《6.2-偏心受压构件承载力计算课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6.2-偏心受压构件承载力计算课件（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6.3 6.3 矩形截面偏心受压构件计算矩形截面偏心受压构件计算6.3.1 6.3.1 偏心受压构件的破坏形态偏心受压构件的破坏形态M=N e0AssAM=N e0NAssANAssAM=N e0NAssA=ANe0ssA第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算试验表明，钢筋混凝土偏心受压构件的破坏，有两种试验表明，钢筋混凝土偏心受压构件的破坏，有两种情况：情况：1受拉破坏情况受拉破坏情况 tensile failure（大偏心受压破坏）（大偏心受压破坏）2. 受压破坏情况受压破坏情况 compressive failure（小偏心受压破坏）（小偏心受压破坏）一受拉破坏情况一受拉破坏
2、情况 tensile failure（大偏心受压破坏）（大偏心受压破坏） 形成这种破坏的条件是：形成这种破坏的条件是：偏心距偏心距e0较大，且受拉侧纵较大，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适向钢筋配筋率合适，是，是延性破坏。延性破坏。破坏特征：破坏特征：截面受拉侧混凝土较早出现裂截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，缝，As的应力随荷载增加发展较快，的应力随荷载增加发展较快，首先首先达到屈服达到屈服。最后最后受压侧钢筋受压侧钢筋As 受压屈服，受压屈服，压区混凝土压碎压区混凝土压碎而达到破坏。有明显预兆，而达到破坏。有明显预兆，变形能力较大，与适筋梁相似。变形能力较大，与适筋梁相似。第六章第六章 受压构件承载
3、力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算二、受压破坏二、受压破坏compressive failur（小偏心受压破坏小偏心受压破坏）产生受压破坏的条件有两种情况：产生受压破坏的条件有两种情况： 当相对偏心距当相对偏心距e0/h0较小较小或虽然相对偏心距或虽然相对偏心距e0/h0较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时较大，但受拉侧纵向钢筋配置较多时As太太多多第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算（2）偏心距小）偏心距小 ，截面大部分受压，小部分受拉，破坏时压区，截面大部分受压，小部分受拉，破坏时压区混凝土压碎，受压钢筋屈服，另一侧钢筋受拉，但由于离中混凝
4、土压碎，受压钢筋屈服，另一侧钢筋受拉，但由于离中和轴近，未屈服。和轴近，未屈服。（3）偏心距大，但受拉钢筋配置较多。由于受拉钢筋配置较多，）偏心距大，但受拉钢筋配置较多。由于受拉钢筋配置较多，钢筋应力小，破坏时达不到屈服强度，破坏是由于受压区混钢筋应力小，破坏时达不到屈服强度，破坏是由于受压区混凝土压碎而引起，类似超筋梁。凝土压碎而引起，类似超筋梁。特征：特征：破坏是由于混凝土被压碎而引起的，破坏时靠近纵向力破坏是由于混凝土被压碎而引起的，破坏时靠近纵向力一侧钢筋达到屈服强度，另一侧钢筋可能受拉也可能受压，一侧钢筋达到屈服强度，另一侧钢筋可能受拉也可能受压，但都未屈服。但都未屈服。小偏心受压破
5、坏又有三种情况小偏心受压破坏又有三种情况（1）偏心距小，构件全截面受压，靠近纵向力一侧压应力）偏心距小，构件全截面受压，靠近纵向力一侧压应力大，最后该区混凝土被压碎，同时压筋达到屈服强度，另一大，最后该区混凝土被压碎，同时压筋达到屈服强度，另一侧钢筋受压，但未屈服。侧钢筋受压，但未屈服。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算“界限破坏界限破坏”破坏特征：破坏特征：破坏时纵向钢筋达到屈服强度，同时压区混凝土达破坏时纵向钢筋达到屈服强度，同时压区混凝土达到极限压应变，混凝土被压碎。同受弯构件的适筋梁和超筋梁到极限压应变，混凝土被压碎。同受弯构件的适筋梁和超筋梁间的界限破坏一样。此时相对
6、受压区高度称为界限相对受压区间的界限破坏一样。此时相对受压区高度称为界限相对受压区高度高度 b。 受压区边缘混凝土极极限应变值。各国取值相差不大，美国受压区边缘混凝土极极限应变值。各国取值相差不大，美国ACI一一3188取取0.003；“CEBFIP一一70”和和“DINl045-72取取0.0035；我国；我国规范规范根据试验研究取根据试验研究取0.0033. 因此，受压构件的界限相对受压区高度同受弯构件一样因此，受压构件的界限相对受压区高度同受弯构件一样。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算6.3.2 附加偏心距附加偏心距构件
7、受压力和弯矩作用，其偏心距为构件受压力和弯矩作用，其偏心距为：e0为相对偏心距。为相对偏心距。 由于施工误差及材料的不均匀性等，将使构件的由于施工误差及材料的不均匀性等，将使构件的偏心距产生偏差，因此设计时应考虑一个附加偏心偏心距产生偏差，因此设计时应考虑一个附加偏心距距ea，规范规定：附加偏心距取偏心方向截面尺寸，规范规定：附加偏心距取偏心方向截面尺寸的的1/30 和和20mm中的较大值。中的较大值。考虑附加偏心距后的偏心距：考虑附加偏心距后的偏心距：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算弯矩增大系数弯矩增大系数一、二阶弯矩一、二阶弯矩偏心受压构件在荷载作用下，偏心受压构件在荷载
8、作用下，由于侧向挠曲变形，引起附加由于侧向挠曲变形，引起附加弯矩弯矩Nf，也称，也称二阶效应二阶效应，习称，习称P-即跨中截面的弯矩为即跨中截面的弯矩为M =N ( ei + f )。 对于短柱对于短柱，l0/h8， Nf较小，较小，可忽略不计，可忽略不计，M与与N为直线关为直线关系，构件是由于材料强度不足系，构件是由于材料强度不足而破坏，属于材料破坏而破坏，属于材料破坏。 对于长柱对于长柱， l0/h=830，二阶二阶效应引起附加弯矩在计算中不效应引起附加弯矩在计算中不能忽略，能忽略， M与与N 不是直线关系，不是直线关系，承载力比相同截面的短柱承载力比相同截面的短柱 要小，要小，但破坏仍为
9、材料破坏但破坏仍为材料破坏。 对于长细柱，构件将发生失对于长细柱，构件将发生失稳破坏。稳破坏。1 .纵向弯曲引起的二阶弯矩纵向弯曲引起的二阶弯矩第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算长细比加大降低了构件的承载力长细比加大降低了构件的承载力这三个柱虽然具有相这三个柱虽然具有相同的外荷载初始偏心同的外荷载初始偏心距距值值ei ，其承受纵向，其承受纵向力力N值的能力是不同值的能力是不同的，即由于长细比加的，即由于长细比加大降低了构件的承载大降低了构件的承载力。力。产生这一现象的原因产生这一现象的原因是：长细比较大时，是：长细比较大时，纵向弯曲引起不可忽纵向弯曲引起不可忽略的附加弯矩。略的
10、附加弯矩。第七章 偏心受力构件的截面承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算短柱短柱长柱长柱长柱长柱 当构件两端的弯矩不同时，由于纵向弯曲引起的二当构件两端的弯矩不同时，由于纵向弯曲引起的二阶弯矩对构件的影响程度也将不同。阶弯矩对构件的影响程度也将不同。构件两端作用相等的弯矩情况构件两端作用相等的弯矩情况构件中任意点弯矩构件中任意点弯矩M= Nei+ Ny，Nei -一阶弯矩，一阶弯矩， Ny-二阶弯矩二阶弯矩Mmax= M0+ NfM0Nf最大弯矩最大弯矩Mmax= M0+ NfeieiNNyfM0=N eiM0 =N ei第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计
11、算承受承受N和和Mmax作用的截面是构件最危险截面作用的截面是构件最危险截面-临界截面临界截面 Nf -构件由纵向弯曲引起的最大二阶弯矩构件由纵向弯曲引起的最大二阶弯矩最大弯矩最大弯矩Mmax= M0+ NfeieiNNyfM0=N eiM0 =N eiMmax= M0+ NfM0Nf第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算两端弯矩不相等，但符号相同两端弯矩不相等，但符号相同构件的最大挠度位于离端部某位置。构件的最大挠度位于离端部某位置。最大弯矩最大弯矩Mmax= M0+ NfMmax= M0+ NfM0M2NfM2M0NfM1M1Ne0M2=N e0M1 =N e1Ne1NN第六章
12、第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算由于由于M0小于小于M2，所以临界截面，所以临界截面Mmax比两端弯矩相等时小。比两端弯矩相等时小。最大弯矩最大弯矩Mmax= M0+ Nf二阶弯矩对杆件的影响降低，二阶弯矩对杆件的影响降低， M1， M2 相差越大，杆件相差越大，杆件临界截面的弯矩越小，即，二阶弯矩的影响越小。临界截面的弯矩越小，即，二阶弯矩的影响越小。M0Mmax= M0+ NfM2NfM2M0NfM1M1Ne0M2=N e0M1 =N e1Ne1NN第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算两个端弯矩不相等而符号相反两个端弯矩不相等而符号相反一阶弯矩端部最大一阶弯矩端部
13、最大M2，二阶弯矩二阶弯矩Nf在距端部某在距端部某位置最大。位置最大。Mmax= M0+ Nf有两种可能的分布。有两种可能的分布。Ne0Ne1M2=N e0M1 = -N e1NNMmax= M0+ NfM0M2M1NfM2M2第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算情形情形1 1最大弯矩最大弯矩M M2 2，二阶弯矩不引起最大弯矩的增加，二阶弯矩不引起最大弯矩的增加情形情形1情形情形2情形情形2 2最大弯矩最大弯矩M Mmaxmax ，距离端部某距离，距离端部某距离，NfNf只能使只能使M Mmaxmax比比M M2 2稍大。稍大。Ne0Ne1M2=N e0M1 = -N e1NN
14、Mmax= M0+ NfM0M2M1NfM2M2第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算M0=N eiM0 =N eiM2=N e0M1 =N e1NNM2=N e0M1 = -N e1NN 结论：结论：构件两端作用相等弯矩时，一阶、构件两端作用相等弯矩时，一阶、 二阶弯矩最大处重二阶弯矩最大处重 合，一阶弯矩增加最大，即，临界截面弯矩最大。合，一阶弯矩增加最大，即，临界截面弯矩最大。两端弯矩不等但符号相同时，一阶弯矩仍增加较多。两端弯矩不等但符号相同时，一阶弯矩仍增加较多。两端弯矩不等符号相反时，一阶弯矩增加很小或不增加。两端弯矩不等符号相反时，一阶弯矩增加很小或不增加。第六章第六
15、章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算2、结构有侧移引起的二阶弯矩、结构有侧移引起的二阶弯矩M0maxMmaxMmax =Mmax +M0max最大一阶和二阶弯矩在柱端且符号相同，与前述情况相同。当二阶弯矩不可忽略时，应考虑结构侧移和构件纵向弯曲变形的影响。NNF第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算 无论哪一种情况，由于产生了二阶弯矩，对结构的承载力都无论哪一种情况，由于产生了二阶弯矩，对结构的承载力都将产生影响，如何考虑这种影响，将产生影响，如何考虑这种影响，我国规范规定，对于由于侧我国规范规定，对于由于侧移产生的二阶弯矩，通过柱的计算长度的取值来考虑其影响，移产生的二阶弯矩
16、，通过柱的计算长度的取值来考虑其影响，对于纵向弯曲产生的二阶弯矩则通过弯矩增大系数来考虑其影对于纵向弯曲产生的二阶弯矩则通过弯矩增大系数来考虑其影响。响。弯矩设计值：弯矩设计值：二、弯距增大系数二、弯距增大系数构件端截面偏心距调节系数：构件端截面偏心距调节系数：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算式中：式中：l0柱的计算长度；柱的计算长度；h截面高度；截面高度； ei=e0+ea ea附加偏心距附加偏心距；1截面曲率影响的修正系数；截面曲率影响的修正系数；第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算c；的计算说明：的计算说明： 当构件长细比当构件长细比l0h(或或l0 d)
17、5(8)或或l0i 17.5时，时，可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响（短柱），设计时可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响（短柱），设计时可取可取=1。 以以d表示环形截面的外直径或圆形截面的直径，则上表示环形截面的外直径或圆形截面的直径，则上式中的式中的h换成换成d，h0=0.9d。 上式不仅适合于矩形、圆形和环形，也适合于上式不仅适合于矩形、圆形和环形，也适合于T形和形和I形，式中的形，式中的h与与h0分别为其截面总高度和有效高度分别为其截面总高度和有效高度。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算6.5 6.5 矩形截面偏心受压构件承载力计算矩形截面偏心受压构件承载力计算一、基本假定一、
18、基本假定 1. 平截面假定平截面假定2.不考虑受拉区混凝土的抗拉强度不考虑受拉区混凝土的抗拉强度3.受压区混凝土应力应变关系假定，且简化为等效矩形应力受压区混凝土应力应变关系假定，且简化为等效矩形应力图形，混凝土的强度为图形，混凝土的强度为 1fc，4.受压钢筋应力能达到屈服强度受压钢筋应力能达到屈服强度5.受拉钢筋应力受拉钢筋应力 s取钢筋应变与其弹性摸量的乘积，但不大于取钢筋应变与其弹性摸量的乘积，但不大于其设计强度其设计强度二、基本公式二、基本公式：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算 fyAsNeei N轴向力设计值；轴向力设计值； e轴向力作用点至受拉钢筋轴向力作用点至
19、受拉钢筋As合力点之间的距离合力点之间的距离第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算 s受拉钢筋应力；受拉钢筋应力；As受拉钢筋面积；受拉钢筋面积； As受压钢筋面积；受压钢筋面积；b宽度；宽度； x 受压区高度；受压区高度；fy受压钢筋屈服强度受压钢筋屈服强度 ；第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算对于大偏心受压对于大偏心受压：公式适用条件：公式适用条件：对于小偏心受压对于小偏心受压：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算6-2733a连立求连立求x，三次方程。？三次方程。？三、钢筋的应力三、钢筋的应力 s s可由平截面假定求得可由平截面假定求得混凝土强度
20、等级混凝土强度等级C50C50时，时， 1 1=0.8=0.8。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算如将上式带入基本方程，需要解如将上式带入基本方程，需要解x的一元三次的一元三次方程，另外，根据试验，方程，另外，根据试验， 与与 基本为直线关系。基本为直线关系。考虑：当考虑：当 = b， s=fy；当；当 =b b1 1， s=0规范规定规范规定 s s近似按近似按下式计算：下式计算：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算大小偏心分界限j b即即x bh0属于大偏心破坏形态属于大偏心破坏形态 b即即x bh0属于小偏心
21、破坏形态属于小偏心破坏形态但与钢筋面积有关，设计时无法根据上述条件判断。但与钢筋面积有关，设计时无法根据上述条件判断。界限破坏时:= b，由平衡条件得 fyAsNb第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算代入并整理得：代入并整理得： 由上式知，已知截面及配筋时，由上式知，已知截面及配筋时， e0b为定值，则大于为定值，则大于e0b 为大偏为大偏心，小于心，小于e0b 为小偏心；为小偏心；当仅知截面时，当仅知截面时， e0b主要由钢筋（主要由钢筋（AS、AS决定，配筋率越小，决定，配筋率越小，e0b越小，随钢筋强度降低而降低，随混越小，随钢筋强度降低而降低，随混凝土强度等级提高而降低，
22、当配筋率取最小值时，凝土强度等级提高而降低，当配筋率取最小值时， e0b取得最小取得最小值，值，若实际偏心距比该最小值还小，必然为小偏心受压，将最小若实际偏心距比该最小值还小，必然为小偏心受压，将最小配筋率及常用的钢筋和混凝土强度代入上式得到配筋率及常用的钢筋和混凝土强度代入上式得到e0b大致在大致在0.3h0上下波动，平均值为上下波动，平均值为0.3h0 ，因此设计时，因此设计时，第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算6.6 矩形截面不对称配筋计算矩形截面不对称配筋计算一、大偏心受压一、大偏心受压公式适用条件：公式适用条件：情况情况1）已知截面尺寸、材料强度）已知截面尺寸、材料强
23、度、N、M、L0求：求：AS，AS解：三个未知数，两个方程，需先假定一个条件，为了解：三个未知数，两个方程，需先假定一个条件，为了节约钢筋，充分利用混凝土的抗压强度，令节约钢筋，充分利用混凝土的抗压强度，令X=h0 b,代入代入基本方程有：基本方程有：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算验算配筋率，受压钢筋验算配筋率，受压钢筋最小配筋率为最小配筋率为0.2，全部，全部纵筋配筋率为纵筋配筋率为0.6%。若。若AS小于最小配筋率，则按小于最小配筋率，则按最小配筋率配筋。最小配筋率配筋。注：注：1. 若若AS bh0，说明受压钢筋配置少，应按受压钢筋不，说明受压钢筋配置少，应按受压钢筋
24、不知情况计算受压钢筋和受拉钢筋，知情况计算受压钢筋和受拉钢筋，第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算e纵向力到受压钢筋的距离；纵向力到受压钢筋的距离； fyAsNehei3.满足最小配筋率要求。满足最小配筋率要求。4.对于垂直弯矩作用方向还应按轴心受压进行验算即应满足：对于垂直弯矩作用方向还应按轴心受压进行验算即应满足：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算二、小偏心受压二、小偏心受压已知：已知：已知截面尺寸、材料强度已知截面尺寸、材料强度、N、M、L0 求：求：AS，AS解：基本公式有三个未知数，两个方程，需补充条件，补充解：基本公式有三个未知数，两个方程，需补充条件
25、，补充的条件应使钢筋用量尽量少，为此做以下假定：的条件应使钢筋用量尽量少，为此做以下假定：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算(1)假定假定As受压，且屈服即受压，且屈服即 s=-fy,由此得到由此得到将上述条件代入基本公式则有：将上述条件代入基本公式则有：两侧钢筋都要满足受两侧钢筋都要满足受压钢筋最小配筋率要压钢筋最小配筋率要求。求。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算此外，当偏心距较小，而纵向力较大时，如果受拉钢筋此外，当偏心距较小，而纵向力较大时，如果受拉钢筋配置较少，破坏可能发生在远离纵向力一侧，因此，规配置较少，破坏可能发生在远离纵向力一侧，因此，规范规定
26、：对于采用非对称配筋的小偏心受压构件，当范规定：对于采用非对称配筋的小偏心受压构件，当Nfcbh时，应满足下式：时，应满足下式：e纵向力到受压钢筋的距离；纵向力到受压钢筋的距离；h0受压钢筋合理点到远离纵受压钢筋合理点到远离纵向力一侧边缘的距离。向力一侧边缘的距离。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算 fyAsN例：已知：例：已知：b*h=300*400mm,l0=7m,N=310kN,M=165kNm,混混凝土凝土C25,钢筋二级，求钢筋二级，求:As,As解解:1)求偏心距求偏心距2)求偏心距增大系数求偏心距增大系数 第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算 3)判
27、断大小偏心判断大小偏心4)求钢筋求钢筋轴心受压验算略轴心受压验算略第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算例：已知：例：已知：b*h=300*600mm,l0=4.8m,N=3000kN,M=336kNm,混凝土混凝土C30,fc=14.3MPa钢筋钢筋 三级，三级，as=as=40mm,求求:As,As解解:1)求偏心距求偏心距2)求偏心距增大系数求偏心距增大系数 3)判断大小偏心判断大小偏心4)求钢筋求钢筋第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算还应满足还应满足:轴心受压验算略轴心受压验算略第六章第六章 受压构件承载力计
28、算受压构件承载力计算一、大小偏心判断一、大小偏心判断先按大偏心受压考虑先按大偏心受压考虑矩形截面对称配筋的强度计算矩形截面对称配筋的强度计算 对称配筋，即截面的两侧用相同数量的配筋和相同钢材对称配筋，即截面的两侧用相同数量的配筋和相同钢材规格，规格，As=As，fy = fy，as = as若若x bh0属于大偏心受压属于大偏心受压若若x bh0属于小偏心受压属于小偏心受压注注:当当x bh0，而，而 ei0.3h0时时,实际为小偏心受压实际为小偏心受压,但对但对于偏心受压构件可按大偏心受压计算。于偏心受压构件可按大偏心受压计算。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算二、大偏心受压
29、二、大偏心受压已知：截面尺寸、材料强度已知：截面尺寸、材料强度、N、M、L0求：求：AS，AS解解:1)判断大小偏心判断大小偏心若若x bh0属于大属于大偏心受压偏心受压若若x bh0属于小偏属于小偏心受压心受压 2) 求钢筋面积求钢筋面积第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算注：注：1.当当xh，取取x=h已知已知:截面尺寸、材料强度截面尺寸、材料强度、e0、L0，AS，AS求：求： N解：判断大小偏心解：判断大小偏心截面承载力校核截面承载力校核第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算解方程得到解方程得到x，N注：对于垂直弯矩作用方向还应按轴心受压进行验算即应满注：对于
30、垂直弯矩作用方向还应按轴心受压进行验算即应满足：足：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算例：已知：例：已知：b*h=400*600mm,l0=3.8m, =1.0，N=850kN,M=320kNm,混凝土混凝土C25,钢筋二级，受拉钢筋钢筋二级，受拉钢筋4 20，受压钢筋，受压钢筋4 20，求求:校核承载力校核承载力 。 解解:fc=11.9，fy=fy=300，AS=1256，AS=1520第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算解方程得：解方程得：x=288mm bh0，大偏压大偏压N=1450080N=1450kN还应按轴心受压计算还应按轴心受压计算取小值：承载力
31、为取小值：承载力为N=1450kN.第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算例：已知：例：已知：b*h=300*500mm,l0=3.5m, =1.0，N=1000kN,M=450kNm,混凝土混凝土C25,钢筋二级，对称配筋，每侧各配钢筋二级，对称配筋，每侧各配3 25钢筋钢筋，求，求:校核承载力校核承载力 。 解解:fc=11.9，fy=fy=300，AS=AS= 1472mm2第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算解方程得：解方程得：x=173mmNb）为受压破坏；）为受压破坏；第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算对于对称配筋截面，达到界对于对称配筋截
32、面，达到界限破坏时的轴力限破坏时的轴力Nb是一致的。是一致的。如截面尺寸和材料强度保持如截面尺寸和材料强度保持不变，不变，Nu- -Mu相关曲线随配相关曲线随配筋率的增加而向外侧增大；筋率的增加而向外侧增大；第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算可画出各种构件的图可画出各种构件的图表，利用图表进行计表，利用图表进行计算。如图。算。如图。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算6.5、I形截面偏心受压构件的正截面形截面偏心受压构件的正截面承载力计算承载力计算 为了节省混凝土和减轻柱的自重，对于较大为了节省混凝土和减轻柱的自重，对于较大尺寸的装配式柱往往采用尺寸的装配式柱往往
33、采用I形截面柱。形截面柱。 I形截面形截面的正截面的破坏特性和矩形截面相同。的正截面的破坏特性和矩形截面相同。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算1大偏心受压大偏心受压大偏心受压有两种大偏心受压有两种情况：情况：1)中和轴在腹板内中和轴在腹板内即当即当 xhf，此时应，此时应考虑腹板的受压作考虑腹板的受压作用。用。2)中和轴在受压翼中和轴在受压翼缘内即缘内即xhf ，按宽，按宽度度hf的矩形截面计的矩形截面计算。算。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算1)当当 xhf时，应考虑腹板的受压时，应考虑腹板的受压作用。作用。(1)计算公式计算公式第六章第六章 受压构件承载
34、力计算受压构件承载力计算2)当当xhf 时，则按宽度时，则按宽度hf的矩的矩形截面计算。形截面计算。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算 (2)适用条件适用条件 为了保证上述计算公式中的受拉钢筋，及受为了保证上述计算公式中的受拉钢筋，及受压钢筋，能达到屈服强度，要满足下列条件压钢筋，能达到屈服强度，要满足下列条件 b 或或 x b h0 为了保证构件破坏时，受压钢筋应力能达到屈服强度，和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，要求满足双筋受弯构件相同，要求满足 x2as as纵向受压钢筋合力点至受压纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。第六章第六章 受
35、压构件承载力计算受压构件承载力计算（3）计算方法 在实际工程中，对称配筋的I形截面构件应用较多, 将I形截面假想为宽度是bf的矩形截面。取fyAs= fy As 由式:按按x值的不同，分成三种情况：值的不同，分成三种情况： 1)当当xhf时，按中和轴在腹板内的情况计算钢筋面积。此时必时，按中和轴在腹板内的情况计算钢筋面积。此时必须验算满足须验算满足x b h0 的条件。的条件。 2)当当2asx hf时，按中和轴在受压翼缘内的情况计算钢筋面积时，按中和轴在受压翼缘内的情况计算钢筋面积钢筋面积。钢筋面积。 3)当当x 2as 时，则如同双筋受弯构件一样，取时，则如同双筋受弯构件一样，取x =2a
36、s 配筋配筋第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算2小偏心受压小偏心受压第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算对于小偏心受压I形截面，一般不会发生x h-hf时，在计算中应考虑翼缘hf的作用。可改用下式计算。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算x受压区计算高度，当受压区计算高度，当x h-hf时，在计算时，在计算中应考虑翼缘中应考虑翼缘hf的作用。可改用下式计算。的作用。可改用下式计算。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算式中式中x值大于值大于h时，取时，取x =h计算。计算。 s仍可近似用式。仍可近似用式。第六章第六章 受压构件承载力计算受
37、压构件承载力计算对于小偏心受压构件，尚应满足下列条件：对于小偏心受压构件，尚应满足下列条件：目的：离纵向力目的：离纵向力N较远一侧边缘的较远一侧边缘的的受压钢筋屈服的受压钢筋屈服第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算采用对称配筋时第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算例：已知：某单层工业厂房的例：已知：某单层工业厂房的I型截面边柱，下型截面边柱，下柱计算高度为柱计算高度为6.7m，柱截面控制内力，柱截面控制内力N=835.5kN，Mmax=352.5kN.m,截面尺寸如截面尺寸如图所示，混凝土强度等级为图所示，混凝土强度等级为C35,采用采用级钢级钢筋，对称配筋筋，对称配筋求所需钢筋截面积。求所需钢筋截面积。第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算6.6受压构件斜截面抗剪计算式中：式中：第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算第六章第六章 受压构件承载力计算受压构件承载力计算如符合下列公式的要求，可不进行斜截面受剪承载力计算，仅需根据构造要求配置箍筋：
