載力五、偏心受拉構(gòu)件受力分析

1.大小偏心受拉構(gòu)件大偏心受拉N位于As和As’之外時(shí)，部分混凝土受拉，部分混凝土受壓，開(kāi)裂后，截面的受力情況和大偏壓類(lèi)似最終受拉鋼筋屈服，壓區(qū)混凝土壓碎，截面達(dá)最大承載力e’eN

e0h0fyAsfy’As’as1fcx五、偏心受拉構(gòu)件受力分析