1、5.1 軸心受壓構(gòu)件箍筋縱向鋼筋普通箍筋縱向鋼筋縱向鋼筋螺旋式箍筋普通箍筋柱：螺旋箍筋柱：第1頁/共72頁5.1 軸心受壓構(gòu)件箍筋縱向鋼筋普通箍筋縱向鋼筋縱向鋼筋一、短柱受力分析及破壞特征箍筋縱向鋼筋箍筋縱向鋼筋 在軸心荷載作用下，縱向鋼筋和混凝土一起共同受壓，整個截面的應(yīng)變基本是均勻分布的。當(dāng)荷載較小時，壓應(yīng)變的增加與荷載的增加成正比，鋼筋和混凝土壓應(yīng)力的增加也與荷載的增加成正比；荷載較大時，由于混凝土出現(xiàn)塑性變形，壓應(yīng)變增加速度加快。在相同的荷載增量下，縱筋的應(yīng)力增長加快，混凝土的應(yīng)力增長緩慢。這就是隨著荷載不斷增大，混凝土塑性性能引起的鋼筋和混凝土之間的應(yīng)力重分布的現(xiàn)象。破壞時，對于一般

2、強度的縱筋，達到屈服，柱子出現(xiàn)與荷載平行的縱向裂縫，混凝土被壓碎，構(gòu)件破壞。普通箍筋柱：第2頁/共72頁一、短柱受力分析及破壞特征箍筋縱向鋼筋箍筋縱向鋼筋 一、短柱受力分析及破壞特征破壞特征： 1、對于普通鋼筋，破壞時，鋼筋先達到受壓屈服，繼續(xù)增加的荷載全部由混凝土承擔(dān)，直至混凝土被壓碎。 2、鋼筋和混凝土的抗壓強度都得到充分利用。 對于高強鋼筋，破壞時，鋼筋達不到受壓屈服。混凝土先被壓碎，鋼筋的高強度沒有達到充分利用。取混凝土的極限壓應(yīng)變?yōu)?.002，所以混凝土破壞時縱筋的應(yīng)變也為0.002?？v筋的抗壓強度最多只能發(fā)揮400N/mm2箍筋縱向鋼筋箍筋縱向鋼筋第3頁/共72頁一、短柱受力分析及

3、破壞特征破壞特征： 1、對于第4頁/共72頁第4頁/共72頁二、長柱長細比的影響長細比構(gòu)件的計算長度l0與其截面最小回轉(zhuǎn)半徑i的比值。l0/i矩形截面l0/b圓形截面l0/d 受壓構(gòu)件由于材料、制作安裝偏差等不可避免地具有初始偏心。因此，在軸向力作用下，柱子不僅發(fā)生軸向壓縮變形，同時還發(fā)生橫向彎曲變形。對于短柱（長細比l0/i比較?。?側(cè)向撓度小，計算時一般可忽略側(cè)向撓度的影響。對于長柱（長細比l0/i比較大） 側(cè)向撓度引起的附加彎矩對柱承載力的降低不可忽略。對于細長柱（長細比l0/i特別大） 柱發(fā)生“失穩(wěn)破壞”，承載力更低。穩(wěn)定系數(shù) 反映長柱承載力隨長細比增大而降低的程度側(cè)向撓度第5頁/共7

4、2頁二、長柱長細比的影響長細比構(gòu)件的計算長度l0與其截面最小回轉(zhuǎn)三、軸心受壓構(gòu)件承載力計算縱向鋼筋箍筋箍筋縱向鋼筋N：軸心壓力設(shè)計值Nu：軸心受壓構(gòu)件承載力設(shè)計值 ：穩(wěn)定系數(shù)，見表5-1A：構(gòu)件截面面積，當(dāng)配筋率大于3%時，取凈面積fy：縱向鋼筋的抗壓強度設(shè)計值，當(dāng)為高強鋼筋時，取360N/mm2。As：全部縱向受壓鋼筋的截面面積。第6頁/共72頁三、軸心受壓構(gòu)件承載力計算縱向鋼筋箍筋箍筋縱向鋼筋N：軸心壓螺旋箍筋柱：縱向鋼筋箍筋fc：混凝土抗壓強度設(shè)計值A(chǔ)cor:構(gòu)件的核心截面面積：間接鋼筋對混凝土約束的折減系數(shù)fy :間接鋼筋的抗拉強度設(shè)計值A(chǔ)ss0:間接鋼筋的換算截面面積fy ：縱向鋼筋

5、抗壓屈服強度設(shè)計值A(chǔ)s：縱向鋼筋面積第7頁/共72頁螺旋箍筋柱：縱向鋼筋箍筋fc：混凝土抗壓強度設(shè)計值第7頁/共受壓構(gòu)件 混凝土結(jié)構(gòu)中，除了板、梁等受彎構(gòu)件外，另一種主要的構(gòu)件受壓構(gòu)件。如鋼筋混凝土柱。軸向力通過截面重心軸軸心受壓構(gòu)件N偏心受壓構(gòu)件軸力不通過截面重心軸N第8頁/共72頁受壓構(gòu)件 混凝土結(jié)構(gòu)中，除了板、梁等受彎構(gòu)件外偏心受壓構(gòu)件N按照偏心力在截面上作用位置的不同：NM只對一個軸有偏心：單向偏心受壓N對兩個軸都有偏心：雙向偏心受壓NM1M2第9頁/共72頁偏心受壓構(gòu)件N按照偏心力在截面上作用位置的不同：NM只對一個單向偏心受壓構(gòu)件的鋼筋布置NNe0AAhb縱向鋼筋的布置NMNA遠離

6、軸向力一側(cè)的鋼筋A(yù)s?？拷S向力一側(cè)的鋼筋A(yù)s。箍筋的布置 為防止斜截面受剪破壞，除了配置平行于軸向力的縱向鋼筋外，還應(yīng)適當(dāng)配置箍筋。箍筋應(yīng)做成封閉式，與縱向鋼筋形成整體骨架。正截面承載力計算斜截面承載力計算縱向鋼筋箍筋 箍筋作用：抗剪；約束砼；阻止縱筋受壓向外凸，防止砼保護層剝落。asas第10頁/共72頁單向偏心受壓構(gòu)件的鋼筋布置NNe0AAhb縱向鋼筋的布置NM5.2 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算5.2.1 偏心受壓構(gòu)件的受力和破壞特征試驗結(jié)果：偏心受壓短柱的破壞可歸納為兩種情況：受拉破壞和受壓破壞，破壞形態(tài)與偏心距e0和縱向鋼筋配筋率有關(guān)。試驗試件：偏心受壓短柱短柱？為什么？第11頁/

7、共72頁5.2 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算5.2.1 偏心受受拉破壞發(fā)生條件破壞過程AsAsNe0cussfyAssAs 一般發(fā)生在偏心距比較大且縱筋配置適當(dāng)?shù)臅r候。 截面部分受拉、部分受壓。受拉區(qū)由于達到混凝土的抗拉強度而開裂，橫向裂縫隨著荷載的增大而向受壓區(qū)延伸，受拉區(qū)鋼筋A(yù)s首先屈服。中和軸很快向受壓區(qū)移動，最后混凝土達到極限壓應(yīng)變，構(gòu)件破壞。e0Ne0第12頁/共72頁受拉破壞發(fā)生條件破壞過程AsAsNe0cussfy破壞特點破壞開始于受拉鋼筋A(yù)s的屈服，然后壓區(qū)混凝土壓碎。破壞有明顯的預(yù)兆，橫向裂縫開展顯著，變形急劇增大，具有塑性變形的性質(zhì)。破壞過程和特征與適筋的雙筋受彎構(gòu)件類似。

8、受拉破壞 這種破壞一般發(fā)生在偏心距較大的情況下，故也稱“大偏心受壓破壞”Ne0fyAssAsAsAs第13頁/共72頁破壞特點破壞開始于受拉鋼筋A(yù)s的屈服，然后壓區(qū)混凝土壓碎。受受壓破壞1、當(dāng)軸向力N偏心距較小時 破壞過程e0AsAsNe0cusssAsfyAs 截面大部分受壓。受拉區(qū)應(yīng)力很小，可能出現(xiàn)裂縫，但出現(xiàn)較遲，開展也不大。破壞首先發(fā)生在受壓區(qū)，受壓混凝土達到極限壓應(yīng)變，出現(xiàn)縱向裂縫，受壓鋼筋達到抗壓屈服，構(gòu)件破壞。而另一側(cè)鋼筋受拉，未達到屈服強度。Ne0第14頁/共72頁受壓破壞1、當(dāng)軸向力N偏心距較小時 破壞過程e0AsAsN2、當(dāng)軸向力N偏心距更小時 受壓破壞破壞過程e0 全截面

9、受壓，構(gòu)件不出現(xiàn)橫向裂縫?？拷S向力一側(cè)的混凝土壓力較大。破壞時靠近軸向力一側(cè)的混凝土被壓碎，鋼筋A(yù)s達到抗壓屈服強度。而遠離軸向力一側(cè)的鋼筋A(yù)s可能達到抗壓屈服強度，也可能未達到屈服。AsAsNe0cusssAsfyAsNe0第15頁/共72頁2、當(dāng)軸向力N偏心距更小時 受壓破壞破壞過程e0 3、當(dāng)軸向力N偏心距雖然很大，但受拉鋼筋A(yù)s配置過多時 受壓破壞破壞過程e0 本應(yīng)發(fā)生大偏心受壓破壞，即先受拉鋼筋屈服，后混凝土壓碎，鋼筋壓屈。但由于受拉鋼筋A(yù)s過多，受拉鋼筋沒有屈服時，受壓混凝土壓碎，鋼筋屈服。由于有過多的受拉鋼筋，應(yīng)力達不到屈服。與受彎構(gòu)件超筋梁類似。應(yīng)避免。e0NcussAsAs

10、sAsfyAs第16頁/共72頁3、當(dāng)軸向力N偏心距雖然很大，但受拉鋼筋A(yù)s配置過多時 受壓受壓破壞4、當(dāng)軸向力N偏心距極小，As鋼筋配置過少時 破壞過程 因為混凝土質(zhì)地不均勻，或考慮鋼筋面積后，截面的實際重心（物理重心）可能偏到軸向力的另一側(cè)。造成離軸向力較遠的一側(cè)混凝土壓應(yīng)力反而更大，破壞開始于離軸向力較遠一側(cè)的邊緣混凝土的壓應(yīng)變達到極限值而壓碎。 可通過限制As的最小配筋量而防止發(fā)生。防止辦法e0AsAsNe0cuss實際重心軸fyAssAs第17頁/共72頁受壓破壞4、當(dāng)軸向力N偏心距極小，As鋼筋配置過少時 破壞過受壓破壞 這種破壞一般發(fā)生在偏心距較小的情況下，故也稱“小偏心受壓破壞

11、”破壞特點靠近軸向力一側(cè)的混凝土被壓碎，鋼筋A(yù)s達到屈服，鋼筋A(yù)s可能受拉，也可能受壓。但一般不屈服。破壞沒有明顯的預(yù)兆，沒有顯著的橫向裂縫和變形，具有突然性。Ne0sAsfyAsNe0sAsfyAs第18頁/共72頁受壓破壞 這種破壞一般發(fā)生在偏心距較小的情況偏心距e0很大偏心距e0較大偏心距e0很小偏心距e0極小As配置很少限制最小As第19頁/共72頁偏心距e0很大偏心距e0較大偏心距e0很小偏心距e0極小限制大偏心受壓破壞小偏心受壓破壞（部分截面受壓或全截面受壓）第20頁/共72頁大偏心受壓破壞小偏心受壓破壞（部分截面受壓或全截面受壓）第2破壞形態(tài)破壞條件破壞特征備注受拉破壞（大偏壓）

12、 偏心距較大，縱筋配置適當(dāng)時 受拉鋼筋首先達到屈服，然后受壓區(qū)砼壓碎，構(gòu)件破壞。破壞有明顯的預(yù)兆，裂縫、變形顯著發(fā)展。具有延性破壞性質(zhì)。破壞時:混凝土壓應(yīng)力為fc;鋼筋A(yù)s應(yīng)力為fy或s;鋼筋A(yù)s應(yīng)力為fy受壓破壞（小偏壓） 偏心距較小，或偏心距較大但縱筋配筋率很高時 靠近軸向力一側(cè)砼被壓碎，受壓鋼筋屈服，遠離一側(cè)鋼筋受拉或受壓，但一般不屈服。破壞沒有明顯預(yù)兆，具有脆性破壞性質(zhì)。破壞時:混凝土壓應(yīng)力為fc;鋼筋A(yù)s應(yīng)力為fy；鋼筋A(yù)s應(yīng)力未知，記為s。兩類破壞的本質(zhì)區(qū)別在于破壞時鋼筋A(yù)s能否達到受拉屈服。第21頁/共72頁破壞形態(tài)破壞條件破壞特征備注受拉破壞 偏心距較大，縱筋不同長細比柱從加荷

13、到破壞的N-M關(guān)系構(gòu)件長細比的加大會降低構(gòu)件的正截面受壓承載能力。原因：長細比較大時，偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲引起了不可忽略的附加彎矩或稱二階彎矩。第22頁/共72頁不同長細比柱從加荷到破壞的N-M關(guān)系構(gòu)件長細比的加大會降低構(gòu)5.4 偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)軸向壓力對偏心受壓構(gòu)件的側(cè)移和撓曲產(chǎn)生附加彎矩和附加曲率的荷載效應(yīng)稱為偏心受壓構(gòu)件的二階荷載效應(yīng)，簡稱二階效應(yīng)。側(cè)移產(chǎn)生的二階效應(yīng)由撓曲產(chǎn)生的二階效應(yīng)P-效應(yīng)P-效應(yīng)第23頁/共72頁5.4 偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng)軸向壓力對偏心受壓構(gòu)件的側(cè)移1 桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)(1)控制截面的轉(zhuǎn)移圖5-17 桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)(P-效應(yīng))5.4.

14、1 由撓曲產(chǎn)生的二階效應(yīng)(P-)效應(yīng)第24頁/共72頁1 桿端彎矩同號時的二階效應(yīng)圖5-17 桿端彎矩同號時的二階(2)考慮二階效應(yīng)的條件桿端彎矩同號時，發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情況是不普遍的，為了減少計算工作量，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，當(dāng)只要滿足下述三個條件中的一個條件時，就要考慮二階效應(yīng)：M1/M20.9軸壓比 N/fcA0.9lc/i34-12(M1/M2)OROR第25頁/共72頁(2)考慮二階效應(yīng)的條件桿端彎矩同號時，發(fā)生控制截面轉(zhuǎn)移的情3)考慮二階效應(yīng)后控制截面的彎矩設(shè)計值 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，除排架結(jié)構(gòu)柱外，其他偏心受壓構(gòu)件考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應(yīng)后控制截面的彎矩設(shè)計

15、值，應(yīng)按下列公式計算：Cmns2as，所以沒有x0.3h0時，在正常配筋范圍內(nèi)一般屬于大偏心受壓破壞，故ei0.3h0時可按大偏心受壓構(gòu)件設(shè)計 ei0.3h0時，在正常配筋范圍內(nèi)一般屬于小偏心受壓破壞，故ei0.3h0時可按小偏心受壓構(gòu)件設(shè)計判別原則5.5 矩形截面非對稱配筋偏心受壓構(gòu)件 正截面受壓承載力計算第36頁/共72頁一、截面設(shè)計1、大小偏心受壓破壞的判別 由于大，大偏心受壓構(gòu)件的配筋計算，已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，求As，As兩個方程，三個未知數(shù)x，As，As，無唯一解。需補充一個條件?？紤]經(jīng)濟性，讓混凝土最大限度地發(fā)揮作用，取x=bh0，當(dāng)然x2as。取As=minb

16、h，按As已知的情況重算。把As代入到左上式求As。第37頁/共72頁，大偏心受壓構(gòu)件的配筋計算，已知N，e0，b，h，fy，已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求As兩個方程，兩個未知數(shù)x，As，可解。說明As仍不能滿足抗壓要求，按As未知情況重算，或按小偏心受壓構(gòu)件計算。左邊上公式求As。右邊公式求As。（左邊上公式求As）（右邊公式求As），大偏心受壓構(gòu)件的配筋計算，第38頁/共72頁已知N，e0，b，h，fy，fy，fc，As，求As兩個，大偏心受壓構(gòu)件的配筋計算， 偏心受壓構(gòu)件還有可能由于長細比比較大，在與彎矩作用平面相垂直的平面內(nèi)發(fā)生縱向彎曲而破壞。因為在該平面內(nèi)沒有彎矩

17、作用，因此還需要對垂直于彎矩平面按軸心受力構(gòu)件進行驗算。NM（P117，式（5-4）N：軸向力設(shè)計值 ：鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)As：全部縱向受壓鋼筋的截面面積A：構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于0.03時，A改用凈面積Ac，Ac=A-As第39頁/共72頁，大偏心受壓構(gòu)件的配筋計算， 偏心受壓構(gòu)件 某矩形截面鋼筋混凝土柱，b=400mm，h=600mm，承受軸向力設(shè)計值N=1000kN，彎矩設(shè)計值M=450kNm，柱的計算長度l0=7.2m。該柱采用HRB400級鋼筋（fy=fy=360N/mm2，b=0.518），混凝土強度等級為C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2

18、），取as=as=40mm。試求縱向鋼筋截面面積并繪截面配筋圖。 條件同上，但該柱已選定受壓鋼筋為3 25（As=1473mm2），試求受拉鋼筋截面面積As，并繪配筋圖。 若選定受壓鋼筋為5 32（As=4021mm2，fy=300N/mm2），試求受拉鋼筋截面面積As，并繪配筋圖。第40頁/共72頁 某矩形截面鋼筋混凝土柱，b=400mm，h=小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算三個方程，四個未知數(shù)x，As，As，s，無唯一解。需補充一個條件。 由于遠離軸向力一側(cè)的As可能受壓，也可能受拉，但一般都不屈服。因此，配置過多的As沒有意義。所以，為了節(jié)省鋼材，按構(gòu)造要求配置As即可?？紤]最小配筋率考慮偏心距

19、e0極小且As配置很少時：，ei=e0-eaNAsAsxesAs步驟1Ne0-ea實際重心軸fyAssAseh0-h/2h0第41頁/共72頁小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算三個方程，四個未知數(shù)x，As，As小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算考慮最小配筋率考慮偏心距e0極小且As配置很少時：NAsAsxesAs 分析結(jié)果表明：當(dāng)Nfcbh時， 下式求得的As才有可能大于上式。即當(dāng)Nfcbh時，應(yīng)取As=0.002bh。式5-34第42頁/共72頁小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算考慮最小配筋率考慮偏心距e0極小小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算NAsAsxesAs步驟2三個方程，三個未知數(shù)x，As，s?？山?。 如將代入 ，再將 聯(lián)

20、立，消去As，可得關(guān)于的一元二次方程。求解。或?qū)s合力作用點取矩，列平衡方程可直接得。不滿足小偏壓的條件，按大偏壓重算。說明s-fy，As不屈服，繼續(xù)求As。說明s-fy，As已屈服，取s=-fy，重求As，As。拉壓取=h/h0，s=-fy，重求As，As。e第43頁/共72頁小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算NAsAsxesAs步驟2三個方小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算NAsAsxesAs步驟3對垂直于彎矩平面按軸心受力構(gòu)件進行驗算。NM（P113，式（5-4）N：軸向力設(shè)計值 ：鋼筋混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)As：全部縱向受壓鋼筋的截面面積A：構(gòu)件截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于0.03時，A改用凈面積Ac，

21、Ac=A-As第44頁/共72頁小偏心受壓構(gòu)件的配筋計算NAsAsxesAs步驟3對垂直偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計計算步驟（總結(jié)）根據(jù)（5-11a、b、c）分情況求M。計算e0=M/N。ea,ei=e0+ea。計算截面內(nèi)力設(shè)計值，初定截面尺寸b、h，選定材料，預(yù)估 as、as等。根據(jù)ei與0.3h0的大小關(guān)系來判定大小偏心受壓。ei0.3h0時，大偏心受壓破壞ei0.3h0時，小偏心受壓破壞As、As均未知As已知，求As確定As求求As、(As)垂直于彎矩平面承載力復(fù)核與雙筋梁完全類似繪制配筋圖垂直于彎矩作用平面承載力復(fù)核第45頁/共72頁偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計計算步驟（總結(jié)）根據(jù)（5-11a、b、

22、c 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋混凝土柱，承受軸向力設(shè)計值N=3000kN，彎矩設(shè)計值M=300kNm，柱的計算長度l0=2.4m?；炷翉姸鹊燃墳镃30（fc=14.3N/mm2，1=1.0），縱向鋼筋為HRB335級（fy=fy=300N/mm2，b=0.550），as=as=40mm。試求縱向鋼筋A(yù)s和As。解：計算參數(shù)：C30： fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2 HRB335：fy=fy=300N/mm2; h0=560mm（2）確定As取第46頁/共72頁 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋混凝土柱，承受軸

23、向力設(shè)計值N=3000kN，彎矩設(shè)計值M=300kNm，柱的計算長度l0=2.4m?；炷翉姸鹊燃墳镃30（fc=14.3N/mm2，1=1.0），縱向鋼筋為HRB335級（fy=fy=300N/mm2，b=0.550），as=as=40mm。試求縱向鋼筋A(yù)s和As。解：計算參數(shù)：C30： fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2 HRB335：fy=fy=300N/mm2; h0=560mm（3）求解（x）。解得x=430mm；第47頁/共72頁 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋混凝土柱，承受軸向力設(shè)計值N=3000kN，彎矩設(shè)計值

24、M=300kNm，柱的計算長度l0=2.4m。混凝土強度等級為C30（fc=14.3N/mm2，1=1.0），縱向鋼筋為HRB335級（fy=fy=300N/mm2，b=0.550），as=as=40mm。試求縱向鋼筋A(yù)s和As。解：計算參數(shù)：C30： fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2 HRB335：fy=fy=300N/mm2; h0=560mm（4）求As。0.551.051.07按大偏壓設(shè)計繼續(xù)根據(jù)方程組求As取s=-fy,重求As、As取s=-fy,=h/h0，重求As和As所以，As=480mm2，As=1868mm2。配筋A(yù)s：3 16（603mm2） As：4

25、25（1964mm2） 第48頁/共72頁 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋混凝土柱，承受軸向力設(shè)計值N=3000kN，彎矩設(shè)計值M=300kNm，柱的計算長度l0=2.4m?；炷翉姸鹊燃墳镃30（fc=14.3N/mm2，1=1.0），縱向鋼筋為HRB335級（fy=fy=300N/mm2，b=0.550），as=as=40mm。試求縱向鋼筋A(yù)s和As。解：計算參數(shù)：C30： fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2 HRB335：fy=fy=300N/mm2; h0=560mm（5）垂直于垂直于彎矩作用平面驗算滿足要求60040

26、0第49頁/共72頁 一截面尺寸bh=400mm600mm鋼筋偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核材料強度等級、截面尺寸、長細比l0/h、配筋A(yù)s和As等都已知。e0已知，能承受的軸力設(shè)計值NuN已知，能有多大的偏心？（能承受的彎矩設(shè)計值Mu）第50頁/共72頁偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核材料強度等級、截面尺寸、長細比l0偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核N已知，能有多大的偏心？（能承受的彎矩設(shè)計值Mu）（大偏心）（小偏心）（界限破壞）NNbNNb大偏心受壓 小偏心受壓 NNb大偏心受壓 （Mu=Ne0，求e0。），步驟：由左上式求x由左下或右式求得e或e。由e或e求得e0，得Mu。第51頁/共72頁偏心受壓構(gòu)件

27、截面承載力復(fù)核N已知，能有多大的偏心？（能承受偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核N已知，能有多大的偏心？（能承受的彎矩設(shè)計值Mu）（大偏心）（小偏心）（界限破壞）NNbNNb大偏心受壓 小偏心受壓 小偏心受壓 （Mu=Ne0，求e0。）步驟：由式求x由式求得e。由e求得e0，得Mu。NNb第52頁/共72頁偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核N已知，能有多大的偏心？（能承受e0已知，能承受的軸力設(shè)計值Nu偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核假設(shè)截面為大偏心受壓，對縱向壓力作用點N取矩：（1）先確定截面受壓區(qū)高度x ：NAsAsxefyAseN作用于As及As以外，取正，N作用于As及As之間，取負。(2-1)當(dāng)xxbh0

28、時，大偏心受壓x2asx1fcbh:防止反向破壞的發(fā)生求出Nu,NNu(4)垂直于彎矩作用平面的承載力驗算 （P117，式（5-4）步驟：按大偏壓試算xxbh0按大偏壓公式求Nu。xbh0按小偏壓重算x（），求得Nu。驗算防止反向破壞的發(fā)生驗算垂直于彎矩平面承載力第55頁/共72頁e0已知，能承受的軸力設(shè)計值Nu偏心受壓構(gòu)件截面承載力復(fù)核5.7 對稱配筋矩形截面的計算方法 在實際工程中，柱要承受異號彎矩的作用；為了保證柱吊裝時不會出錯；為了構(gòu)造簡單，便于施工。柱常采用對稱配筋：As=As，fy=fy，as=as 兩側(cè)配置鋼筋的級別、面積、位置等均相同，關(guān)于重心軸對稱。N As As。第56頁/

29、共72頁5.7 對稱配筋矩形截面的計算方法 在實際工程中，NNb時，大偏心受壓。NNb時，小偏心受壓。（大偏心）（小偏心）（界限破壞）偏心類型判別：判別方法：xbh0時，大偏心受壓。 xbh0時，小偏心受壓。即：第57頁/共72頁NNb時，大偏心受壓。NNb時，小偏心受壓。（大偏心）（，對稱配筋大偏心受壓，As、As要滿足最小配筋率的要求。第58頁/共72頁，對稱配筋大偏心受壓，As、As要滿足最小配對稱配筋小偏心受壓關(guān)于的三次方程，求解不方便。第59頁/共72頁對稱配筋小偏心受壓關(guān)于的三次方程，求解對稱配筋小偏心受壓令：發(fā)現(xiàn)Y與的關(guān)系接近直線：是關(guān)于的一次方程，求解：此外，垂直于彎矩作用平面

30、按軸心受壓構(gòu)件驗算。As、As要滿足最小配筋率的要求。第60頁/共72頁對稱配筋小偏心受壓令：發(fā)現(xiàn)Y與的關(guān)系接近直線：5.9 正截面承載力Nu-Mu的相關(guān)曲線NuMu0軸壓純彎小偏心受壓大偏心受壓界限破壞短柱長柱細長柱5.10 偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力計算第61頁/共72頁5.9 正截面承載力Nu-Mu的相關(guān)曲線NuMu0軸壓純彎 二、計算公式 三、截面設(shè)計和承載力復(fù)核 四、其他構(gòu)造要求 一、受力特點和破壞形態(tài)提綱第6章 受拉構(gòu)件的截面承載力第62頁/共72頁 二、計算公式 三、6.1 概述軸心受拉受拉構(gòu)件N只對一個軸有偏心：單向偏心受拉N對兩個軸都有偏心：雙向偏心受拉NMNM1M2偏心受

31、拉第63頁/共72頁6.1 概述軸心受拉受拉構(gòu)件N只對一個軸有偏心：單向偏心受軸心受拉NfyAs1NNsAs1當(dāng)N很小時，未開裂，混凝土和鋼筋共同承受拉力。隨著N的增大，混凝土開裂，開裂后完全退出工作，全截面裂通。拉力全部由鋼筋承擔(dān)。當(dāng)鋼筋應(yīng)力達到屈服強度時，構(gòu)件破壞。（As：截面全部縱向鋼筋的面積）截面設(shè)計承載力復(fù)核第64頁/共72頁軸心受拉NfyAs1NNsAs1當(dāng)N很小時，未開裂，混凝土6.2 偏心受拉構(gòu)件的受力特點和破壞特征NAsAsee根據(jù)偏心受拉構(gòu)件的破壞特點，可以分為：小偏心受拉構(gòu)件和大偏心受拉構(gòu)件。僅與軸向拉力的作用位置有關(guān)。當(dāng)軸向力作用在As和As合力點之間當(dāng)軸向力作用在As和As合力點之外AsAsNAsAsN小偏心受拉構(gòu)件大偏心受拉構(gòu)件第65頁/共72頁6.2 偏心受拉構(gòu)件的受力特點和破壞特征NAsAsee小偏心受拉構(gòu)件的破壞特點AsAsNe0偏心距e0很小時 全截面受拉，N很小時，混凝土和鋼筋共同承擔(dān)拉力。隨著N的增大，拉力較大側(cè)混凝土先開裂，裂縫迅速貫通，混凝土退出工作。拉力由As和As共同承受。當(dāng)配筋適量時最后As先屈服，As后屈服。截面破壞。fyAsAsAsNe0偏心距e0較大，但N仍在As和As之間時fyAsN很小時，截面一側(cè)受拉一側(cè)受壓。隨著N的增大，靠近拉力一側(cè)的混凝土先開裂，開裂后受