第5章 受压构件的截面承载力 5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件 正截面受压承载力基本计算方法,混凝土结构设计原理,矩形偏压构件计算方法,受拉破坏 (大偏压),截面校核,截面设计,受压破坏 (小偏压),一、不对称配筋截面设计 1、大偏心受压(受拉破坏),已知:截面尺寸(bh)、材料强度( fc、
偏心受压对称配筋Tag内容描述:
1、设计值, 若eieib.min=0.3h0, 一般可先按大偏心受压情况计算,As和As均未知时,两个基本方程中有三个未知数,As、As和 x,故无唯一解。
与双筋梁类似,为使总配筋面积(As+As)最小? 可取x=xbh0得,若As0.002bh? 则取As=0.002bh,然后按As为已知情况计算。
,若Asrminbh ? 应取As=rminbh。
,As为已知时,当As已知时,两个基本方程有二个未知数As 和 x,有唯一解。
先由第二式求解x,若x 2as,则可将代入第一式得,若x xbh0?,若As小于rminbh? 应取As=rminbh。
,则应按As为未知情况重新计算确定As,则可偏于安全的近似取x=2as,按下式确定As,若x2as ?,As为已知时,当As已知时,两个基本方程有二个未知数As 和 x,有唯一解。
先由第二式求解x,若x 2a,则可将代入第一式得,若x xbh0?,若As若小于rminbh。
2、矩形截面偏心受压构件对称配筋的计算方法流程 假定为大偏心受压,由(7-4)得,将代入得 式中的为截面受压区矩形应力图高度与实际受压区高度的比值,见表3-1 求得后,由式(7-32)可求得所需钢筋面积 小偏心 大偏心 否 是 。
3、 构 设 计 中 钢 筋 混 凝 土 柱 的 双 向 偏 心 受 压 ,结 合 混 凝 土 结 构 设 计 规 范 ( GB50010 2002) ,使 用结 构 计 算 手 册 中 提 供 的 公 式 ,进 行 矩 形 截 面 双 向 偏 心 受 压 柱 对 称 配 筋 。
关 键 词 矩 形 截 面 双 向 偏 心 受 压 对 称 配 筋1 概 述当 轴 向 力 在 受 压 构 件 两 个 主 轴 方 向 都 有 偏 心 时 ,或 者 构 件 同 时 承 受 轴 向 力 和 两 个 方 向 的 弯 矩 时 ,则 这种 构 件 就 称 为 双 向 偏 心 受 压 构 件 。
钢 筋 混 凝 土 双 向 偏 心 受 压 柱 正 截 面 的 破 坏 形 态 与单 向 偏 心 受 压 柱 正 截 面 的 破 坏 形 态 相 似 ,也 可 以 分 为 大偏 心 受 压 (受 拉 破 坏 )和 小 偏 心 受 压 (受 压 破 坏 ) 。
因 此 ,计 算 单 向 偏 心 受 压 柱 正 截 面 承 载 力 时 所 采 用 的 基 本 假定 也 可 应 用 于 双 向 偏 心 受。
4、i0.3h0,且 NNb时,为大偏心受压。
这时,x=N/1fcb,代人式(7-7),可有,(7-29),如x2as,近似取x=2as,则上式转化为,(7-30),当ei0.3h0,或ei0.3h0,且NNb时,为小偏心受压,远离纵向力一边的钢筋不屈服 。
由式(7-22)且As=As,fy= fy可得,或,将上式代人式(7-23)可得,(7-31),这是一个的三次方程,用于设计是非常不便的。
为了简化计算,设式(7-31)等号右侧第一项中,Y=(1-0.5)(b-)/(b-1) (7-32)当钢材强度给定时,b为已知的定值。
由上式可画出Y与的关系曲线 如图7-14所示。
由图可见 当b。
时与的关系逼近于直线。
对常用的钢材等级,,(7-33),图7-14 Y- 关系的简化,可近似取,将上式代入式(7-31),经整理后可得的计算公式为,(7-34),将算得的代入式(7-23),则矩形截面对称配筋小偏心受压构件的钢筋截面面积 可按下列公式计算,(7-35),按(7-34)式算得的应判断受压区的大小,然后计算矩形截面对称配筋小偏心受。
5、h0,大小偏心的判别,对称配筋矩形截面偏压构件正截面承载力计算,2.大小偏心的判别:,广东建设职业技术学院,计算公式,3.计算公式:,(1)大偏心受压 (b ),(2)小偏心受压(b ),广东建设职业技术学院,1)当 b 或(N Nb)时,为大偏心受压,若x 2as ,可近似取x= 2as 对受压钢筋合力点取矩可得,4.截面设计:,截面设计,x = N /a1 fc b 2as,广东建设职业技术学院,由第一式解得,代入第二式得,这是一个x 的三次方程,设计中计算很麻烦。
为简化计算,可近似取as=x(1-0.5x)在小偏压范围的平均值,,代入上式,2)当 b 或(NNb)时,为小偏心受压,4.截面设计:,面设计,广东建设职业技术学院,由前述迭代法可知,上式配筋实为第二次迭代的近似值,与精确解的误差已很小,满足一般设计精度要求。
,截面设计,广东建设职业技术学院,【例1】有一混凝土框架柱,承受轴向压力设计值N1000kN,考虑二阶弯矩增大后的弯矩设计值M430kNm,截面尺寸为bh =400mm500mm。
该柱计算。