1、第七章 偏心受力构件正截面承载力 计算西南 交通大学土木工程学院建筑工程 系刘艳辉 副教授2016.11.3斯蒂文 霍尔 (stevenholl)是美国当代建筑师中的代表人物之一， 1947年生于华盛顿州的布雷黙顿， 1971年毕业于华盛顿大学建筑系，在罗马学习建筑，此后在伦敦AAschool学习硕士课程。 1976年在纽约设立了自己的事务所。现在，是哥伦比亚大学建筑学院终身教授。霍尔可能是现代建筑上最会用光的建筑师之一 ，霍尔对光的崇拜近乎到了迷恋的程度。而这种态度让我们想起建筑大师 路易康来。 康宣称 ： “光为空间神奇的创造者” 。带你一起看建筑 MIT的学生 宿舍， Simmons公寓
2、！Simmons公寓位于瓦萨大街（ Vassar Street），是布里格斯区北边唯一的学生公寓，也是计划在这个区域新建的三幢宿舍之一。瓦萨大街尽管经整修重新进行了铺装，周围陈旧的工业建筑赋予它性格仍然十分强烈，Simmons处在运动场区的条状地段和一条老铁路线之间。另一面朝向剑桥港（ Cambridgeport） MIT和哈佛大学（ Harvard）很多教员的住所也是这个区域重要的地标。剑桥港的公寓仍珍视他们与河的联系。因此，这栋建筑的关键问题之一就是如何使建筑既有 足够的出场（ presence），同时又能保证视觉上的通透 。Simmons公寓乍一看和一个被切成相互联系的三个塔并贴了方孔材
3、质巨大的混凝土网格差不多。基座大小为 52英尺 384英尺。部分体量被掏空形成悬挑区域，在底部有面向麻萨诸塞州大街的入口、一个由露天座椅划分出来的平台以及一些露天餐桌。有些方格用 混凝土填实 ，还有一些是 异形 的，很多 侧柱被刷上颜色 形成主要的彩色图案，当人移动到侧面的时候就显得更加明显了。很多 侧柱被刷上颜色 形成主要的彩色图案，当人移动到侧面的时候就显得更加明显了。建造前的计算机分析图显示了结构以及相关的设备构件所承受的荷载， Simpson Gumpertz & Heger提供了一张用颜色区别简明的受力示意图 。蓝色 表示压力最小的区域，黄色表示稍大的层次，红色表示最大的压力，后两者
4、通过附加钢筋进行加强，它们之间的小黑块则用混凝土填实。这张富有表现力的分析图被用作颜色配置的参照 。颜色 为栅格提供了进深方向上的另一个层次，并且颜色分布大致和原先的压力分布图一致 -对于像 MIT这样技术性的学校来说也是十分吻合的。在夜晚，光线从室内透出来，建筑看上去就像是一个 发光的海绵体 （ luminescent sponge）在夜晚，光线从室内透出来，建筑看上去就像是一个 发光的海绵体（ luminescent sponge）这堵墙由每块 1020英尺拥有 3到 6平方英尺窗洞的预制混凝土板组成。这些墙板在上层厚 1. 4英尺，在底层厚1.6英尺。标准的墙板每块重 10000磅，外面
5、包裹 4-6英寸的保温材料。外墙板的施工从顶层开始，它的每边都预留有钢筋，每根钢筋之间的墙板上有一个预留孔，这样临近墙板就可以互相固定。墙板由起重机吊到指定的位置后，先固定垂直的钢筋。对于侧边，钢筋被成对的绑在一起并用从每块板延伸出来的套管焊接在一起。然后在联接处浇筑混凝土。楼板和天花现场浇铸在预定位置。最后的结果是由空腹桁架系统结合力矩框形成的承重墙 。墙板在魁北克制作，然后运到基地，这使得MIT能够组织快速地建造。安装一块墙板大约需要 20-30分钟，这样，工人每天就可以立起 16块墙板，也就是 1/2层。霍尔设计了贯通的楼板并作为休息室和学习间。这些漏斗空间分担了的走廊所承受的双倍荷载，
6、并提供了集体学习和休息的场所，同时也使走廊充满趣味。一个自由形式的楼梯漂浮在这个空间里，提供了一种有意思的上上下下的方式。尽管每个学生房间有着标准的尺寸有着标准的尺寸：高 9.2英尺，有 9个窗户，却仍然有无数的变化。（霍尔事务所一同设计了适合房间尺度的 家具） 一些与漏斗空间相撞的房间进行了单独的配置 。另外 还有 17套教员和研究生的公寓单元以及一些可供选择的户型以满足不同人群的需求。上讲复习回顾以 变角空间桁架模型 为理论基础 ， 确定有关基本变量 ， 根据大量实测数据回归分折的经验公式：scu + TTT coryvst12tt1 AsfAWf 35.01 20.12 防止少筋破坏：箍
7、筋yvcsv,minsvsv ff0.28bsnA 1yvctl, minstltl ff0.8 5bhA 纵筋抗扭纵筋按 b h 的全截面计算配筋率。带翼缘截面的受扭承载力计算原则：扭矩由腹板 、 受拉翼缘和受压翼缘共同承受 ， 并 按各部分截面的抗扭塑性抵抗矩分配 。截面尺寸 限制：tcc wfT 20 . 第八章 偏心受力构件正截面 承载力计算8.1 偏心受压 构件的基本概念8.1.1 短 柱的 破坏类型8.1.2 计算基本假定与附加 偏心距8.1.3 偏心 受压构件的二阶效应8.1.4 截面承载力 NM相关曲线8.1.5 破坏类型与长细比的 关系8.2 大偏受压 构件8.2.1 正截面
8、承载力基本计算公式8.2.2 截面设计（非对称配筋、对称配筋）8.2.3 截面复核8.3 小偏受压 构件8.3.1 正截面承载力基本计算公式8.3.2 截面设计（非对称配筋、对称配筋 ）8.3.3 截面复核8.4 偏心 受拉正截面承载力计算、偏心受力构件斜截面承载力计算今天的讲课安排 第八章 偏心受力构件正截面 承载力计算8.1 偏心受压 构件的基本概念8.1.1 短柱的破坏类型8.1.2 计算基本假定与附加偏心距8.1.3 偏心受压构件的二阶效应8.1.4 截面承载力 NM相关曲线8.1.5 破坏类型与长细比的关系(a) 轴心受压 (b) 单向偏心受压 (c) 双向偏心受压偏心受力： 当构件
9、截面上作用一偏心的纵向力 （ 即纵向力作用点与换算截面形心轴不相重合 ） ， 或同时作用有轴心力 N和弯矩 M8.1偏心受压构件偏心受压构件的破坏形态 与 相对偏 心距 和 钢筋 配筋率 有关。8.1.1 短柱 的破坏类型短柱： 可忽略偏心力产生的侧向变形，弯矩与轴力呈线性关系；相对偏心距：钢筋配筋率 ： 纵向受拉钢筋配筋率三个概念 00 he两种破坏形态受拉破坏 受压破坏受拉破坏受 压破坏 受拉破坏 大偏心受压破坏fyAsfyA sNMM较大， N较小As配筋合适fyAs fyAsNe0偏心距较大 截面 受拉侧混凝土较早出现裂缝 ， As的应力随荷载增加发展较快， 首先达到屈服 ；此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小最后 受压侧钢筋 As 受压屈服 ， 压区混凝土压碎而达到破坏 。fyAsfyA sN 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。 形成这种破坏的条件是 ： 相对 偏心距较大 ，且受拉侧纵向钢筋配筋率合适 ，通常称为大偏心受压 。产生受压破坏的条件有两种情况：ssAsfyA sN（ 2）或虽然相对偏心距 e0/h0较小，但受拉侧纵向钢筋配置较多时。 受压破坏 小偏心受压破坏（ 1）当相对偏心距 e0/h0很小；s s A s f y A sNAs太多ssAs fyAsN
