《矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算一、矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式（一）大偏心受压构件正截面受压承载力计算（1）计算公式由力的平衡条件及各力对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件，可以得到下面两个基本计算公式：sysycAfAfbxfN1（7-23）0012ahAfxhbxfNesyc（7-24）式中：N 轴向力设计值；1 混凝土强度调整系数；e 轴向力作用点至受拉钢筋AS合力点之间的距离；aheei2（7-25）aieee0（7-26）考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数，按式（7-22）计算；ei初始偏心距；e0轴向力对截面重心的偏心距，e0 =M/N ；ea附加偏心
2、距，其值取偏心方向截面尺寸的1/30 和 20 中的较大者；x 受压区计算高度。（2）适用条件1) 为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先达到屈服强度，要求bxx(7-27) 式中xb 界限破坏时， 受压区计算高度，obbhx，b的计算见与受弯构件相同。2) 为了保证构件破坏时，受压钢筋应力能达到屈服强度，和双筋受弯构件相同，要求满足：2ax(7-28) 式中a 纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。（二）小偏心受压构件正截面受压承载力计算（1）计算公式根据力的平衡条件及力矩平衡条件可得sssycAAfbxfN1（7-29）ssycahAfxhbxfNe0012（7-30）012sssscahAa
3、xbxfNe（ 7-31）式中x 受压区计算高度，当xh，在计算时，取xh；s 钢筋 As 的应力值， 可根据截面应变保持平面的假定计算，亦可近似取：ybsf11(7-32) 要求满足：ysyffxb 界限破坏时受压区计算高度，0hxbb；b、 分别为相对受压区计算高度x/h0和相对界限受压区计算高度xb/h0；ee、 分别为轴向力作用点至受拉钢筋As合力点和受压钢筋As合力点之间的距离aheei2(7-33)2aehei(7-34)（2）对于小偏心受压构件当bhfNc时，除按上述式 （7-30）和式（7-31）或式（7-32）计算外，还应满足下列条件：ssycaahAfhhbhfeeahN
4、0 0022(7-35 ) 式中0h 钢筋sA合力点至离纵向较远一侧边缘的距离，即sahh0。二、不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力的计算（一）截面设计1大偏心受压构件的计算第一种情况：已知：截面尺寸b h，混凝土的强度等级，钢筋种类（在一般情况下As及As取同一种钢筋） ，轴向力设计值N 及弯矩设计值M，长细比l0/h。求：钢筋截面面积sA及sA解：1 判断大小偏心受压（1）计算偏心距NM e0；附加偏心距ae，其值取偏心方向截面尺寸的30/h和mm20中的较大者。则aieee0（2）考虑偏心距增大系数计算hl0，当50hl时：0.1；当50hl时：2120140011 hlhe
5、oi截面修正系数1的取值： NAfc5.01；且当 11 时，取 11。构件长细比对截面曲率的修正系数2的取值：hlhlhl0202001.015.130150.1,15时，时（3）判断大小偏心受压若03.0hei，可按小偏压情况计算；若03.0hei，可按大偏压情况计算；（4）计算钢筋截面面积sA及sAaheei202015.01ahfbhfNeAybbcs0minbhyysybcsff A fNbhfA01第二种情况： 已知：截面尺寸b h，混凝土的强度等级，钢筋种类（在一般情况下As及As取同一种钢筋） ，受压钢筋sA的数量，轴向力设计值N 及弯矩设计值M，长细比 l0/h。求：钢筋截面
6、面积sA解：1判断大小偏心受压 （1）计算偏心距NMe0；附加偏心距ae，其值取偏心方向截面尺寸的30/h和mm20中的较大者。则aieee0（2）考虑偏心距增大系数计算hl0，当50hl时：0.1；当50hl时：2120140011 hlheoi截面修正系数1的取值： NAfc5.01；且当 11 时，取 11。构件长细比对截面曲率的修正系数2的取值：hlhlhl0202001.015.130150.1,15时，时（3）判断大小偏心受压若03.0hei，可按小偏压情况计算；若03.0hei，可按大偏压情况计算；（4）计算受压区高度x 由aheei2 0 01 2ahAfxhbxfNesyc解
7、 x 的二次方程计算出x（5）0hxb，应加大构件截面尺寸，或按sA未知的情况来重新计算，使其满足0hxb的条件。（6）02hxab，计算钢筋截面面积sAysycsfNAfbxf A1（7）2ax，对受压钢筋sA合力点取矩，计算sA值得：02ahfaheNAyis(7-38) 另外，再按不考虑受压钢筋sA，即取sA0，利用式下式计算sA值，然后与用式 （7-38）求得的As值作比较，取其中较小值配筋。aheei2sysycAfAfbxfN1001 2ahAfx hbxfNesyc2小偏心受压构件的计算已知：在荷载作用下柱的轴向力设计值N，弯矩 M，截面尺寸hb，混凝土的强度等级，钢筋种类（在一
8、般情况下sA及 sA取同一种钢筋） ，钢筋的强度等级，构件计算长度0l。求：钢筋截面面积sA及 sA。解：1判断大小偏心受压（1）计算偏心距NMe0；附加偏心距ae，其值取偏心方向截面尺寸的30/h和mm20中的较大者。则aieee0（2）考虑偏心距增大系数计算hl0，当50hl时：0.1；当50hl时：2120140011 hlheoi截面修正系数1的取值： NAfc5.01；且当 11 时，取 11。构件长细比对截面曲率的修正系数2的取值：hlhlhl0202001.015.130150.1,15时，时（3）判断大小偏心受压若03.0hei，可按小偏压情况计算；若03.0hei，可按大偏压
9、情况计算；2计算钢筋截面面积sA及sA（1）计算和s可先假定bhAsmin，取8.01，用式（ 7-31）和式（ 7-32）求得和s012sssscahAaxbxfNe（7-31）ybsf11(7-32) 若 s N ub，为小偏心受压，应按式（ 7-30）和式（ 7-33）求 x：sssycAAfbxfN1（7-29）ybsf11(7-32) 再将 x 及 代入式（ 7-31）求 e0及 M：2120140011 hlheoi(7-22) ssycahAfxhbxfNe0012（7-30）第二种情况：已知偏距e0，求轴力设计值N（1）因截面配筋已知，故可按图7-22 对 N 作用点取矩求x。
10、（2）当 x xb时，为大偏压，将x 及已知数据代入式（7-23）可求解出轴力设计值N 即为所求。sysycAfAfbxfN1（7-23）（3）当 xxb时，为小偏心受压，将已知数据代入式 （7-30） 、 式 （7-31） 和式（7-33）联立求解轴力设计值N。ssycahAfx hbxfNe001 2（7-30）012sssscahAaxbxfNe（7-31）ybsf11(7-32) 2垂直于弯矩作用平面的承载力复核无论是设计题或截面复核题，是大偏心受压还是小偏心受压，除了在弯矩作用平面内依照偏心受压进行计算外，都要验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力。此时，应考虑值，并取b 作为截面高
11、度。（1）由bl0查表 71 得：（2）下式得：ssycAAfbhfN9.0该值略小于N，但相差小于5，可以认为验算结果安全。三、对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力的计算（一）基本公式与基本方法1大偏心受压构件的计算bfNxc1(7-40)0012ahfxhbxfNeAAycss(7-41)当ax2时，可按不对称配筋计算方法一样处理。若bxx， （也即b.时） ，则认为受拉筋As达不到受拉屈服强度，而属于“受压破坏”情况，就不能用大偏心受压的计算公式进行配筋计算。此时可有小偏心受压公式进行计算。2小偏心受压构件的计算简化方法一：用迭代法求解（1）用式（ 7-40 ）求得 x 值，判别
12、大小偏心，若xxb( xb= bh0)时，即按小偏心受压 计算。（2）令201hxxb，代入式（ 7-31） ，该式中的x 值用1x 代入，求解得sA。（3）以sA代入式（ 7-30） ，并利用式（ 7-33 ）再求 x 值，再代入式（ 7-31）求解得sA。（4）当两次求得的sA相差不大，一般取相差不大于5，认为合格，计算结束。否则以第二次求得的sA值，代入式（ 7-30 ）重求 x 值，和代入式（ 7-31 ）重求sA值，直到精度达到满足为止。简化方法二：近似公式法求解求解的近似公式。bcbccbbhf ahbhfNebxhfN01012 010143.0(7-46)代入式（ 7-41 ）
13、即可求得钢筋面积0012ahfxhbxfNeAAycss02015.01ahfbxhfNeyc（7-47）（二）截面设计1大偏心受压构件的计算已知：截面尺寸b h，混凝土的强度等级，钢筋种类（在一般情况下sA及 sA取同一种钢筋），轴向力设计值N 及弯矩设计值M，长细比hl/0。求：钢筋截面面积sA及sA解：1 判断大小偏心受压（1）计算偏心距NMe0；附加偏心距ae，其值取偏心方向截面尺寸的30/h和mm20中的较大者。则aieee0（2）考虑偏心距增大系数计算hl0，当50hl时：0.1；当50hl时：2120140011 hlheoi截面修正系数1的取值：NAfc5.01；且当 11 时
14、，取 11。构件长细比对截面曲率的修正系数2的取值：hlhlhl0202001.015.130150.1,15时，时（3）判断大小偏心受压若03.0hei，可按小偏压情况计算；若03.0hei，可按大偏压情况计算；bcx bfNx1属于大偏心（4）计算钢筋截面面积sA及sAaheei202015.01ahfbhfNeAybbc s0minbhyysybc sff A fNbhfA012小偏心受压构件的计算已知：截面尺寸b h，混凝土的强度等级，钢筋种类（在一般情况下sA及sA取同一种钢筋） ，轴向力设计值N 及弯矩设计值M，长细比hl/0。求：钢筋截面面积sA及sA解：1判断大小偏心受压（1）
15、计算偏心距NMe0；附加偏心距ae，其值取偏心方向截面尺寸的30/h和mm20中的较大者。则aieee0（2）考虑偏心距增大系数计算hl0，当50hl时：0.1；当50hl时：2120140011 hlheoi截面修正系数1的取值： NAfc5.01；且当 11 时，取 11。构件长细比对截面曲率的修正系数2的取值：hlhlhl0202001.015.130150.1,15时，时（3）判断大小偏心受压若03.0hei，可按小偏压情况计算；若03.0hei，可按大偏压情况计算；bcx bfNx1属于小偏心（4）按第一种简化计算法（迭代法）进行计算aheei2/先令201hxxb代入式（ 731）得01 01112ahfx hbxfNeAycs用此1sA代入式（ 730） ，并利用（ 733）取 1=0.8 ，再求 x 值。0 101128.018.08.01hfAbhfAfNxysbcbsy用此 x2值，再代入式（ 731）计算As选钢筋得2sA，两者相差超过5，再重求x 和As 值，反复迭代四次，直至4sA与3sA之差相差小于5，计算结束，取4sssAAA，该值应大于bhmin，否则取bhmin。（）按第二种简化计算法（近似公式法）计算。由1=0.8 和式（ 746）求bcbccbbhf ahbhfNebhfN010201018.043.00hx0m
