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1、混凝土结构Concrete Structure,6.5 矩形截面偏压构件正截面承载力计算6.6 矩形截面非对称配筋构件正截面承载的计算6.7 矩形截面对称配筋构件正截面承载的计算方法6.8 对称配筋I形截面偏压构件正截面承载力计算6.9 正截面承载力Nu-Mu的相关曲线及应用6.10 双向偏心受压构件的正截面承载力计算6.11 偏心受压构件斜截面承载力计算,6.5,偏心受压正截面受力分析方法与受弯情况是相同的,即仍采用以平截面假定为基础的计算理论,根据混凝土和钢筋的应力-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程。对于正截面承载力的计算,同样可按受弯情况,对受压区混凝土采用等效矩形
2、应力图,等效矩形应力图的强度为a1 fc,等效矩形应力图的高度与中和轴高度的比值为b1。,前提:,相似关系:,平截面假定,界限破坏时的条件。,第六章 受压构件的截面承载力,e,cu,e,s,x,c,h,0,引入,x=1xc,s=cu Es(1/1),代入平衡方程式求x()则需解三次方程,为避免采用上式出现 x 的三次方程,根据界限破坏条件:,当=b s=fy,=1 s=0,简化得:,式中:,第六章 受压构件的截面承载力,试验分析表明,大偏心受压构件,若受拉钢筋配置不过多时与适筋梁相同,及其受拉及受压纵筋均能达到屈服强度。应力图形如下所示:,矩形应力图形中应力取为混凝土抗压强度设计值fc乘以系数
3、1;,1取值:,当混凝土fcu,k50N/mm2时,1=1.0,当混凝土fcu,k=80N/mm2时,1=0.94,在两者之间时,按直线内插法取值,为了简化计算,采用等效矩形应力图形来代替混凝土的受压抛物线图形;,6-22,6-22,6-21,x 混凝土受压区高度,e 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力作用 点之间的距离,e 轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力作用 点之间的距离,N轴向压力设计值,6-23,(1)为了保证受拉钢筋能达到抗拉强度设计值fy,必须满足适用条件:,(2)为了保证受压钢筋能达到抗压强度设计值fc,必须满足适用条件:,受压钢筋应力可能达不到fy,与双筋受弯构件类似,可取,近似
4、地认为受压区混凝土所承担的压力的作用位置与受压钢筋承担压力fyAs位置相重合,应力图形如下所示:,适用条件:,6-25,6-26,根据平衡条件可得出:,l0/b,小偏心受压破坏是由于材料的受压破坏而造成的,其应力状态如图所示:,第六章 受压构件的截面承载力,6-27,6-28,6-29,试验结果表明,对于小偏心受压破坏情况,远离偏心压力一侧的纵向钢筋不论受拉还是受压、配置数量是多还是少,其应力一般均达不到屈服强度,因此除去偏心距过小(e00.15h0)同时轴向力又比较大(N 1fcbh0)的情况外,均可取As为最小配筋量。,第六章 受压构件的截面承载力,6-27,6-28,在未得出计算结果之前
5、无法确定出远离轴向压力一侧的钢筋是受拉还是受压,故对这部分钢筋同一取As=0.002bh,这样得出的(As+As)一般为最经济,当纵向偏心压力的偏心距过小(e00.15h0)且轴向力又比较大(N1fcbh0)的的全截面受压情况下,如果接近纵向偏心压力一侧的钢筋As配置过多,而远离偏心压力一侧钢筋As配置相对较少时,可能出现特殊情况,此时As应力可能达到受压屈服强度,远离偏心压力一侧的混凝土也有可能先被压坏。,按右图对As合力点取力矩求得As,取x=h可得:,h0-纵向钢筋As合力点离偏心压 力较远一侧边缘的距离,h0h-as,e=h/2-ei-as,以上考虑方法是认为受压破坏是发生在As一侧,此时,轴向力作用点接近截面重心,在计算中不考虑偏心距增大系数,初始偏心距取e=e0-ei,因此平衡方程可改为:,为避免远离纵向力一侧混凝土先压坏,当e00.15h0且N1fcbh0时,与As取最小配筋率As0.002bh向比较,取两者的最大值作为As的取值。,当As确定后,小偏压受压构件的计算就迎刃而解了,