受壓構(gòu)件正截面承載力計算(1)-文庫吧

【正文】 M呈線 性關(guān)系，與 N軸夾角為偏心距 e0 ?22 對于 長細比 l0/h≤8的 短柱 。 ◆ 側(cè)向撓度 f 與初始偏心距 ei相比很小 。 ◆ 柱跨中彎矩 M=N(ei+f ) 隨軸力 N的增加基本呈線性增長 。 ◆ 直至達到截面承載力極限狀態(tài)產(chǎn)生破壞 。 ◆ 對短柱可忽略側(cè)向撓度 f的影響 。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱 (材料破壞 ) 長柱 (材料破壞 ) 細長柱 (失穩(wěn)破壞 ) N M 0 3） 長柱的正截面受壓破壞 ?23 長細比 8l0/h ≤30的 長柱 。 ◆ f 與 ei相比已不能忽略 。 ◆ f 隨軸力增大而增大 ， 柱跨中彎矩 M = N ( ei + f ) 的增長速度大于軸力 N的增長速度 。 即 M隨 N的增加呈明顯的非線性增長 。 ◆ 雖然最終在 M和 N的共同作用下達到截面承載力極限狀態(tài) ， 但軸向承載力明顯低于同樣截面和初始偏心距情況下的短柱 。 ◆ 因此 ， 對于長柱 ， 在設(shè)計中應考慮側(cè)向撓度 f 對彎矩增大的影響 。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱 (材料破壞 ) 長柱 (材料破壞 ) 細長柱 (失穩(wěn)破壞 ) N M 0 3） 長柱的正截面受壓破壞 ?24 長細比 l0/h 30的 細長柱 ◆ 側(cè)向撓度 f 的影響已很大 。 ◆ 在未達到截面承載力極限狀態(tài)之前 ， 側(cè)向撓度 f 已呈 不穩(wěn)定 發(fā)展 。 即柱的軸向荷載最大值發(fā)生在荷載增長曲線與截面承載力 NuMu相關(guān)曲線相交之前 。 ◆ 這種破壞為失穩(wěn)破壞 ， 應進行專門計算 。 N0 N1 N2 N0ei N1ei N2ei N1f1 N2f2 B C A D E 短柱 (材料破壞 ) 長柱 (材料破壞 ) 細長柱 (失穩(wěn)破壞 ) N M 0 3） 長柱的正截面受壓破壞 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計算 25 4）偏心距增大系數(shù) elxfypsin? f y xeieiNNN eiN ( ei+ f )le對跨中截面，軸力 N的偏心距為 ei + f ，即跨中截面的彎矩： M =N ( ei + f ) 由于側(cè)向撓曲變形，軸向力將產(chǎn)二階效應，引起 附加彎矩 。對于長細比較大的構(gòu)件，二階效應引起的附加彎矩不能忽略。 在截面和初始偏心距相同的情況下，柱的長細比 l0/h不同，側(cè)向撓度 f 的大小不同，影響程度有很大差別，將產(chǎn)生不同的破壞類型。 Mmax=N(ei+f) f N e i N ( e i + f ) y x e i e i N N l 0 《 混凝土設(shè)計規(guī)范 》 對長細比 l0/i較大的偏心受壓構(gòu)件，采用把初始偏心距 ei乘以一個偏心距增大系數(shù) η來近似考慮二階彎矩的影響。 4）偏心距增大系數(shù) η ?26 偏心距增大系數(shù) iiiefefe ???? 1??27 偏心距增大系數(shù) iiiefefe ???? 1?l0 0 l x f y p sin . ? f y x e i e i N N 2/022lxdxyd??????? 1020lf0hycu ??? ??，截面破壞時： 202lfp?2010 lf?界限狀態(tài) ?28 考慮徐變影響后，乘以增大系數(shù) ，得： 0hb????011721h??22001201 0 1 7 2 0bllfh? ? ?? ? ?再考慮偏心距和長細比的影響，得 ： 12011172b h? ? ?? ? ? )102/(3 3 0 3 05hb?????2000172011??????????hlhe i?轉(zhuǎn)換成 長細比 ?29 令 ?hh得 η的具體表達式如下： ： 201201111400 iilfeehh? ? ???? ? ? ? ?????1 ––– 考慮偏心距的變化對截面曲率的修正系數(shù)。 ?2 ––– 考慮構(gòu)件長細比對截面曲率的影響系數(shù)，長細比過大，可能發(fā)生失穩(wěn)破壞。 當 e0 ? ，大偏心 ?1 = ?2 = – / h ? ? 當構(gòu)件長細比 l0/h ?5或 l0/d ?5 或 l0/i ? ， 即視為短柱，取 ? = 當 l0 / h ?15時 ?2 = ?? N Af c?ai eee ?? 0第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計算 30 3. 偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算 =M = N e0NAs sANe0As sA=M = N e0NAs sANe0As sA偏壓構(gòu)件破壞特征 受拉破壞 tensile failure 受壓破壞 pressive failure 正截面計算的 基本假定 第 6章 受壓構(gòu)件正截面承載力計算 31 正截面計算的 基本假定 平截面假定 ；構(gòu)件正截面受彎后仍保持為平面； 不考慮拉區(qū)混凝土的貢獻 ； 受壓區(qū)混凝土采用等效矩形應力圖，等效矩形應力圖的強度為a1 fc，等效矩形應力圖的高度與中和軸高度的比值為 b 1； 當截面受壓區(qū)高度滿足 時，受壓鋼筋可以屈服。 39。2 sax ? 當 ? ≤?b時 —受 拉 破壞 (大偏心受壓 ) sysyc AfAfbxfNN ?????? 1u a)()2( 39。039。39。01 ssycu ahAfxhbxfeNNe ????? aα1 fcbx x 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力基本計算公式 f y A s f39。 y A 39。 s N e ? e i ?32 u,NN 軸 向 壓 力 設(shè) 計 值 ， 受 壓 承 載 力 設(shè) 計 值 。—Ae s軸 向 壓 力 至 受 拉 鋼 筋 合 力 作 用 點 的 距 離 。—ie 初 始 偏 心 距 。— si ahee ???2?? 偏 心 距 增 大 系 數(shù) 。—sA合力點取矩： 縱軸方向力的平衡 : 大偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算公式的適用條件 sysyc AfAfbxfN ????? 1a)()2( 39。039。39。01 ssyc ahAfxhbxfNe ???? a適用條件 39。2 )2sax ?b?? ? 1) 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力基本計算公式 ?33 保 證 破 壞 時 受 拉 鋼 筋 應 力 先 達 到 屈 服 強 度 。保 證 破 壞 時 受 壓 鋼 筋 應 力 達 到 抗 壓 強 度 。39。39。22,ssx a ax? ?若 取 對 受 壓 鋼 筋 合 力 作 用 點 取 矩39。039。 ()y s sN e f aAh? ?39。e — 軸 向 壓 力 至 受 壓 鋼 筋 合 力 作 用 點 的 距 離 。39。39。039。= 2i s se e a ah eh? ? ? ? ? ?α1 fcbx x f y A s f39。 y A 39。 s N e ? e i e’ 當 ? ?b時 —受 壓 破壞 (小偏心受壓 ) 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力基本計算公式 ?34 近 軸力端混凝土壓壞 ss ？ 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力基本計算公式 ?35 u,NN 軸 向 壓 力 設(shè) 計 值 ， 受 壓 承 載 力 設(shè) 計 值 。—Ae s軸 向 壓 力 至 受 拉 鋼 筋 合 力 作 用 點 的 距 離 。—sssycu AAfbxfNN sa ?????? 1)()2( 39。001 ssycu ahAfxhbxfeNNe ??????? asi ahee ???2?)()2(39。39。 39。039。1 sssscu ahAaxbxfeNNe ????? sa? e i s s As f ‘ y A 39。 s N α1 fcbx x e e’ ? 偏 心 距 增 大 系 數(shù) 。—39。e — 軸 向 壓 力 至 受 壓 鋼 筋 合 力 作 用 點 的 距 離 。39。39。039。( ) ( )2i s se e a ah eh? ?? ? ? ? ? ? ? sA合力點取矩： 39。sA 合力點取矩 ： 縱軸方向力的平衡 : ccucsxxh?? ??0)1/(01 ??hxE cussb?sx=b 1xc ss=Es?s )1( 1 ?? ?b? cusE由平截面假定可得 采用上式 ss代入平衡方程將出現(xiàn) x 的 三次方程 11b?b?s????bys f離 N較遠一側(cè) 鋼筋應力 ss ? cu ? s x c h 0 偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承