水工钢筋混凝土结构大偏心受压构件承载力计算.pptx
大偏心受压构件承载力计算水工钢筋混凝土结构主讲人:雷伟丽
CONTENT01基本公式02大偏心受压柱的截面设计
WRITESOMETHINGHERE基本公式01
一、基本公式根据大偏心受压破坏时的截面应力图形(图a)和基本假定,简化出大偏心受压柱的承载力计算简图。(1)靠近轴向力一侧的钢筋为As′(简称为近侧钢筋);(2)远离轴向力一侧的钢筋为As(简称为远侧钢筋)。图a
根据承载力计算简图及内力平衡条件,并满足承载能力极限状态设计表达式的要求,可建立基本公式如下:KN≤fcbx+fy′As′-fyAs(式1)(式2)式中e—轴向压力作用点至远侧钢筋合力点的距离,e=ηe0+h/2-as;e0—轴向压力对截面重心的偏心距,e0=M/N;图a一、基本公式
一、基本公式η——轴向压力偏心矩增大系数;N——轴向压力计算值;as——远侧钢筋As合力点至截面近边缘的距离;as′——近侧钢筋As′合力点至截面近边缘的距离;x——混凝土受压区计算高度。式中其它符号意义同前。利用基本公式求解时,必须解二元二次方程组,比较麻烦。为了计算方便,可将基本公式改写如下:将x=ξh0代入基本公式中,并令αs=ξ(1-0.5ξ),可得:N≤fcbξh0+fy′As′-fyAs
一、基本公式基本公式应满足下列适用条件:(1)为了保证构件破坏时受拉钢筋应力先达到屈服强度,应满足:x≤ξbh0或ξ≤ξb(2)为了保证构件破坏时,受压钢筋应力能达到屈服强度,应满足:x≥2as′当x<2as′时,受压钢筋的应力达不到fy′,截面承载力可按下式计算:(式3)式中e′——轴向压力作用点至受压钢筋As′合力点的距离。
第二类T形截面承载力复核02
二、大偏心受压柱的截面设计截面设计时,先要根据ξ的大小判别偏心受压的类型。在钢筋面积未知的情况下,无法确定ξ的数值,实际设计时可按下列条件来判别。(1)当ηe0>0.3h0时,可按大偏心受压柱设计;如果As配得过多,也可能转化为小偏心受压柱。(2)当ηe0≤0.3h0时,可按小偏心受压柱设计。
二、大偏心受压柱的截面设计按非对称配筋方式进行矩形截面大偏心受压柱截面设计时,将会遇到以下两种情况:(1)As和As′均未知这种情况下,两个基本公式中有三个未知数As、As和ξ,需要补充一个条件才能求解。通常以钢筋总用量(As+As)最省作为补充条件。与双筋梁类似,应充分发挥混凝土的抗压作用,即取x=ξbh0。此时ξ=ξb,αs=αsb=ξb(1-0.5ξb)。将αs=αsb代入(式2)求As′
二、大偏心受压柱的截面设计1)若As′≥ρmin′bh0,则将ξ=ξb代入(式1)求As(式4)2)若As′<ρmin′bh0,则取As′=ρmin′bh0,然后按第二种已知As′的情况求As。求出的As若小于ρminbh0,则按As=ρminbh0配筋。
二、大偏心受压柱的截面设计(2)已知As′,求As这种情况下,基本公式中有两个未知数ξ和As,直接利用基本公式求出两个未知数ξ和As,步骤如下: