[工学]第五章_受压构件的截面承载力.pptVIP

* * * * * * 由基本公式求解x 和As的具体运算是很麻烦的。 迭代计算方法 用相对受压区高度x ， 在小偏压范围x =xb~1.1， 对于HRB335级钢筋和C50以下等级混凝土，as在0.4~0.5之间，近似取0.43 as=x(1-0.5x) 变化很小。 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 截 面 设 计 As(1)的误差最大约为12%。 如需进一步求较为精确的解，可将As(1)代入基本公式求得x。 取as =0.45 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 分析证明上述迭代是收敛的，且收敛速度很快。 截 面 设 计 二、截面复核 在截面尺寸(b×h)、截面配筋As和As‘、材料强度(fc，fy，f y)、以及构件长细比(l0/h)均为已知时，根据构件轴力和弯矩作用方式，截面承载力复核分为两种情况： 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 2. 给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值N 1. 给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值M 截 面 复 核 1、给定轴力设计值N，求弯矩作用平面的弯矩设计值M 由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知，未知数 只有x和M两个。 若N ≤Nb，为大偏心受压， 若N Nb，为小偏心受压， 由(a)式求x以及偏心距增大系数h，代入(b)式求e0，弯矩设计值为M=N e0。 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 截 面 复 核 2. 给定轴力作用的偏心距e0，求轴力设计值N 若hei≥e0b，为大偏心受压 未知数为x和N两个，联立求解得x和N。 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 截 面 复 核 若heie0b，为小偏心受压 ◆ 联立求解得x和N ◆ 尚应考虑As一侧混凝土可能出现反向破坏的情况 e=0.5h-a-(e0-ea)，h0=h-a ◆另一方面，当构件在垂直于弯矩作用平面内的长细比l0/b较大时，尚应根据l0/b确定的稳定系数j，按轴心受压情况验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力 上面求得的N 比较后，取较小值。 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 截 面 复 核 大小偏心的判别 1. 计算相对受压区高度判别 （最可靠，适用于截面复核和对称配筋矩形截面设计） 2. 使用界限偏心距判别 （适用于截面复核） 3. 使用经验公式判别 （适用于矩形截面设计） 4. 试算法：先按大偏压计算 相对受压区高度，加以判断，再重算。 （适用任何截面设计） 5.6 不对称配筋矩形截面正截面承载力计算 ◆实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用，当弯矩数值相差不大，可采用对称配筋。 ◆采用对称配筋不会在施工中产生差错，故有时为方便施工或对于装配式构件，也采用对称配筋。 ◆对称配筋截面，即As=As，fy = fy，a = a，其界限破坏状态时的轴力为Nb=a fcbxbh0。对称配筋是不对称配筋的特殊情形，所以基本公式仍可采用。 5.7 对称配筋矩形截面正截面承载力计算 大、小偏心受压构件的判别 将 代入大偏心受压构件 基本公式，得到对称配筋大偏心受压基本公式: 5.7 对称配筋矩形截面正截面承载力计算 a 值对小偏心受压构件来说仅为判断依据，不能 作为小偏心受压构件的实际相对受压高度值，应 按小偏心重新计算。 　　 b 实际设计中，由于选择构件截面尺寸取决于构件 刚度，因此有可能出现截面尺寸很大而荷载相对 很小以及偏心矩也很小的情形。此时可能出现 　　　　　　　　 注意: 应属于小偏心。 5.7 对称配筋矩形截面正截面承载力计算 5.8 正截面承载力Nu-Mu相关曲线及其应用 对于给定的截面、材料强度和配筋，达到正截面承载力极限状态时，其压力和弯矩是相互关联的，可用一条Nu-Mu相关曲线表示。根据正截面承载力的计算假定，可以直接采用以下方法求得Nu-Mu相关曲线： ⑴取受压边缘混凝土压应变等于ecu； ⑵取受拉侧边缘应变； ⑶根据截面应变分布，以及混凝土和钢筋的应力-应变关系，确定混凝土的应力分布以及受拉钢筋和受压钢筋的应力； ⑷由平衡条件计算截面的压力Nu和弯矩Mu； ⑸调整受拉侧边缘应变，重复⑶和⑷ 相 关 曲 线 理论计算结果 等效矩形计算结果 5.8正截面承载力Nu-Mu相关曲线及其应用 相 关 曲 线 Nu-Mu相关曲线反映了在压力和弯矩共同作用下正截面承载力的规律，具有以下一些特点： ⑴相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。 ● 如一组内力（N，M）在曲线内侧说