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《偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、7偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算StrengthofReinforcedConcreteEccentricCompressionMembers提綱(syllabus):7.1偏心受壓構(gòu)件正截面受力特點(diǎn)和破壞特征7.2偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲7.3矩形截面偏心受壓構(gòu)件7.4工字形和T形截面偏心受壓構(gòu)件7.5圓形截面偏心受壓構(gòu)件第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算概述當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面上受到軸力和彎矩的共同作用或受到偏心力的作用時(shí),該結(jié)構(gòu)構(gòu)件稱為偏心受力構(gòu)件。當(dāng)偏心力為壓力時(shí),稱為偏心受壓構(gòu)件。第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)
2、算概述鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件多采用矩形截面,截面尺寸較大的預(yù)制柱可采用工字形截面和箱形截面。圓形截面主要用于橋墩、樁和公共建筑中的柱(圖7-2)第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算概述鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件截面上配有縱向受力鋼筋和箍筋試驗(yàn)表明,鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的破壞,有兩種情況:1.受拉破壞情況(tensilefailure)——大偏心受壓破壞2.受壓破壞情況(compressivefailure)——小偏心受壓破壞7.1偏心受壓構(gòu)件正截面受力特點(diǎn)和破壞特征第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件
3、也有長柱和短柱之分?,F(xiàn)以工程中常用的截面兩側(cè)縱向受力鋼筋為對(duì)稱配置的(As=As')偏心受壓短柱為例,說明其破壞形態(tài)和破壞特征1.受拉破壞情況tensilefailure(大偏心受壓破壞)◆形成這種破壞的條件是:相對(duì)偏心距e0/h較大,且受拉鋼筋配置得不太多時(shí)。即受拉側(cè)縱向鋼筋配筋率合適,是延性破壞。第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)fsdAsf'sdA'sN第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)在靠近軸向力作用的一側(cè)受壓,另一側(cè)受拉。首先在受拉區(qū)產(chǎn)生橫向裂縫,隨之不斷地開展,在破壞前
4、主裂縫逐漸明顯,As的應(yīng)力隨荷載增加發(fā)展較快,首先達(dá)到屈服,使混凝土壓區(qū)高度迅速減小,最后受壓側(cè)鋼筋A(yù)‘s受壓屈服,壓區(qū)混凝土被壓碎,構(gòu)件破壞。有明顯預(yù)兆,變形能力較大,與適筋梁相似。1.受拉破壞情況tensilefailure(大偏心受壓破壞)第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)2.受壓破壞compressivefailur(小偏心受壓破壞)產(chǎn)生受壓破壞的條件有兩種情況:⑴當(dāng)相對(duì)偏心距e0/h0較?、苹螂m然相對(duì)偏心距e0/h0較大,但受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時(shí)ssAsf'sdA'sNAs太多ssAsf'sdA'sN第7章
5、偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)(2)偏心距小,截面大部分受壓,小部分受拉,破壞時(shí)壓區(qū)混凝土壓碎,受壓鋼筋屈服,另一側(cè)鋼筋受拉,但由于離中和軸近,未屈服。(3)偏心距大,但受拉鋼筋配置較多。由于受拉鋼筋配置較多,鋼筋應(yīng)力小,破壞時(shí)達(dá)不到屈服強(qiáng)度,破壞是由于受壓區(qū)混凝土壓碎而引起,類似超筋梁。特征:破壞是由于混凝土被壓碎而引起的,破壞時(shí)靠近縱向力一側(cè)鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度,另一側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓,但都未屈服。小偏心受壓破壞又有三種情況(1)偏心距小,構(gòu)件全截面受壓,靠近縱向力一側(cè)壓應(yīng)力大,
6、最后該區(qū)混凝土被壓碎,同時(shí)壓筋達(dá)到屈服強(qiáng)度,另一側(cè)鋼筋受壓,但未屈服。第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)“界限破壞”破壞特征:破壞時(shí)縱向鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度,同時(shí)壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變,混凝土被壓碎。同受彎構(gòu)件的適筋梁和超筋梁間的界限破壞一樣。此時(shí)相對(duì)受壓區(qū)高度稱為界限相對(duì)受壓區(qū)高度?b。第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.2大、小偏心受壓的界限受壓區(qū)邊緣混凝土極限應(yīng)變值--各國取值相差不大,美國ACI一318—8取0.003;歐洲混凝土委員會(huì)(CEB)和國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)(
7、FIP)“CEB—FIP一70”和德國“DINl045-72‘’取0.0035;我國《規(guī)范》根據(jù)試驗(yàn)研究取0.0033.因此,受壓構(gòu)件的界限相對(duì)受壓區(qū)高度同受彎構(gòu)件一樣。第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.2大、小偏心受壓的界限第7章偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算7.1.2大、小偏心受壓的界限對(duì)于給定截面、配筋及材料強(qiáng)度的偏心受壓構(gòu)件,到達(dá)承載能力極限狀態(tài)時(shí),截面承受的內(nèi)力設(shè)計(jì)值N、M并不是獨(dú)立的,而是相關(guān)的。軸力與彎矩對(duì)于構(gòu)件的作用效應(yīng)存在著疊加和制約的關(guān)系,也就是說,當(dāng)給定軸力N時(shí),有其唯一對(duì)應(yīng)的彎矩M,或者說構(gòu)件可以在不同的N和M的組合下達(dá)到
8、其極限承載力。下面圖7-10所示為對(duì)稱配筋截面軸向力N與彎矩M的對(duì)