圆形截面偏心受压构件详

1、的构造要求和合理布置。
,偏心受压构件：当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时。
,偏心受压构件力的作用位置图,7.0 概 述,一、定义,1. 受压构件概述,受压构件在结构中具有重要作用，一旦破坏将导致整个结构的损坏甚至倒塌。
,(a),轴心受压,(b),单向偏心受压,(c),双向偏心受压,轴心受压承载力是正截面受压承载力 的上限。
先讨论轴心受压构件的承载力计算，然后重点讨论单向偏心受压的正截面承载力计算。
,偏压构件是同时受到轴向压力N和弯矩M的作用，等效于对截面形心的偏心距：e。
=M/N的偏心压力的作用。
,图7-1偏心受压构件与压弯构件图,二. 工程应用,偏心受压构件：拱桥的钢筋砼拱肋，桁架的上弦杆， 刚架的立柱，柱式墩（台）的墩（台）柱等。
,偏心受压： (压弯构件),单向偏心受力构件,双向偏心受力构。

2、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。

3、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。

4、截面尺寸较大的预制柱可采用工字形截面和箱形截面，公共建筑中的柱多采用圆形截面。
偏心受拉构件多采用矩形截面。
,图8-2 偏心受力构件的截面形式,8-2 偏心受压构件正截面承载力计算,一、偏心受压构件正截面的破坏特征,（一）破坏类型,大量试验表明：构件截面中的符合平截面假定，偏压构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。
其影响因素主要与偏心距的大小和所配钢筋数量有关。
通常，钢筋混凝土偏心受压构件破坏分为2种情况,1、受拉破坏：,当偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时，发生的破坏属大偏压破坏。
,这种破坏特点是受拉区、受压区的钢筋都能达到屈服，受压区的混凝土也能达到极限压应变，如图83a 所示。
,图8-3 受拉破坏和受压破坏时的截面应力,当偏心距较小或很小时，或者虽然相对偏心距较大，但此时配置了很多的受拉钢筋时，发生的破坏属小偏压破坏。
这种破坏特点是，靠近纵向力那一端的钢筋能达到屈服，混凝土被压碎，而远离纵向力那一端的钢筋不管是受拉还是受压，一般情况下达不到屈服。
如图83b 、c 所示,2、受压破坏：,（二）界限破坏及大小偏心受压的分界,1、界限破坏,在大偏心受压破坏和小。

5、偏心受压柱斜截面受剪承载力计算,钢筋混凝土受压构件,广东建设职业技术学院,轴向压力的存在，延缓了斜裂缝的出现和发展，使受剪承载力得以提高 承载力公式为： （为柱净高） 偏压构件截面应符合： 当符合下式时，可不进行斜截面抗剪计算，而按构造配箍,大小偏心的判别,偏心受压柱斜截面受剪承载力计算,广东建设职业技术学院,大小偏心的判别,广东建设职业技术学院,谢 谢！,。

6、破坏是由于受压区混凝土到达其抗压强度，距轴力较远一侧的钢筋，无论受拉或受压，一般均未达到屈服，其承载力主要取决于受压区混凝土及受压钢筋。
,Nu-Mu相关曲线,对于给定的截面、材料强度和配筋，达到正截面承载力极限状态时，其压力和弯矩是相互关联的，可用一条Nu-Mu相关曲线表示。
,相关曲线上的任一点代表截面处于正截面承载力极限状态时的一种内力组合。
如一组内力（N，M）在曲线内侧说明截面未达到极限状态，是安全的；如（N，M）在曲线外侧，则表明截面承载力不足。
,初始偏心距ei,由于荷载不可避免地偏心、混凝土的非均匀性及施工偏差等原因，都可能产生附加偏心距ea。
ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者。
,在正截面压弯承载力计算中，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 ：,二阶效应,钢筋混凝土偏心受压构件中的轴向力在结构发生侧向位移和挠曲变形时会引起附加内力，即二阶效应。
下面介绍一种考虑二阶效应的方法l0法。
,按长细比的不同，钢筋混凝土偏心受压柱可分为短柱、长柱和细长柱。
,短柱:长细比较小（l0/h5或l0/d5或l0/i17.5)。

7、应力依应变而定s=s s不考虑受拉区混凝土参加工作，拉力全部由钢筋承担。
三、基本方程四、计算方法：公桥规(JTJ023-85)采用了一种简化了的计算方法 -等效钢环法。
混凝土强度等级 C50 以下的，沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，如图所示，1、计算公式2、配筋设计已知：截面的尺寸已知，求钢筋的截面积并进行配筋。
假定 值，查表求出系数 A、B、C、D；将 A、B 、C、D 代入 算出初始配筋率；将 值代入 进行试算，按程序反复进行，直到满足为止。
求钢筋截面积 As=2并配筋。
3、强度复核设 值，查表求得 A、B 、C、 D。
将 A、B 、C、D 值代入上式求 01，按反复计算直至 0i0 为止。
将相应于 0i 的 值的系数 A、B、C、D 代入进行强度复核。

8、5、,3、混凝土压应力图采用等效矩形应力图，应力达到fcd，等效区高度 ,值随而变, x0/2r,对于图733（a）的圆形截面，基本公式可根据静力平衡条件写出：,以形心轴为矩轴：,（756）,对截面纵向：,（755）,应力、应变符号规定：,（755）、（756）式只能用试算法计算，每次假定一个换算中性轴位置，计算每根钢筋的应变、应力，试算能否满足上二式，这和矩形截面钢筋都处在同一位置不同，工作量大增。
因此规范采用了简化方法 等效钢环法。
,（756）,（755）,等效钢环法原理见下图： 方法是：将圆截面分散布置的钢筋 薄壁等效钢环 目的是：利用钢环的几何、应力、应变形成的连续函数，以方便 用积分求解,处理,面积不变,位置不变半径同为rs,转换为钢环后，公式（755）、（756）中的Ds、Ms就可使用积分的方法求出。
,（756）,（755）,二、基本公式推导,图734 等效钢环计算图式,1）分散钢筋已转换为钢环，截面形心轴是yy轴；纵向力0Nd作用点距yy。