偏心受压构件受力分析
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混凝土柱设计中的偏心受压研究一、背景和意义混凝土柱是建筑结构中重要的承载构件,常常承受竖向荷载和剪力作用。
在实际工程中,由于各种原因,柱的受力状态可能会变得复杂,例如柱的受力偏心可能会导致柱的受压破坏。
因此,研究混凝土柱设计中的偏心受压现象,对于提高混凝土柱的受力性能和安全性具有重要的意义。
二、偏心受压的定义和分类偏心受压是指轴向受力作用下混凝土柱的受力偏心所引起的受压破坏。
偏心受压的分类与偏心距的大小有关,可分为小偏心受压和大偏心受压。
小偏心受压是指偏心距小于柱截面尺寸的1/6时,混凝土柱的受力偏心可以近似看作是纯轴向受力和轴向弯曲受力的叠加。
在设计时,可以将偏心距计入柱的截面尺寸中,采用几何相似原理进行计算。
大偏心受压是指偏心距大于柱截面尺寸的1/6时,混凝土柱的受力偏心会引起轴向压应力和弯曲应力的不均匀分布,从而引起柱的受压破坏。
在设计时,必须考虑偏心距所引起的偏心率和弯矩增大系数等因素,采用复杂计算方法进行设计。
三、偏心受压的影响因素偏心受压的受力状态受到多种因素的影响,主要包括以下几点:1.偏心距大小:偏心距越大,柱的受力状态越复杂,受力偏心越容易引起偏心受压。
2.柱截面形状:柱的截面形状对偏心受压的受力状态有重要影响。
一般来说,矩形截面的偏心受压性能较好,而圆形和多边形截面的受力性能较差。
3.混凝土强度:混凝土的强度直接影响柱的受力性能。
一般来说,混凝土的强度越高,柱的受力性能越好。
4.纵向配筋率:纵向配筋率对柱的受力性能也有重要影响。
适当增加纵向配筋率可以提高柱的受力性能,但过多的纵向配筋会增加柱的刚度,降低柔性,对柱的受力性能不利。
四、偏心受压的设计方法在混凝土柱设计中,为了避免偏心受压现象的发生,需要采用合适的设计方法,保证柱的受力状态稳定可靠。
具体的设计方法如下:1.确定偏心距大小:在设计时,需要根据实际情况确定偏心距大小,并考虑柱的截面形状、混凝土强度和纵向配筋率等因素进行综合考虑。
第六章偏心受压构件承载力计算题1. (矩形截面大偏压)已知荷载设计值作用下的纵向压力N 600KN ,弯矩M 180KN • m,柱截面尺寸b h 300mm 600mm,a$ a$ 40mm,混凝土强度等级为 C30, f c=14.3N/mm2,钢筋用HRB335级,f y=f y=300N/mm2,b 0-550,柱的计算长度I。
3.0m,已知受压钢筋A 402mm2(£尘1&|),求:受拉钢筋截面面积A s。
2. (矩形不对称配筋大偏压)已知一偏心受压柱的轴向力设计值N = 400KN,弯矩M = 180KN- m,截面尺寸b h 300mm 500m , a s a s40mm ,计算长度 l° = 6.5m,混凝土等级为C30 ,f c=14.3N/mm 2,钢筋为 HRB335 , , f y f y300N/mm2,采用不对称配筋,求钢筋截面面积。
3. (矩形不对称配筋大偏压)已知偏心受压柱的截面尺寸为b h 300mm 400mm ,混凝土为C25级, f c=11.9N/mm 2,纵筋为HRB335级钢,f y f y300N / mm2,轴向力N,在截面长边方向的偏心距e。
200mm。
距轴向力较近的一侧配置4「16纵向钢筋A'S804mm2,另一侧配置2十20纵向钢筋A S628mm2,a s a s' 35mm,柱的计算长度1。
= 5m。
求柱的承载力N。
4. (矩形不对称小偏心受压的情况)某一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b h 300mm 500mm,计算长度I0 6m, a s a s 40mm,混凝土强度等级为 C30, f c=14.3N/mm2, 1 1.0 ,用 HRB335 级钢筋,f y=f y =300N/mm 2,轴心压力设计值 N = 1512KN,弯矩设计值 M = 121.4KN • m,试求所需钢筋截面面积。
对称配筋偏心受压构件大小偏心受压判别的研究1. 介绍对称配筋偏心受压构件是建筑结构中常见的构件形式,其承受的受压荷载作用下,会产生偏心受压的现象。
在工程实践中,对于这类构件的大小偏心受压判别一直是一个重要的研究课题。
2. 对称配筋偏心受压构件对称配筋偏心受压构件是指构件在受压作用下,受压轴与截面几何中心不重合的构件,且截面受压区域受压纵筋等分布于两侧。
这种构件具有一定的受拉能力和受压承载能力,在实际工程中得到了广泛应用。
3. 大小偏心受压判别大小偏心受压判别是指对于对称配筋偏心受压构件在受压作用下的承载能力进行判定和计算。
通常需要考虑构件的轴力、弯矩和偏心距等因素,以确定构件的稳定性和承载能力。
4. 常见研究方法在对称配筋偏心受压构件大小偏心受压判别的研究中,常见的研究方法包括理论分析、数值模拟和试验验证。
理论分析通常采用受压构件受力性能分析和受压构件极限承载能力计算等方法;数值模拟则采用有限元分析等计算手段对构件的受力性能进行模拟和分析;试验验证则是通过物理试验方法对构件的受力性能进行验证和检验。
5. 个人观点我认为对称配筋偏心受压构件大小偏心受压判别的研究非常重要。
在工程实践中,准确判断构件的承载能力可以有效保证结构的安全可靠性,避免因构件失稳或承载能力不足而引发的安全事故。
对该研究课题的深入探讨和研究具有重要的现实意义。
6. 总结通过对对称配筋偏心受压构件大小偏心受压判别的研究,我们可以更深入地理解构件在受压作用下的受力性能,能够准确判断构件的稳定性和承载能力,并为工程实践提供可靠的理论依据。
这对于确保结构的安全可靠性具有重要的意义。
以上就是我对对称配筋偏心受压构件大小偏心受压判别的研究的一些个人观点和理解。
希望这篇文章能够对您有所帮助。
对称配筋偏心受压构件是指在受压作用下,构件受压轴与截面几何中心不重合,且截面受压区域受压纵筋等分布于两侧的构件形式。
这种构件在实际工程中得到了广泛应用,例如框架结构的柱、墙、梁等。
大小偏心受压构件的判别
一个大小偏心受压构件是一个结构,它由一个薄壁环绕的实体杆所组成,这个实体杆的受力分布呈现出一定的大小偏心性。
在实际工程中,我们需要用一些方法来判断一个大小偏心受压构件是否安全可靠,以下是几个判别方法:
1. 强度判别法:利用受压杆件的材料的强度,根据受力状态和极限状态设计条件,求出受压结构件的承载力。
当承载力大于施力条件下的需求力时,认为结构件是安全的。
2. 稳定性判别法:稳定性判别法的基本思想是,通过计算受力构件产生的各种稳定性失效模式的稳定系数,从而判定结构是否安全。
例如,通过计算临界载荷,确定结构的稳定性。
3. 极限状态判别法:极限状态判别法是以极限状态下受压构件所能承受力为标准,以需求力与承载力之间的比较为基础,来评价受压构件的安全性。
4. 模型试验法:模型试验法是通过实验方法来认识结构体系的实际性质和性能,从而判断结构体系在承受外部荷载时的安全性和可靠性,以此作为结构设计的依据之一。
在实际工程中,我们可以结合以上几个判别方法来综合分析一个受压构件的安全性,以达到最佳的设计效果。
钢筋混凝土柱大偏心受压试验
一、试验目的
通过实验研究认识混凝土结构构件的破坏全过程,掌握测试混凝土大偏心受压构件基本性能的实验方法。
二、实验内容
对大偏心受压短柱施加轴向荷载直至破坏,观察加载过程中裂缝的开展情况,将得到的极限荷载与计算值相比较。
三、试件设计
1、试件的主要尺寸,矩形截面b*h*l=200*90*900
2、混凝土强度等级:实测。
3、纵向钢筋:2Φ6,2Φ8(弯起)
4、箍筋:Φ6@100
5、混凝土保护层厚度:15mm
6、试件尺寸及配筋(见下图)
四、试件制作
试件采用干硬性混凝土,振捣器振捣,自然养护28天,制作试件的同时预留混凝土立方体试块(尺寸为150mm*150mm *150mm)和纵向受力钢筋试件,实测混凝土和钢筋的实际强度。
五、加载装置
采用两点加载,用 YAW-5000型 微机控制电液伺服压力试验机,加载图 见下页。
滚动支座
固定支
座
黑龙江大学
实验报告
一、构件正截面承载力计算
二、构件承载力分析
按照<<混凝土结构设计规范>>给定的材料强度标准值机计算公式,求出本次实验试件的极限承载力,与实测值比较。
三、柱受压破坏类型
如何区分大、小偏心受压短柱,并描述大偏心受压短柱的破坏特征。
四、实验结论。
钢筋混凝土偏心受压柱设计分析在钢筋混凝土受压柱设计过程中,经常会出现一些与设计要求相违背的情况,这些情况一旦出现,钢筋混凝土偏心受压柱的实际承载能力就会受到影响,下面我们就钢筋混凝土受压柱设计中需要注意的一些问题进行简要的探讨与分析。
1偏心受压柱破坏形态分析不当影响承载能力1.1设计中对单向、双向偏心受压柱承载能力分析结合纵向作用位置,可以将偏心受压柱分为双向和单向偏心两种形式,如果构件承受的纵向压力的主轴方向皆为偏心,或者同时受到量和轴平面弯矩、和轴向力时,此构件则为双向偏心受压构件。
经过大量试验证明,双向偏心受压构件和单向偏心受压构件所承受的正截面能力基本上是相同的,但是因为双向偏心受压构件一旦受到破坏,那么它的中和轴就不会再与截面主轴垂直,这样一来受压区的形态与以前相比就会显得更加复杂,可能会呈现出梯形、五边形或者三角形等等。
与此同时,钢筋所受到的应力也会显得十分不均匀,虽然一些应力也已达到预期的屈服程度,但是其它一些应力显得比较小,甚至与中和轴相结合,那么其应力较小也是必然的结果。
从现行的实践中来看,都是通过近似公式对其进行计算,其计算过程中需要对一些参数进行确定,从一定程度上来说这为计算带来了很多不便,这样一来其中大量数据就会显得不再精确、可靠。
为了对柱子的承载能力进行保证,在柱子的设计过程中应该对以下事项进行注意:首先,在设计过程中,为了使柱子的经济性和适用性得到保证,双向偏心柱受到普遍青睐,基于以上原因,在设计过程中通常会将柱子设计为轴心受压柱或者单向偏心受压柱,这样就可以有效避免双向偏心计算过程中存在的不直接性,这样一来计算过程就会变得非常简单,同时还能有效保证结构的可靠性以及柱子的承载能力。
其次,将柱子设计成为双向偏心柱,而计算过程以单项偏心为计算依据,将钢筋选择为= ,保证配筋的对称性,这样的设计会对柱子的承载能力产生明显的影响。
第三,一般来说,单项偏心柱的偏心纵向压力在柱截面短边发生作用是比较好的,在设计过程中将偏心纵向压力作用于柱截面短边,柱子的承载能力也会受到明显的影响。