[工学]混凝土结构设计基本原理-第5章-钢筋混凝土受压构件承载力计算.ppt

混凝土结构设计基本原理 中南大学土木建筑学院 黄天立 博士，讲师 E-mail: htianli@mail.csu.edu.cn Tel: 137 第五章 钢筋混凝土受压构件 承载力计算 混凝土结构设计基本原理 第五章 二、偏心受压构件的M－N相关曲线 N-M极限承载力相关曲线 偏心矩增加 小偏心破坏（受压破坏） 大偏心破坏（受拉破坏） （Nu减小，Mu增加） （Nu减小，Mu减小） 混凝土结构设计基本原理 第五章 三、偏心矩增大系数 N N ?e0 f e0 1、短柱 偏心矩增大的影响可以忽略不计。 2、长柱 偏心矩增大的影响需要考虑； 附加弯距 不可忽略； 偏心矩随荷载增大而非线性增加。 3、细长柱 偏心矩随荷载增大到某一时刻，侧向挠度 突然剧烈增加，构件失稳破坏。 混凝土结构设计基本原理 第五章 三、偏心矩增大系数 图5-24 柱的各种破坏 1、短柱 材料破坏。N0 轴力与弯距成线性关系。OB 2、长柱 3、细长柱 材料破坏。 N1 轴力与弯距非线性关系。 OC 失稳破坏。 N2 钢筋和砼应变均未达到破坏时的极限值； 轴力与弯距非线性关系。 OE 混凝土结构设计基本原理 第五章 三、偏心矩增大系数 考虑纵向弯曲的影响。 反映纵向弯曲对承载力的降低。 N N ?e0 f e0 《规范》GB50010－2002规定： 当偏心受压构件的长细比l0/i≤17.5（对应的矩形截面为l0/h ≤5）时，可取?=1.0。 构件计算长度 截面曲率修正系数 构件长细比对截面曲率的影响系数 混凝土结构设计基本原理 第五章 初始偏心距 初始偏心 距 理论偏心 距 附加偏心 距 ea≥20mm ≥(1/30)偏心方向 截面边长 由于施工误差、计算偏差以及材料不均匀等原因，实际构件中不存在理想的轴压构件。 混凝土结构设计基本原理 第五章 四、偏心受压构件正截面承载力计算 （一）基本假设 1、截面应变平截面假定； 2、不计砼抗拉强度； 3、受压区砼极限压应变； 4、混凝土压应力分布图形为等效矩形， 强度为 ，高度为 。 混凝土结构设计基本原理 第一章 （上升段为二次抛物线，下降段为水平直线） ?cu ?0 o ?c fc ? 混凝土受压应力－应变曲线模型（ GB50010－2002 ） 混凝土结构设计基本原理 第五章 （二）基本计算公式 1、大偏心受压 xn b h h0 As As’ e N xc fyAs C e’ ?ei x b h h0 As As’ e N x C e’ ?ei 混凝土结构设计基本原理 第五章 1、大偏心受压 x b h h0 As As’ e N x C e’ ?ei 混凝土结构设计基本原理 第五章 2、小偏心受压 混凝土结构设计基本原理 第五章 防止反向破坏 混凝土结构设计基本原理 第五章 五、矩形截面不对称配筋的计算方法 大、小偏压的判别方法 ： 大偏压 ： 小偏压 ： ?b的取值与受弯构件相同 近似判别方法 ： 大偏压 ： 小偏压 ： 混凝土结构设计基本原理 第五章 截面设计计算框图 混凝土结构设计基本原理 第五章 大偏心受压构件的截面设计 ： 1、 均未知情况。 三个未知数，两个方程。 补充附加方程： 令： 充分发挥混凝土的抗压作用。 混凝土结构设计基本原理 第五章 2、 已知、 未知情况。 直接计算求解x： ① 当 混凝土结构设计基本原理 第五章 ② 当 ，加大截面尺寸 按 未知情况重新计算 。 保证大偏心受压破坏。 ③ 当 ，取 ，对受压合力作用点取矩，即 混凝土结构设计基本原理 第五章 小偏心受压构件的截面设计 ： 1、 均未知情况。 四个未知数，三个方程。 补充附加条件。 混凝土结构设计基本原理 第五章 无论配置多少受拉钢筋 ，其应力为 达不到屈服。 1、可按最小配筋率配置受拉钢筋 2、防止反向破坏，当 时， 混凝土结构设计基本原理 第五章 由此得到， ① 当 混凝土结构设计基本原理 第五章 ② 当 ， 令 * * * * 本章重点 混凝土结构设计基本原理 第五章 了解轴心受压构件的受力全过程； 掌握轴心受压构件正截面承载力的计算方法； 熟悉构造要求。 了解偏心受压构件的受力工作特性；熟悉两种不同的受压破坏特征及由此划分成的两类