第四章混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件主講人：王維

時間：2020.02建筑結(jié)構(gòu)與識圖鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件PART

02偏心受壓構(gòu)件配筋設(shè)計Ne0

NM（=Ne0）4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件

鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件多采用矩形截面，截面尺寸較大的預(yù)制柱可采用工字形截面和箱形截面，公共建筑中的柱多采用圓形截面。如圖：4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件按偏心距和配筋的不同，偏壓構(gòu)件可分為大偏心受壓和小偏心受壓破壞

當(dāng)e0

很小時，接近軸壓構(gòu)件；當(dāng)e0

較大時，接近受彎構(gòu)件4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件破壞類型

1．受拉破壞：大偏心受壓情況這種偏心受壓構(gòu)件的破壞是由于受拉鋼筋首先到達屈服，而導(dǎo)致的受壓區(qū)混凝土壓壞，其承載力主要取決于受拉鋼筋，故稱為受拉破壞。這種破壞有明顯的預(yù)兆，橫向裂縫顯著開展，變形急劇增大，具有塑性破壞的性質(zhì)。形成這種破壞的條件是：偏心距e0

較大，且縱筋配筋率不高，因此，稱為大偏心受壓情況。

破壞性質(zhì)：塑性破壞。4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件大偏心受壓破壞時截面應(yīng)力分布圖

其破壞始于受拉鋼筋的屈服，然后導(dǎo)致受壓區(qū)混凝土被壓碎，故稱大偏心受壓破壞，也稱為受拉破壞。4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件2．受壓破壞：小偏心受壓情況(a)截面部分受壓(b)全截面受壓

產(chǎn)生條件：相對偏心距雖不小，但受拉鋼筋配置過多。較小，或偏心距破壞特征：加荷后全截面受壓或大部分受壓,近側(cè)混凝土壓應(yīng)力較高,遠側(cè)壓應(yīng)力較小甚至受拉。隨著荷載增加,近側(cè)混凝土出現(xiàn)縱向裂縫被壓碎，受壓鋼筋屈服,遠側(cè)鋼筋可能受壓，也可能受拉，但都未屈服。

破壞性質(zhì)：脆性破壞。4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件

構(gòu)件的破壞始于受壓區(qū)混凝土，稱為小偏心受壓破壞，又稱為受壓破壞。這種破壞特征與軸心受壓構(gòu)件相似。4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件大偏心受壓破壞與小偏心受壓破壞的對比（哪部分先屈服，屬于延性還是脆性破壞）？

大偏心受壓破壞（受拉破壞）受拉部分先破壞

受拉鋼筋先屈服而后受壓砼被壓碎延性破壞小偏心受壓破壞（受壓破壞）受壓部分先破壞

受壓區(qū)砼先被壓碎脆性破壞4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件大偏心受壓破壞與小偏心受壓破壞的界限？大偏心受壓破壞（受拉破壞）小偏心受壓破壞（受壓破壞）4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件兩種偏心受壓情況的判別如前所述，判別兩種偏心受壓情況的基本條件是：ξ≤ξb

為大偏心受壓；ξ>ξb為小偏心受壓。但在開始截面配筋計算時，As'及As為未知，將無從計算相對受壓區(qū)高度，因此也就不能利用ξ來判別。此時可近似按下面方法進行判別：?4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件附加偏心距、初始偏心距Ne0

理論偏心距施工誤差材料不均勻等等附加偏心距ei=e0+eah:偏心方向的截面最大尺寸4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件彎矩增大系數(shù)fPei（二次彎矩）增大結(jié)構(gòu)中的二階效應(yīng)是指作用在結(jié)構(gòu)上的重力荷載或構(gòu)件中的軸壓力在變形后的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中引起的附加內(nèi)力（如彎矩）和附加變形4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件《混凝土規(guī)范》規(guī)定：只要滿足以下三個條件之一，就要考慮二階效應(yīng)的影響。

M1、M2：分別為已考慮側(cè)移影響的偏心受壓構(gòu)件兩端截面按結(jié)構(gòu)彈性分析確定的對同一主軸的組合彎矩設(shè)計值，絕對值較大端為M2，絕對值較小端為M1；當(dāng)構(gòu)件按單曲率彎曲時，M1/M2取正值，否則取負值?！痘炷烈?guī)范》規(guī)定：考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計值，應(yīng)按照以下公式計算：其中:彎矩增大系數(shù):柱端截面偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)，當(dāng)小于0.7時取0.7:截面曲率修正系數(shù)，當(dāng)計算值大于1時，取1.0矩形截面偏壓構(gòu)件正截面承載力基本計算公式α1fcbxNee’eifyAsf'yA'sxA'sAsasa'shh0大偏心受壓應(yīng)力計算圖bα1fc1.基本計算公式:軸向壓力作用點至受拉鋼筋A(yù)s合力點的距離1)大偏心受壓4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件（2)適用條件:當(dāng)時：:軸向壓力作用點至受壓鋼筋A(yù)'s合力點的距離（1)基本公式:4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件離縱向力較遠一側(cè)的鋼筋應(yīng)力為α1fcbx小偏心受壓應(yīng)力計算圖x=ξh0σsAse’Neeif'yA'sA'sAsasa'shh0bα1fc2)小偏心受壓(或)若σs>0時，表示鋼筋受拉；若σs<0時，說明鋼筋受壓。要求滿足：4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件e:軸向力作用點至較遠側(cè)鋼筋A(yù)s合力點的距離α1fcbx小偏心受壓應(yīng)力計算圖x=ξh0σsAse’Neeif'yA'sA'sAsasa'shh0bα1fc4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件2.垂直于彎矩作用平面的承載力驗算

偏心受壓構(gòu)件除應(yīng)計算彎矩作用平面的受壓承載力外，尚應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。此時，可不考慮彎矩的作用，但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)的影響。其計算公式為4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件對稱配筋：受拉鋼筋=受壓鋼筋在實際工程中，對稱配筋由于構(gòu)造簡單，施工方便，尤其適用于構(gòu)件在承受不同荷載時可能產(chǎn)生不同符號彎矩的情況，是偏心受壓柱最常用的配筋形式。4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件1.大偏心受壓其中4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件大偏心受壓截面采用對稱配筋時:當(dāng)時:當(dāng)時:為了保證受拉鋼筋達到屈服強度為了保證受壓鋼筋達到屈服強度4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件2.小偏心受壓4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計

己知：內(nèi)力設(shè)計值M、N，材料強度fc、fy，截面尺寸b×h；求：截面配筋判斷截面類型4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件（1）判斷是否考慮二階效應(yīng)，并求4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件（2）初步判斷構(gòu)件的偏心類型（大偏壓）①②4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件（2）初步判斷構(gòu)件的偏心類型（小偏壓）《混凝土規(guī)范》給出如下近似計算公式：4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件（2）初步判斷構(gòu)件的偏心類型（小偏壓）4.2鋼筋混凝土受壓構(gòu)件基本步驟（