1、5 受压构件承载力计算,5 受压构件承载力计算,5.1 概述 5.2 受压构件一般构造要求 5.3 轴心受压构件的承载力计算 5.4 偏心受压构件正截面承载力计算 5.5 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 5.6 小结,5.4偏心受压构件正截面承载力计算,压弯构件 偏心受压构件,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,5 受压构件承载力计算,压弯构件 偏心受压构件,偏心距e0=0时？ 当e0时，即N=0，？ 偏心受压构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压构件和受弯构件。,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,5.4偏心受压构件正截面承载力计算,5.4.1偏心受压构件正截面的
2、破坏特征,偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关， 一般可分为以下两类：,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,受拉破坏“大偏心受压破坏”受压破坏“小偏心受压破坏”,5.4.1偏心受压构件正截面的破坏特征,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,（1）大偏心受压破坏 当构件截面中轴向压力的偏心距e0较大，而且没有配置过多的受拉钢筋As时，就将发生这种类型的破坏。此时，截面可能处于大部分受拉而少部分受压状态。,大偏心受压关键的破坏特征：属于塑性破坏 受拉破坏,图5-13大偏心受压破坏,5.4.1偏心受压构件正截面的破坏特征,5 受压构
3、件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,（2）小偏心受压破坏 1）当构件截面中轴向压力的偏心距e0较小或虽然偏心距e0较大，但配置过多的受拉钢筋As时，构件就会发生这种类型的破坏。此时，截面可能处于大部分受压而少部分受拉状态。,图5-14 小偏心受压破坏,5.4.1偏心受压构件正截面的破坏特征,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,（2）小偏心受压破坏,2）当轴向压力的偏心距e0很小时，也发生小偏心受压破坏。此时，构件全截面 受压，只不过一侧压应变较大，另一侧压应变较小。,图5-14 小偏心受压破坏,5.4.1偏心受压构件正截面的破坏特征,5 受压构件承载力
4、计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,（2）小偏心受压破坏,3）小偏心受压的特殊情况：当轴向压力的偏心距e0很小，而远离纵向偏心压力 一侧的钢筋As配置得过少，靠近纵向偏心压力一侧的钢筋As配置较多时，截面的 实际重心和构件的几何形心不重合。,图5-14 小偏心受压破坏,5.4.1偏心受压构件正截面的破坏特征,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,（2）小偏心受压破坏,小偏心受压破坏所共有的关键性破坏特征：构件的破坏是由受压区混凝土的压碎所引起的，处于压碎区的钢筋达到受压屈服强度，而另一侧的钢筋无论是受拉还是受压均达不到屈服强度。构件在破坏前变形不会急剧增长，但受
5、压区垂直裂缝不断发展，破坏时没有明显预兆，属脆性破坏。具有这类特征的破坏形态统称为“受压破坏”。,5.4.2大小偏心受压界限,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,受弯构件正截面承载力计算的基本假定 同样也适用于偏心受压构件正截面承载 力的计算。,图5-15 偏心受压构件正截面破坏时的应变分布, 即受拉钢筋屈服与受压区边缘混凝土极限压应变ecu同时达到 与适筋梁和超筋梁的界限情况类似。 因此，相对界限受压区高度仍为：,e cu,5.4.3附加偏心距ea和初始偏心距 ei,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,由于施工误差、计算偏差及材料的不均匀等
6、原因，实际工程中 不存在理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影响，引 入附加偏心距ea ， ea取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30 两者中的较大值。,偏心距取计算偏心距e0=M/N与 附加偏心距ea之和，称为初始 偏心距ei 。,e0,+ea,ei =,5.4.4二阶效应 （P-效应）,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算, 构件中的轴向压力在变形后的结构或构件中引起的附加内力和附加变形称为二阶效应（ P-效应）。,弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比 且轴压比 时，若构件的长细比满足公式 （5-14）的要求，可不考虑轴向压力在该
7、方向挠曲杆件中产生的附加弯矩影响；否则应按截面的两个主轴方向分别考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响。,),5.4.4二阶效应 （P-效应）,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比,且轴压比,M1、M2分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大端为M2 ，绝对值较小端为M1 ，当构件按单曲率弯曲时， M1/M2取正值，否则取负值；,构件的长细比,lc构件的计算长度，可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离；,i偏心方向的截面回转半径
8、。,5.4.4二阶效应 （P-效应）,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,除排架结构柱外,其他偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面弯矩设计值，应按下列公式计算：,Cm构件端截面偏心距调节系数，当小于0.7时取0.7；,弯矩增大系数；,N与弯矩设计值M2相应的轴向压力设计值；,ea附加偏心距；,截面曲率修正系数，当计算值大于1.0时取1.0；,h截面高度；对环形截面，取外直径；对圆形截面，取直径；,5.4.4二阶效应 （P-效应）,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,除排架结构柱外,其他偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件
9、中产生的二阶效应后控制截面弯矩设计值，应按下列公式计算：,A构件截面面积。,当 小于1.0时取1.0；对剪力墙及核心筒墙，可取 等于1.0,排架结构柱的二阶效应应按混凝土结构设计规范GB50010-2010第5.3.4条的规定计算。,h0截面有效高度；对环形截面，取 h0=r2 +rs ;对圆形截面，取 h0=r +rs ;此处，r 、r2和 rs按混凝土结构设计规范GB50010-2010附录E第 E.0.3条和第E.0.4条计算；,5.4.4二阶效应 （P-效应）,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,h0截面有效高度；对环形截面，取 h0=r2 +rs ;对圆形截
10、面，取 h0=r +rs ;此处，r 、r2和 rs按混凝土结构设计规范GB50010-2010附录E第 E.0.3条和第E.0.4条计算；,5.4.5 构件的计算长度 lc：,可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离；,偏心受压构件的计算长度lc和轴心受压构件的计算长度l0取法不同,5.4.6矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式,5 受压构件承载力计算,1.大偏心受压,适用条件：,（或 ）,图5-17 矩形截面大偏心受压承载力计算图形,e0轴向压力对截面重心的偏心距 ,取为M/N，当需要考虑二阶效应时，,5.4.6矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式,5 受压构件承载力计
11、算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,2.小偏心受压, 第二种情况在设计应予避免，因此受压破坏一般为偏心距较小的情况，故常称为小偏心受压。,5.4.6矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式,5 受压构件承载力计算,2.小偏心受压,式中 s以受拉为正，以受压为负。,图5-18 矩形截面小偏心受压承载力计算图形,5.4.6矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式,5 受压构件承载力计算,5.4 偏心受压构件正截面承载力计算,2.小偏心受压,规范规定：对采用非对称配筋的小偏心受压构件，当Nf cA （矩形截面Nf cbh ）时，尚应按下列公式进行验算： （1=1.0 ）,由于偏心方向与破坏方向相反，取初始 偏心距ei= e0 -ea以确保安全。,
