混凝土结构设计原理(沈蒲生)偏心受力构件.pptVIP

混凝土结构设计原理(沈蒲生)偏心受力构件.ppt

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混凝土结构设计原理(沈蒲生)偏心受力构件.ppt

五、偏心受拉构件受力分析 1. 大小偏心受拉构件 小偏心受拉 h0 fyAs fy’As’ e’ e N e0 as 和偏压不同 N位于As和As’之间时,混凝土全截面受拉(或开始时部分混凝土受拉,部分混凝土受压,随着N的增大,混凝土全截面受拉) 开裂后,拉力由钢筋承担 最终钢筋屈服,截面达最大承载力 五、偏心受拉构件受力分析 1. 大小偏心受拉构件 大偏心受拉 N位于As和As’之外时,部分混凝土受拉,部分混凝土受压, 开裂后,截面的受力情况和大偏压类似 最终受拉钢筋屈服,压区混凝土压碎,截面达最大承载力 e’ e N e0 h0 fyAs fy’As’ as ?1fc x 五、偏心受拉构件受力分析 2. 小偏心受拉构件的承载力 混凝土不参加工作 h0 fyAs fy’As’ e’ e Nu e0 as 可直接应用公式进行设计和复核 五、偏心受拉构件受力分析 3. 大偏心受拉构件的承载力 设计或复核方法和大偏压类似,只是N的方向不同 e’ e Nu e0 h0 fyAs fy’As’ as ?1fc x * 这是两个最简单的单层单跨框架结构,有两根柱子,一根梁组成。 第一图:框架仅承受竖向荷载,在这个竖向荷载作用下,柱子是偏向受压构件,柱子没有侧移,在轴力的作用下,柱子会发生挠曲变形,也就是原来的构件形心线是直线,在轴力作用下,会发生挠曲变形,构件形心线变成了曲线,构件越细长,偏移量也就越大,构件越粗壮,偏移量也就越小,(短柱可忽略,长柱不可忽略)中间位置的偏移量最大,此时力线与构件形心线的距离增大,增大的距离体现在内力上就是附加的弯矩,此时我们说构件发生了挠曲效应,也就是我们教材中所说的小p-r的效应。 第二图:框架即承受竖向荷载也承受水平荷载,那么柱子在水平荷载下,发生了侧移,同样使得力线与构件形心线距离增大,增大了距离也就产生了附加的弯矩,这个效应我们称作重力二阶效应,也就是我们教材中所说的大p-r效应。 相同点:力线与构件形心线的距离增大,就会产生附加内力即附加弯矩 不同点:引起力线与构件形心线距离增大的原因不同,如果是作为结构整体发生层间位移引起的就为大p-r效应,如果是构件个体发生挠曲变形就是小p-r效应。 * 构件长细比的大小,直接影响到偏心受压柱在偏心力作用下的侧向挠度af (图)。长细比较小时,其侧向挠曲引起的附加弯矩也Naf小,长细比越大, Naf 也会越大。 * 其中理论偏心距 是由考虑结构的二阶效应后的设计弯矩M求得 附加偏心距 主要考虑: 实际存在着荷载作用位置的不定性; 混凝土质量的不均匀性; 施工的偏差等因素。 * 其中理论偏心距 是由考虑结构的二阶效应后的设计弯矩M求得 附加偏心距 主要考虑: 实际存在着荷载作用位置的不定性; 混凝土质量的不均匀性; 施工的偏差等因素。 * 第 7 章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7.1 偏心受力构件概述 偏心受压、偏心受拉 P158 图7-4 P157 图7-2 偏心受力构件示例 大偏压破坏 ?cu N f ?yA?s fyAs N N (a) (b) e0 P158 图7-5 7.2 偏心受压构件正截面承载力计算 7.2.1 偏心受压构件破坏特征 1.破坏特征 小偏压破坏 N f ?yA?s f ?yA?s N N N ?sAs ?’sAs ?cmax2 ?cmax1 ?cu (a) (c) (b) e0 e0 P158 图7-5 条件 应力状态 破坏特征 破坏性质 类似构件 大偏压 (受拉) 小偏压 (受压) 偏心受压构件破坏形态 条件 应力状态 破坏特征 破坏性质 类似构件 大偏压 (受拉) 小偏压 (受压) 偏心受压构件破坏形态 偏心距较大,配筋率较少 部分受拉 部分受压 砼:fc 远侧As:fy 近侧A’s:f’y 延性 双筋适筋梁 偏心距较小,配筋率较大 部分受拉 部分受压 砼:fc 远侧As:ss 近侧A’s:f’y 脆性 双筋超筋梁 偏心距较小 全截面受压 砼:fc 远侧As:s’s 近侧A’s:f’y 脆性 轴压构件 b c d e f g h A?s As h0 x0 x?0b ?s 0.0033 a? a?? a ?y 0.002 P159 图7-6 大偏压 : 小偏压 : 2 .两类偏心受压破坏的界限 3.偏心受压构件N-M相关曲线 Mu Nu 轴压破坏 弯曲破坏 界限破坏 小偏压破坏 大偏压破坏 2 1 3 N相同M越大越不安全 M 相同:大偏压,N越小越不安全 小偏压,N越大越不安全 P159图7-7 c a b 4.二阶效应 轴向力在结构发生层间位移和挠曲变形时会

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