钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计原理 课件 第五章 受压构件的承载力计算 人民交通出版社 张树仁 等编著.ppt

第五章 1轴心受压构件的正截面承载力计算 1. 受压构件概述 总结：短柱是受压破坏，长柱是失稳破坏。而且截面尺寸相同、材料强度以及配筋完全相同的情况下，其承载力低于短柱，长细比越大，承载力降低越明显。其原因就是由于各种偶然因素引起的初始偏心距的存在而出现的附加弯矩，而附加弯矩对长柱的影响较敏感，在附加偏心距的作用下产生侧向挠度，而侧向挠度加大了偏心距。随着荷载的增大，侧向挠度和偏心距不断增大，这样互相影响的结果，使长柱在轴力和弯矩共同作用下破坏。 第五次作业1、计算题 已知轴心受压柱的截面尺寸为500mmx500mm，其几何长度l=8.5m，该柱一端铰接，一端固定，承受轴向力组合设计值Nd=3510kN，材料为C25混凝土，拟采用HRB335钢筋。结构重要性系数为1.0 求：所需纵向受力钢筋截面面积并配筋。 第五次作业1、复核题 已知一圆形截面轴心受压柱，直径为300mm，柱高3m，两端固结；采用混凝土为C25，沿周围配置6根直径为16mm的HRB400纵向钢筋,箍筋采用HRB335，直径为10mm，其形状为螺旋形，间距为50mm。 求：此柱所能承受的最大轴力设计值。 第五章 2 偏心受压构件的正截面承载力计算 目录 1 概述 2 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 3 偏心受压构件的纵向弯曲 4 矩形截面偏心受压构件 5 工字形和T形截面偏心受压构件 截面形式 配筋形式 目录 1 概述 2 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 3 偏心受压构件的纵向弯曲 4 矩形截面偏心受压构件 5 工字形和T形截面偏心受压构件 目录 1 概述 2 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 3 偏心受压构件的纵向弯曲 4 矩形截面偏心受压构件 5 工字形和T形截面偏心受压构件 目录 1 概述 2 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 3 偏心受压构件的纵向弯曲 4 矩形截面偏心受压构件 5 工字形和T形截面偏心受压构件 目录 1 概述 2 偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态 3 偏心受压构件的纵向弯曲 4 矩形截面偏心受压构件 5 工字形和T形截面偏心受压构件 第五次作业3、计算题 已知偏心受压柱，截面尺寸b为400mm，h为600mm，柱的计算长度为l0=6.6m，偏心矩增大系数η=1.12，承受轴向力设计值Nd=938kN，弯矩设计值Md=375kNm，采用C25混凝土，HRB335钢筋，as=40mm，结构重要性系数为1.0。 求：对称配筋时纵向钢筋截面面积并配筋(不需稳定和承载力复核)。 2. 大偏心 6 3. 小偏心 首先计算相对受压区高度x 《公路桥规》给出的简化方法 小偏心受压 在全截面受压情况下，不会出现远离纵向力一侧的混凝土先破坏的情况。 矩形截面偏心受压构件对称配筋的计算框图 截面复核 截面复核对弯矩作用平面和垂直于弯矩方向进行复核，方法与非对称相同。 例题讲解 偏心受压构件的破坏类型 长细比l0/h≤8的短柱 侧向挠度 f 与初始偏心距e0相比很小，柱 跨中弯矩随轴力N基本呈线性增长，直至 达到截面破坏，对短柱可忽略挠度影响。 长细比l0/h =8~30的中长柱 f 与e0相比已不能忽略，即M随N 的增加呈 明显的非线性增长。对于中长柱，在设计 中应考虑附加挠度 f 对弯矩增大的影响。 长细比l0/h 30的长柱 侧向挠度 f 的影响已很大，在未达到截面 承载力之前，侧向挠度 f 已不稳定，最终 发展为失稳破坏。 M N N 0 M 0 N u s N u s e i N u m N u m e i N u m f m N u l N u l e i N u l f l NusNumNul 偏心距增大系数 柱子控制截面上的实际弯矩 [i:t? / eit?] e0—初始偏心距； u —由纵向弯曲所产生的侧向最大挠度值； —轴向力偏心距增大系数。 短柱：?=1 根据偏心压杆的极限曲率理论分析，《公路桥规》 l0—构件的计算长度，按材料力学规定取用； e0—轴向力对重心轴的偏心距； h0—截面的有效高度； ?1—荷载偏心率对截面曲率的影响系数； ?2—构件长细比对截面曲率的影响系数。 [zeta] 钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件 截面尺寸为b(短边)×h(长边) 弯距作用平面：长边方向 纵向配筋集中在弯矩作用方向的截面两对边位置上 离压应力较远一侧 离压应力较远一侧 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算的基本公式 基本假定 截面应变符合平截面假定； 不考虑混凝土抗拉强度； 材料的本构关系为已知，其中，受压混凝土极限压应变 ； 混凝土受压简化为等效矩形应力图形，应力集度fcd，高度x与受压区高度 xc的关