偏心受压构件例题
2.求偏心距增大系数η
2500 l0/h= 500
=5≤5,故η=1.0
3.判别大小偏心受压 h0=h-40=500-40=460mm x=
N 1 f cb
1600 103 1.0 11.9 300
=448.2 mm>ξbh0=0.55×460=253 mm
属于小偏心受压构件。
4.重新计算x
第六章
钢筋混凝土纵向受力构件
第 四讲
教学目标:
1. 偏心受压构件正截面承载力计算方法; 2. 了解钢筋混凝土受拉构件的破坏特征; 3. 理解钢筋混凝土受拉构件的受力特点; 4. 掌握钢筋混凝土受拉构件基本构造要求。
重 点
大小偏心受压构件承载力计算。
难 点
大小偏心受压构件承载力计算。
§ 6.3 偏心受压构件承载力计算
=0.652
x h0
=0.652×460=299.9mm 5.求纵筋截面面积As、As′
As=As′=
Ne 1 f cbx(h x / 2) ' ' f y (h0 as )
1600 103 342.5 1.0 11.9 300 299.9(500 299.9 / 2) 300 (460 40) =1375mm2
【例6.3.2】某矩形截面偏心受压柱,截面尺寸
b×h=300mm×500mm,柱计算长度l0=2500mm,混凝土强 度等级为C25,纵向钢筋采用HRB335级,as=as′=40mm,承 受轴向力设计值N=1600kN,弯矩设计值M=180kN· m,采用 对称配筋,求纵向钢筋面积As=As′。
=2346651N>N=1600kN
故垂直于弯矩作用平面的承载力满足要求。每侧
各配2 22(As=As′=1520mm2),如图4.3.8所示。
4.3.4 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算简介
1.轴向压力对斜截面抗剪承载力的影响。
试验表明:轴向压力对斜截面的抗剪承载力起有利作用
原因:轴向压力的存在将抑制裂缝的开展,从而提高抗剪 承载力,但是这种作用是有限的。随着轴压比的增大斜截面的 抗剪承载力将增大,当轴压比=0.3~0.5时,斜截面承载力达 到最大,继续增大轴压比,受剪承载力反而降低。
碎,同时受压钢筋A’s屈服,构
件破坏。这种情况属大偏心受拉。 继续
4.4.2 构造要求
1.轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用 绑扎搭接接头,直径大于28mm的受拉钢筋不宜采用绑扎搭接 接头。 2.搭接而不加焊的受拉钢筋接头仅允许用在圆形池壁或 管中,其接头位置应错开,搭接长度不小于1.3和300mm; 受力钢筋沿截面周边均匀对称布置,并宜优先选择直径较小
【例6.3.1】某偏心受压柱,截面尺寸b×h=300×400 mm,
采用C20混凝土,HRB335级钢筋,柱子计算长度lo=3000 mm,承受弯矩设计值M=150kN.m,轴向压力设计值 N=260kN,as=asˊ=40mm,采用对称配筋。求纵向受力 钢筋的截面面积As=Asˊ。
【解】fc=9.6N/mm2,=1.0, fy=fyˊ=300N/mm2,ξ b=0.55
而直接按构造要求配置箍筋。ห้องสมุดไป่ตู้
如符合的要求时,可不进行斜截面承载力的计算,
§ 4.4 钢筋混凝土受拉构件
4.4.1受拉构件受力特点
1.轴心受拉构件受力特点 由于混凝土抗拉强度很低,轴向拉力还很小时,构件即已 裂通,所有外力全部由钢筋承担。最后,因受拉钢筋屈服而导 致构件破坏。 2.偏心受拉构件
(1)小偏心受拉破坏
0.3fcbh0时,取N=0.3fc- 0。 bh
Hn—柱的净高。
(2)适用条件:
l 为防止斜压破坏,其受剪承载力公式还需满足:
hw 当 4.0时,V 0.25 c f c bh0 b hw 当 6.0时,V 0.20 c f c bh0 b hw 当4.0 6.0时, 按直线内插法取用。 b
(1)求初始偏心距ei eo=M/N=150×106/260×103=577mm ea=max(20,h/30)= max(20,400/30)=20mm
ei=eo+ea = 577+20=597mm
(2)求偏心距增大系数
l0 / h =3000/400=7.5>5,应按式(6.3.1)计算。
0.5 f c A 0.5 9.6 300 400 2.22 1.0 ζ1 3 N 260 10
1
2
2
(3)判断大小偏心受压
N x 1 f cb
260 103 90.3mm b ho 0.55 (400 40) 198 1.0 9.6 300
为大偏心受压。
(4)求As=Asˊ
h 400 e ei a s (1.024 59 40)mm 771mm 2 2
e=ηei+-as=1.0×132.5+-40=342.5mm ξ=
N b1 f cbh0 b Ne 0.451 f cbh0 1 f cbh0 ' ( 1 b )(h0 as )
1600 103 0.55 11.9 300 460 0.55 1600 103 342.5 0.45 1.0 11.9 300 460 1.0 11.9 300 460 (0.8 0.55)(460 40)
6.验算垂直于弯矩作用平面的承载力
l0/b=2500/300=8.33>8 1 1 2 1 0.002(l 0 / b 8) 1 0.002(8.33 8)2
=0.999
Nu =0.9[(As+As′)fy′+Afc]
=0.9×0.999[(1375+1375) ×300+300×500×11.9]
=0.992
Nu =0.9φ[fc A + fyˊ(As +Asˊ)]
=0.9×0.992[9.6×300×400+300(1235+1235)]
=1690070N>N= 260 kN
故垂直弯矩作用平面的承载力满足要求。每侧纵筋选配4 20(As=Asˊ=1256mm2),箍筋选用Φ8@250,如图4.3.7。
取ξ1=1.0
3000 l0 1.15 0.01 1.075 1 ζ 2 1.15 0.01 400 h
取ξ2=1.0
1 l0 3000 1 η 1 ζ 1ζ 2 1.0 1.0 1.024 597 400 ei h 1400 1400 400 h0
的钢筋。
3.箍筋直径一般为4~6mm,间距不宜大于200mm(屋 架腹杆不宜超过150mm)。
小 结
1.大偏心受压构件承载力计算; 2.偏心受拉构件的受力特点、计算及构造要求。
作业布置
预 习:§5.1
思考题:4.6、4.7
结束! 谢谢大家!
当N作用在纵向钢筋As和
A's之间(e0≤h/2-as)时,
构件全截面受拉。构件临破坏 前,截面已全部裂通,混凝土 退出工作。最后,钢筋达到屈
服,构件破坏。
继续
(2)大偏心受拉破坏 当N 作用在纵向钢筋As和A
‘s之外( e0 >h/2-as)时,构
件截面部份受拉,部份受压。随 着N的不断增加,受拉区混凝土 首先开裂,然后,受拉钢筋As达 到屈服,最后受压区混凝土被压
【解】fc=11.9N/mm2,fy=
=300N/mm2, fy
b=0.55,
1 =1.0, 1
=0.8
1.求初始偏心距ei
M 180 103 e0 = 112.5 N 1600
h ea=(20, )= max (20, 30
500 30
)=20mm
ei=e0+ea=112.5+20=132.5mm
' x=90.3mm >2as =80mm,
则有
Asˊ=As=
90.3 260 10 771 1.0 9.6 300 90.3 360 2 300 360 40
3
x Ne 1 f c bx h0 2 f y h0 a s
2.抗剪计算公式及其适用条件
(1)计算公式
V≤Vcs =
1.75 ft bh0 + fyv 1.0
Asv 0.07 N (4.3.20) h0 s
式中 —偏心受压构件计算截面的剪跨比,对框架结
Hn 构中的框架柱,取λ= 。当λ≤1时,取λ=1;当λ>3时, 2h0
取λ=3;
N—与剪力设计值V相应的轴向压力设计值,当N>
=1235mm2
(5)验算配筋率
As=Asˊ=1235mm2> 0.2%bh=02% ×300×400=240mm2,
故配筋满足要求。 (6)验算垂直弯矩作用平面的承载力
lo/ b=3000/300=10>8
1 1 1 0.002(l 0 / b 8) 2 1 0.002(10 8) 2