6. 4 偏心受压构件正截面受压破坏形态偏心受压构件在工程中应用得非常广泛,如:多层框架柱、单层刚架柱、单层排架柱,水塔、烟囱的筒壁大部分按单向偏心受压进行设计配筋:纵筋布置在与偏心轴垂直的截面的两个边缘上纵筋受力情况:离偏心压力较近的一侧受压,离偏心压力较远的一侧可能受压,也可能受拉一. 偏心受压短柱的破坏形态试验研究表明,偏心受压构件破坏特征划分为两类:第一类:受拉破坏,习惯上称为大偏心受压破坏第二类:受压破坏,习惯上称为小偏心受压破坏条件:轴向压力N的偏心距较大,而1. 大偏心受压破坏(受拉破坏)且较远一侧钢筋(或受拉钢筋)配置得不太多截面应力分布:靠近轴向力的一侧受压,远离轴向力的一侧受拉大偏心受压构件破坏(受拉破坏)发展过程:首先在受拉区产生横向裂缝;荷载继续增加,受拉区的裂缝不断开展;在破坏前主裂缝逐渐明显,受拉钢筋的应力达到屈服强度,受拉变形的发展大于受压变形,中和轴右移,砼受压区高度迅速减小,最后受压区边缘砼达到极限压应变值,受压区纵筋受压屈服,出现纵向裂缝,砼被压碎,构件即破坏受拉破坏时的截面应力和受拉破坏形态截面应力受拉破坏形态0eN大偏心受压构件受拉破坏的特点:(2)受拉钢筋先达到屈服强度,然后受压钢筋屈服,受压区混凝土被压碎。
1)受拉一侧产生横向裂缝,受压一侧产生纵向裂缝3)构件破坏前有明显的预兆与适筋梁受弯构件的破坏特征完全相同破坏过程:截面应力分布:大部分受压,小部分受拉情况1:偏心距较小、或者偏心距较大但较远一侧钢筋(或受拉钢筋)布置过多,截面大部分受压2. 小偏心受压破坏-受压破坏maxc uε ε0.9N f A >•轴压比:c•构件计算长度与偏心方向截面回旋半径比:1 234 12( )cl i M M> −矩形截面: 0.289i h=3.考虑二阶效应后控制截面的弯矩设计值《混凝土结构设计规范》规定:除排架结构柱外,其他偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值,应按下列公式计算:2m nsM C Mη=120.7 0.3 0.7m MC M= + ≥22 0111300( / ) /cns calM N e h hη ζ = + + 0--h 截面有效高度:环形截面:0 2 sh r r= +圆形截面:0 sh r r= +环形截面外半径纵向钢筋所在圆周的半径圆形截面的半径0.5ccf ANζ =1.0 1.0m nsC η当 小于 时,取-- 0.7 0.7mC 构件端截面偏心距调节系数,当小于 时,取2-- =1+ , = +ns ns i i ae e M N eη η δ 弯矩增大系数,--ae 附加偏心距-- 1.0 1.0cζ 截面曲率修正系数,当计算值大于 时,取--h 截面高度:环形截面,取外直径;圆形截面,取直径--A 构件截面面积。