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1、第五章第五章 受压构件的承受压构件的承 载力计算载力计算 5-1 5-1 轴心受压构件计算轴心受压构件计算 概述概述 实际工程中轴实际工程中轴 心受压不存在心受压不存在 的原因的原因 构造要求构造要求 按轴心受压计按轴心受压计 算的构件算的构件 一.实际工程中轴心受压不存在的原因 v1.结构安装时，荷载不作用于受压构件形心。 v2.砼材料自身是不均匀的。 v3.配筋的不对称，受力形心与几何形必不重合。 v在实际工程中e=M/N，当e、现浇楼盖： v底层L0=1.0H0 v其它层L0 =1.25H0 v2、装配式楼盖： v底层L0 =1.25H v其它层L0 =1.5H vH0为基础顶面至楼板顶
2、面的高度 。 vH为层高。 二.设计计算时的控制条件 v在设计计算时，以构件的压应变为2时为控制条 件,认为此时砼已达到其棱柱体抗压强度值fc，相应的 纵向钢筋的应力值为： v而级钢筋fy=210N/mm2 ,级钢筋为 fy=300N/mm2 ,都达到了屈服强度,认为材料潜能得到 了充分的发挥。 v钢筋fy大于400的只能取400 N/mm2。 三.保证结构安全的措施 引入了结构的稳定系数 ： v值主要与构件的长细比有关。 vA、当L0/b.理论法： vA.若=x/h0b时为大偏心破坏： 始于拉，终于压，拉筋达屈服。 vB.若=x/h0b时为小偏心破坏：终 始于压，远侧钢筋未达到屈服。 v2.
3、工程界： vA.若ei0.3 h0时为大偏心破坏。 其中为偏心增大系数。 vB.若ei0.3 h0时为小偏心破坏。 、偏心的计算方法 v1、初始偏心：ei=ea+e0 v2、附加偏心ea：其值取偏心方向 截面尺寸的1/30和20中的较大值。 v荷载偏心：e0=M/N 三、偏心增大系数 四.矩形截面偏心受压计算公式 1、矩形截面大偏心受压计算公式 如图a示： v以上两式的适用条件： vA、b(x bh0) 保证砼压碎时， 受拉筋亦同时达到屈服。 vB、x2as 保证受压钢筋能达到屈 服。 2.矩形截面小偏心受压计算公式 v如图C示 v试验表明：小偏心受压构件属于受压 破坏，破坏的一般情况是靠近轴
4、向力N作 用的一侧砼被压碎，受压钢筋As的应力 达到屈服，而另一侧的钢筋As可能受拉 ，也可能受压而不屈服。设计中采用等 效矩形应力图形法进行计算。 五、矩形截面不对称配筋的计算方法 1、设计类 v已知：截面、材料、内力。 v求：As和As v解：1、判别大小偏心受压： 如果xcbh时还应验算反向破坏。 2、复核(验算)类 已知偏心距e0求轴向力设计值N 对N作用点取矩求出x。 把x代入大偏心基本公式（1）就可求轴向力设计值N。 把x代入小偏心基本公式就可求轴向力设计值N。 已知轴向力设计值N，求弯矩设计值M。 先假定b，由大偏心基本公式（1）求出x，如果x bh0，说明假定是对的，按大偏心基
5、本公式（2）求出e0 ，即可求出M。 如果x bh0，说明假定是错的，则按小偏心基本公式（3 ）求出x,再由基本公式（4）求出e0，即可求出M。 注：在验算M作用平面的基础上，还应验算其垂直平面。 六.对称配筋设计 v在实际工程中，偏心受压构件在不同荷载 作用下，可能产生相反方向的弯矩。当其数 值相差不大时，或既使相反方向的弯矩值相 差较大的柱且按对称配筋求得的纵筋总量比 不按不对称配筋求得的纵筋总量增加不多时 ，均宜采用对称配筋。装配式的柱为了吊装 安全，一般用对称配筋。（实际工程中几乎 全采用对称配筋） 1、设计类 解：1、初步判别大小偏心： 2、大偏心: 当 时： ( ) 得：代入基本公
6、式将4 0 hxx= v2、复核类:按不对称配筋的截面复核方法进行验 算，但取 、 5-3 对称工字形截面 偏心受压构件 大偏心受压构 件计算 小偏心受压构 件计算 对称配筋的工 字形截面计算 v为了节约砼和减轻柱的自重，对 于较大截面的装配式柱往往采用 工字形截面。其正截面破坏特性 和矩形截面相同。 一.大偏心受压 1、计算公式 b ()3 sysyfcu AfAfxfNN-+= 2、公式适用条件 以上四式的适用条件： 3、对称配筋的计算方法 v在实际工程中均为对称配筋，将工字形截 面假想成宽度是bf的矩形截面。 由基式()。得 3 fc bf N x = v然后按As=0的非对称配筋构件计算As， 与（5）式计算结果比较取二者的较小值， 最后仍按As= As配筋。 v注意：不对称配筋与矩形相同，但必须 注意翼缘的作用。 二.小偏心受压 1、计算公式 2.适用条件 3.对称配筋的计算方法 v计算方法与矩形对称配筋相同。 不反向破坏 5.4 偏压构件斜截面承载力计算 5.5 双偏心受压承载力计算 v双偏心压构件的计算过程是繁锁的，必须借助 于计算机才能完成。 v手算的近似方法（对称轴相互垂直的情况）： 设计时，先拟定构件的截面尺寸和钢筋布置方案 ，然后按下列公式复核承载力： 二、偏拉构件 v要求：自学
