第九章 混凝土偏心心受压计算(三)
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偏心受压构件一、偏心受压构件包括大偏心受压和小偏心受压两种情况,无论是大偏心受压还是小偏心受压均要考虑偏心距增大系数η。
2012.11400i l e h h ξξη⎛⎫=+ ⎪⎝⎭10.5.c f A Nξ=02 1.150.01l hξ=-此公式中要注意如下几点:①h ——截面高度。
环形截面取外直径;圆形截面取直径。
②0h ——截面有效高度。
对环形截面取02s h r r =+;对圆形截面取0s h r r =+。
r 、2r 、s r 按《混凝土结构设计规范》第7.3.7条和7.3.8条取用。
③A ——构件的截面面积。
对T 形截面和工形截面,均取()''.2.f fA b h b b h =+-④1ξ——偏心受压构件的截面曲率修正系数,当1 1.0ξ>取1 1.0ξ=; 2ξ——构件长细比对截面曲率的影响系数,当015l h<时,取2 1.0ξ=;⑤当偏心受压构件的长细比017.5l i ≤(或05l h≤)时,可直接取 1.0η=。
注意:017.5l i≤与05l h≤基本上是等价的。
准确地说是0 5.05l h≤二、两种破坏形态的含义截面进入破坏阶段时,离轴向力较远一侧的纵向钢筋受拉屈服,截面产生较大的转动,当截面受压区边缘的混凝土压应变达到其极值后,混凝土被压碎,截面破坏。
截面进入破坏阶段后,离轴向力较远一侧的纵向钢筋或者受拉或者受压但始终不屈服,截面转动较小,当截面受压区边缘的混凝土压应变达到其极限值后,混凝土被压碎,截面破坏 。
两种破坏形态的相同点:截面最终破坏都是由于受压区边缘混凝土被压碎而产生的,并且离轴向力较近一侧的钢筋(或曰受压钢筋's A )都受压屈服。
两种破坏形态的不同点:起因不同。
大偏心受压破坏的起因是离轴向力较远一侧的钢筋(或曰受拉钢筋s A )受拉屈服;而小偏心受压破坏则是由于截面受压区边缘混凝土压应变接近其极值。
所以大偏心受压破坏也被称为“受拉破坏”——延性破坏;小偏心受压破坏也被称为“受压破坏”——脆性破坏。
混凝土结构构件偏心受力分析方法一、引言混凝土结构构件的偏心受力是结构分析中的重要问题,它直接影响结构的安全性和经济性。
本文将介绍混凝土结构构件偏心受力分析方法,包括偏心受力的概念、偏心受力的计算方法、偏心受力的影响因素、偏心受力的控制措施等。
二、偏心受力的概念偏心受力是指作用于结构构件上的外力不通过其几何中心,而是通过其偏心点,从而引起结构构件的弯曲和剪切变形。
偏心受力会导致结构构件的受力状态发生变化,从而影响结构的安全性和稳定性。
三、偏心受力的计算方法1. 偏心受力的基本公式偏心受力的基本公式为:M = P×e,其中M为偏心受力的弯矩,P为作用力的大小,e为作用力的偏心距。
偏心受力的方向与偏心点位置有关。
2. 偏心受力的计算方法(1)对于简单的偏心受力情况,可以通过计算几何中心和偏心距来计算偏心受力的大小和方向。
(2)对于复杂的偏心受力情况,可以采用力与力偶的方法来计算偏心受力的大小和方向。
具体方法为:将偏心受力分解为一个垂直于作用力的力和一个力偶,然后根据力偶的大小和方向来计算偏心受力的大小和方向。
四、偏心受力的影响因素偏心受力的大小和方向受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 外力的大小和方向2. 结构构件的几何形状和尺寸3. 材料的力学性质4. 偏心点的位置和方向五、偏心受力的控制措施1. 采用合适的结构构件形状和尺寸,使偏心受力最小化。
2. 采用合适的材料,使结构构件具有足够的强度和刚度。
3. 在结构设计中充分考虑偏心受力的影响,采用合适的控制措施来减小偏心受力的影响。
4. 在施工中采用合适的支撑和固定措施,避免结构构件受到偏心受力的影响。
六、结论混凝土结构构件的偏心受力是结构分析中的重要问题,需要采用合适的方法来进行分析和计算。
在结构设计和施工中,需要充分考虑偏心受力的影响,采用合适的控制措施来减小偏心受力的影响,保证结构的安全性和经济性。
偏心受压构件本章节注意:偏心受压构件受压类型的判别1),界限破坏时的界限相对受压区高度ξb ,当时ξ<ξb 为大偏压,当时ξ>ξb 为小偏压。
2), 界限破坏时的偏心矩及相对界限偏心距sy s b c b A f A f h b f N y -+=''01ξα)2()2()(5.0'''001s s y s s b b c b a hA f a h A f h h h b f M y -+-+-=ξξα 000h N M h e b bb =当min ,0b i e e ≤时,按小偏心受压构件计算 当min,0b ie e >时,按大偏心受压构件计算 3),特别地,对于对称配筋的矩形截面构件,则:sy s b c b A f A f h b f N y -+=''01ξα当min ,0b i e e ≤或min,0b ie e >且b N N >0γ时,为小偏心受压构件 当min,0b ie e >且b N N ≤0γ时,为大偏心受压构件最小相对界限偏心距min 0)/(h e ob 的值,见下表:最小相对界限偏心距)/(h e 表3.4.1s s s a a h a h h ===00075.0/075.1/,,1,矩形截面对称配筋计算 1),矩形截面对称配筋计算(针对HRB400、HPB300级钢筋) 计算步骤如下:第一步:确定初始偏心距ie ,由《混规》式(6.2.17-4)求得a a i e N M e e e +=+=0)}(30,20max{mm h e a =[《混规》6.2.5条] 第二步:确定轴向力到纵向普通受拉钢筋合力的距离e ,由《混规》式(6.2.17-3)求得;s i a h e e -+=2第三步:判别偏心受压类型,由y y f f =',则:01h b f N b c b ξα=,查表3.4.1得min,0b e①当min,0b iee >且b N N ≤0γ时,为大偏心受压构件,则按《混规》式(6.2.17-1)求得x ;01h bf Nx b c ξα<=②当min ,0b i e e ≤或min,0b iee >且b N N >0γ时,为小偏心受压构件,则按《混规》式(6.2.17-8)求得ξ和x=ξh 0第四步:确定纵向钢筋)('s s A A =①当2's a ≤x <ξb h 0时,且为大偏压时,按《混规》式(6.2.17-2)计算's A)()2/('0'01's y c s s a h f x h bx f Ne A A ---==α②当x <2's a 时,且为大偏压时,按《混规》式(6.2.14)计算s A当 2h e i >时,''2s s a h e e i +-=,)()2/()('''''s s y s s s y s s s a a h f a h e N a a h f Ne A A i --+-=--== ③当 x >ξb h 0时,且为小偏压时,按《混规》式(6.2.17-7)计算's A)()5.01('0'201's s c ss a h f bh f Ne A A ---==αξξ第五步:验算配筋率%5)(max '=<+∑=ρρbhA A s s (按《混规》9.3.1条规定)min ρ>(查《混规》表8.5.1)以及min 侧,侧ρρ>(查《混规》表8.5.1)2),矩形截面对称配筋计算(针对HRB500级钢筋,第1,2,4,5步同上,仅第3步区别) 计算步骤如下: 第一步,第二步同上第三步(区别):对于HRB500级2/435mm N f y =,2'/410mm N f y =,一侧纵向钢筋配筋率取002.0%2.0==ρs y s b c b A f A f h b f N y -+=''01ξαbhh b f bh h b f b c b c 05.0002.0)435410(0101-=⨯-+=ξαξα查表3.4.1可得min ,0b e 值,根据min ,0b i e e 与,γ0N 与N b 的大小关系,可判别其偏心受压类型。
混凝土柱体偏心受压设计标准一、前言混凝土结构是现代建筑结构的主要构成部分,柱体作为混凝土结构中的承重构件,承受着楼层及其它荷载的作用,其设计对于建筑结构的安全性和稳定性至关重要。
本文主要介绍混凝土柱体偏心受压设计标准,以期提高混凝土结构的安全性和可靠性。
二、混凝土柱体偏心受压设计标准的适用范围混凝土柱体偏心受压设计标准适用于各类混凝土柱体的设计,包括普通混凝土柱、预应力混凝土柱等。
三、混凝土柱体偏心受压设计标准的基本原则1. 采用极限状态设计方法,确保柱体在极限状态下的安全性和可靠性;2. 采用等效荷载法进行计算,确保柱体承受的荷载符合设计要求;3. 在柱体的截面中心轴线与受压边缘之间引入偏心距,考虑柱体的偏心受压情况;4. 采用双曲线拟合法进行截面承载力计算,确保柱体的受压承载力和受拉承载力的准确性;5. 在设计中考虑柱体的变形和屈曲稳定性,确保柱体在使用过程中的安全性和稳定性。
四、混凝土柱体偏心受压设计标准的计算方法1. 确定柱体所受荷载类型和大小,包括自重荷载、楼层荷载、风荷载、地震荷载等;2. 根据荷载类型和大小,确定柱体所需的截面尺寸和钢筋配筋;3. 计算柱体的偏心距,根据偏心距确定柱体的受压边缘和受拉边缘;4. 根据受压边缘的截面形状、材料特性和受压钢筋配筋,采用双曲线拟合法计算受压承载力;5. 根据受拉边缘的截面形状、材料特性和受拉钢筋配筋,采用双曲线拟合法计算受拉承载力;6. 根据柱体的偏心距、截面尺寸、受压承载力和受拉承载力,采用等效荷载法计算柱体的抗弯承载力;7. 根据柱体的抗弯承载力和弯矩大小,计算柱体的应力状态;8. 检查柱体的变形和屈曲稳定性,确保柱体在使用过程中的安全性和稳定性。
五、混凝土柱体偏心受压设计标准的设计要点1. 在设计中要充分考虑柱体所受荷载类型和大小,确保柱体能够承受合理的荷载;2. 在设计中要充分考虑柱体的偏心距,确保柱体偏心受压时的承载能力;3. 在设计中要充分考虑柱体的截面尺寸和钢筋配筋,确保柱体的强度和稳定性;4. 在设计中要充分考虑柱体的变形和屈曲稳定性,确保柱体在使用过程中的安全性和稳定性;5. 在设计中要充分考虑柱体的施工工艺和质量控制,确保柱体的质量和可靠性。
混凝土柱的偏心受力计算方法一、前言混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一,其承载力与偏心受力计算是设计中的关键环节。
混凝土柱的偏心受力计算方法一般有两种,一种是基于弹性理论的计算方法,另一种是基于极限状态设计理论的计算方法。
本文将介绍这两种方法的具体步骤和注意事项,以及相关的公式和图表,为读者提供一份全面的参考。
二、基于弹性理论的计算方法1. 假设基于弹性理论的混凝土柱偏心受力计算方法需要做出一些假设,包括:(1)混凝土柱的截面为圆形或矩形,且材料均匀。
(2)柱的截面受力平面与柱轴直线之间的角度很小,可以忽略不计。
(3)柱的材料满足线弹性假设。
2. 公式(1)计算柱的弯矩偏心距为e的混凝土柱在受力时产生弯矩M,其计算公式为:M = P × e其中,P为柱的荷载大小,e为荷载作用点到柱轴线的距离。
(2)计算柱的轴向力柱的轴向力N可以通过以下公式计算:N = P - M / z其中,z是柱截面的重心到轴线的距离,可以通过公式z = I / A计算得到,其中I为柱截面的惯性矩,A为柱截面的面积。
(3)计算柱的应力柱的应力可以通过以下公式计算:σ = N / A + M × y / I其中,y为偏心距e到柱截面重心的距离,A为柱截面的面积,I为柱截面的惯性矩。
3. 注意事项基于弹性理论的计算方法在某些情况下可以提供可靠的结果,但也有一些限制和注意事项,包括:(1)该方法仅适用于直线段截面的柱,不适用于非直线段截面的柱。
(2)该方法假设材料具有线性弹性,实际上混凝土柱的材料行为是非线性的,在某些情况下可能会导致计算结果与实际情况有较大误差。
(3)该方法忽略了混凝土在受压状态下的裂缝形成和发展,因此在某些情况下可能会导致柱的破坏发生在荷载远未达到设计值的情况下。
三、基于极限状态设计理论的计算方法1. 假设基于极限状态设计理论的混凝土柱偏心受力计算方法也需要做出一些假设,包括:(1)混凝土柱的材料性质符合某种规定的概率分布函数。
非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力设计与复核1、大小偏心的判别当i e ≤0h 时,属于小偏心受压。
i e >0h 时,可暂先按大偏心受压计算,若b ξξ>,再改用小偏心受压计算。
2、大偏心受压正截面承载力设计1).求s A 和/s A ,令)级,;级,52.040055.0335(,===b b b HRB HRB ξξξξ )()5.01(0201a h f bh f Ne A y b b c s '-'--='ξξα( 混规,RE γsy y y b c s A f f f Nbh f A ''+-=ξα01 适用条件: bh A s /≥min ρ,且不小于y t f f /;bh A s //≥minρ'。
2). 求s A321s s s s A A A A -+=如果x </2a ,)()2/(/0/a h f a h e N A y i s -+-= 适用条件:bh A s /≥min ρ,且不小于y t f f /;bh A s //≥minρ'。
3、 小偏心受压正截面承载力设计b cy ξβξ-=12(0)若b ξξ≤ 按照大偏心(1)若cy b ξξξ<<b ξβ-=12)()2/1(0201a h f bh f Ne A y c s '-'--='ξξα如果,0πs σbh A s min ρ'=,再重新求ξ,再计算sA ' (2)若≥≥ξ0/h h cy ξ,取y s f '-=σ,bh a h f h h bh f e N A y c s /min 001)()2(ρα≥-''-'-'= 然后计算ξ和sA '。
(3)若0/h h >ξ,取h x =,y s f '-=σ。
)()2/()2/(0/1/0a h f a h bh f a e e h N A y c a s '-'---+-=α /1y s y c s f A f bh f N A '--='α情况(2)和(3)验算反向破坏。