受压构件的承载力计算
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受压构件的承载力计算一、梁柱的承载力计算方法对于受压构件,在弹性范围内,可以采用弹性承载力计算方法。
弹性承载力计算方法是根据梁柱的理论,主要应用弹性力学原理和应变能平衡条件进行计算。
在弹性承载力计算之外,受压梁柱的承载力还受到稳定性要求的限制。
稳定性要求主要包括屈曲的要求和稳定的要求。
稳定性承载力计算方法就是根据稳定性要求来计算的。
二、承载力计算的基本原理和方法1.构件的截面形态与材料的力学性能有关。
几何形态方面,可以通过截面形心深度、截面形态系数和截面面积等参数来描述。
力学性能方面,主要包括材料的抗压强度、屈服强度和弹性模量等参数。
2.构件的边界条件与受力特性有关。
边界条件主要包括自由端的约束、内力的约束和约束条件等。
边界条件对构件的承载力有着直接的影响,需要进行准确的分析和计算。
3.构件的荷载和荷载组合也是影响承载力计算的重要因素。
荷载包括静力荷载和动力荷载,荷载组合则是不同荷载的叠加组合。
需要根据具体情况来确定荷载和荷载组合,并进行相应的计算。
假设一个矩形柱的尺寸为300mm×400mm,材料抗压强度为250MPa,弹性模量为200 GPa。
根据以上参数,可以进行如下步骤的承载力计算。
1.计算截面形态参数:矩形柱的形心深度h=400/2=200mm形态系数α=(h/t)f/π^2=2.692.弹性承载力计算:根据梁柱的理论,弹性承载力可通过以下公式计算:Pcr=(π^2*E*I)/(kl)^2其中,E为弹性模量,I为惯性矩,kl为有效长度系数。
惯性矩I=1/12*b*h^3=1/12*300*400^3=32,000,000mm^4有效长度系数kl可根据梁柱的边界条件和约束情况进行计算。
假设矩形柱两端均固定,则kl=0.5代入以上参数,可以得到弹性承载力Pcr=200,000N=200kN。
3.稳定性承载力计算:稳定性承载力计算主要包括屈曲的要求和稳定的要求。
对于矩形柱,屈曲要求可通过欧拉公式计算,稳定的要求可通过查表确定。
无筋砌体受压构件承载力计算公式中
无筋砌体受压构件是一种常见的建筑材料。
在进行承载力计算时,需要使用相应的公式。
下面将介绍无筋砌体受压构件承载力计算公式及其相关解释。
首先,无筋砌体受压构件的承载力可以用以下公式表示:
N = 0.45f_m * A
其中,N表示无筋砌体受压构件的承载力,f_m表示砌体的抗压强度,A表示砌体截面的有效面积。
需要注意的是,砌体的抗压强度是指砌体在受压状态下能承受的最大应力,通常使用试验数据进行评估。
砌体截面的有效面积是指砌体截面中,不考虑中空部分的实际有效面积。
此外,根据公式可以发现,无筋砌体受压构件的承载力与砌体抗压强度和砌体截面的有效面积有关。
因此,在进行承载力计算时,需要准确测量砌体的抗压强度和截面的有效面积。
最后,需要注意的是,该公式适用于无筋砌体受压构件在受压状态下的承载力计算。
对于其他类型的构件如受弯构件,其承载力的计算需要使用相应的公式。
总之,无筋砌体受压构件承载力计算公式是一个重要的结构工程计算公式,建筑工程师需要熟练掌握,以确保建筑结构的安全性和稳定性。
矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算一、矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式 (一)大偏心受压构件正截面受压承载力计算(1)计算公式由力的平衡条件及各力对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件,可以得到下面两个基本计算公式:s y s y c A f A f bx f N -+=''1α (7-23)()'0''012a h A f x h bx f Ne s y c -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α (7-24)式中: N —轴向力设计值;α1 —混凝土强度调整系数;e —轴向力作用点至受拉钢筋A S 合力点之间的距离;a he e i -+=2η (7-25) a i e e e +=0 (7-26)η—考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数,按式(7-22)计算;e i —初始偏心距;e 0 —轴向力对截面重心的偏心距,e 0 =M/N ;e a —附加偏心距,其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20㎜中的较大者; x —受压区计算高度。
(2)适用条件1) 为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先达到屈服强度,要求b x x ≤ (7-27)式中 x b — 界限破坏时,受压区计算高度,o b b h x ξ= ,ξb 的计算见与受弯构件相同。
2) 为了保证构件破坏时,受压钢筋应力能达到屈服强度,和双筋受弯构件相同,要求满足:'2a x ≥ (7-28) 式中 a ′ — 纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。
(二)小偏心受压构件正截面受压承载力计算(1)计算公式根据力的平衡条件及力矩平衡条件可得s s s y c A A f bx f N σα-+=''1 (7-29)⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=s s y c a h A f x h bx f Ne 0''012α (7-30) ()'0''1'2s s s s c a h A a x bx f Ne -+⎪⎭⎫⎝⎛-=σα (7-31)式中 x — 受压区计算高度,当x >h ,在计算时,取x =h ;σs — 钢筋As 的应力值,可根据截面应变保持平面的假定计算,亦可近似取:y b s f 11βξβξσ--=(7-32)要求满足:y s y f f ≤≤σ'x b — 界限破坏时受压区计算高度,0h x b b ξ=;b ξξ、 — 分别为相对受压区计算高度 x/h 0和相对界限受压区计算高度x b /h 0 ;'e e 、′— 分别为轴向力作用点至受拉钢筋A s 合力点和受压钢筋A s ′合力点之间的距离 a he e i -+=2η (7-33) ''2a e he i --=η (7-34) (2)对于小偏心受压构件当bh f N c >时,除按上述式(7-30)和式(7-31)或式(7-32)计算外,还应满足下列条件:()()s s y c a a h A f h h bh f e e a h N -+⎪⎭⎫⎝⎛-≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡---'0''00'22 (7-35 )式中 '0h — 钢筋's A 合力点至离纵向较远一侧边缘的距离,即s a h h -='0。
4钢筋混凝土受压构件承载力计算钢筋混凝土受压构件的承载力计算是建筑结构设计中非常重要的一个步骤。
本文将围绕钢筋混凝土受压构件的承载力计算进行详细介绍。
首先,我们需要了解一些与承载力计算相关的基本概念。
1.构件尺寸和几何性质:构件的尺寸和几何性质,如截面面积、高度、宽度等,是计算承载力的基础。
这些参数可以通过结构设计的过程或者实际测量获得。
2.受力分析:在进行承载力计算之前,我们需要对受力分析进行准确的估计。
受力分析包括水平力、垂直力、弯矩和剪力等。
3.材料性能:钢筋混凝土由钢筋和混凝土组成,每种材料都具有其特定的力学性能。
钢筋的弹性模量、屈服强度和抗压强度是承载力计算的关键参数。
混凝土的抗压强度也是一个重要的参数。
计算步骤如下:1.根据结构设计图,确定所需计算的受压构件的几何尺寸。
通常情况下,我们可以使用截面面积来计算构件的承载力。
2.判定构件的计算长度。
构件的计算长度取决于构件的支撑条件和构件的几何形状。
常见的计算长度包括等于构件高度的长度、2倍构件高度的长度和4倍构件高度的长度等。
$$R_c = \phi \cdot A_c \cdot f_{cd}$$其中,$R_c$为构件的抗压承载力(kN),$\phi$为构件的抗压承载力系数(通常为0.65),$A_c$为构件的截面面积(m²),$f_{cd}$为混凝土的抗压强度(MPa)。
4.计算钢筋的抗拉强度。
根据人民共和国行业标准GB1499.2-2024《钢筋机械连接的技术规定》,钢筋的抗拉强度可以通过以下公式计算:$$R_s = A_s \cdot f_{yd}$$其中,$R_s$为钢筋的抗拉承载力(kN),$A_s$为钢筋的截面面积(m²),$f_{yd}$为钢筋的屈服强度(MPa)。
5.比较构件的抗压强度和钢筋的抗拉强度。
如果构件的抗压强度大于钢筋的抗拉强度,则构件的承载力为钢筋的抗拉强度;如果构件的抗压强度小于钢筋的抗拉强度,则构件的承载力为构件的抗压强度。
砌体受压构件的承载力计算公式中
一、砌体整体受压
砌体整体受压时,计算公式可以用弯曲理论和斯蒂灵公式。
1.弯曲理论:
N=σ×A
其中,N表示砌体承载力,σ表示砌体材料的抗压强度,A表示砌体
的截面面积。
2.斯蒂灵公式:
斯蒂灵公式主要针对砌体矩形截面的情况,计算公式如下:
N = 0.0784×√fc×A
其中,N表示砌体承载力,fc表示砌体材料的抗压强度,A表示砌体
的截面面积。
二、局部受压
砌体的应力分布不均匀,容易出现局部受压的情况。
在局部受压的情
况下,计算公式需要考虑砌体的受压区面积和受压边长。
N = k×A×fc
其中,N表示砌体承载力,k表示受压边长调整系数,A表示受压区
面积,fc表示砌体材料的抗压强度。
A=a×l
其中,A表示受压区面积,a表示受压区面积系数,l表示受压边长。
l=2×(b+d)
其中,l表示受压边长,b表示砌体的厚度,d表示受压区到边缘的
距离。
需要注意的是,这里的公式仅仅是一种理论计算方法,实际工程中还
需要考虑其他因素,如砌体的结构、材料的质量等。
因此,在实际应用中,还应该参考相关规范和设计手册来进行承载力的计算。
钢筋混凝土受压构件承载力计算首先,我们需要了解一些基本的概念和符号。
在计算中,常用的符号有:-$f_c$:混凝土的抗压强度;-$f_s$:钢筋的抗拉强度;-$A_c$:构件的混凝土截面面积;-$A_s$:构件的受拉钢筋截面面积;-$N_d$:构件所受到的设计轴向力;-$M_d$:构件所受到的设计弯矩;-$h$:构件的高度;-$b$:构件的宽度;-$d$:构件的有效高度。
接下来,我们将介绍两种常用的承载力计算方法:受压钢筋混凝土柱的承载力计算和板梁的承载力计算。
受压钢筋混凝土柱的承载力可以通过弯矩轴心法进行计算。
承载力的计算可以分为以下几个步骤:-第一步,计算混凝土在压力作用下的承载力。
可以使用以下公式:$$N_c = \gamma_c f_c A_c$$-第二步,计算钢筋的抗拉强度。
根据构件的横截面形状和受力状态,可以计算钢筋的受拉面积。
-第三步,计算钢筋的受压承载力。
可以使用以下公式:$$N_s = \eta \gamma_s f_s A_s$$其中,$\eta$为钢筋受压构件的局部稳定系数,$\gamma_s$为钢筋的材料抗拉强度。
-第四步,计算构件的总承载力。
可以使用以下公式:$$N=N_c+N_s$$板梁的承载力计算可以分为以下几个步骤:-第一步,计算构件的混凝土承载力。
可以使用以下公式:$$N_c = \gamma_c f_c A_c$$-第二步,计算构件的钢筋承载力,可以使用以下公式:$$N_s = \gamma_s f_s A_s$$-第三步,计算板梁的破坏模式,根据不同的破坏模式选择合适的计算方法。
-第四步,计算构件的总承载力。
可以使用以下公式:$$N=N_c+N_s$$总结:钢筋混凝土受压构件承载力的计算方法主要有弯矩轴心法和板梁承载力计算法。
在计算过程中需要明确构件的几何形状、材料强度以及荷载的大小等因素,并按照一定的计算步骤进行计算。
在实际设计过程中,还需要考虑其他因素如构件的构造形式、构造材料的可靠性等,以确保构件的安全性和经济性。
第六章受压构件截面承载力计算受压构件包括柱、短杆、墙等结构中的竖向构件。
在受到外部压力的作用下,受压构件会产生内部应力,当该应力超过材料的承载能力时,结构就会发生破坏。
因此,了解受压构件截面的承载能力非常重要,可以保证结构的安全性。
截面承载力计算按照材料的不同分类,一般分为钢材和混凝土结构的计算方法。
以下将分别介绍这两种材料的截面承载力计算方法。
钢材截面承载力计算方法:1.确定边缘受压构件的型式,常见的有矩形、L形、T形和带肋板等,根据构件的几何形状,选择相应的计算方法。
2.通过截面分析,确定构件的有效高度和宽度。
3.确定截面的截面系数,根据构件的几何形状和受力状态,计算出截面系数。
4.根据材料的特性,计算出计算强度和材料的安全系数。
5.通过计算公式,结合以上参数,得出受压构件的截面承载力。
混凝土结构截面承载力计算方法:1.确定混凝土的试验结果,包括抗压强度、抗弯强度等。
2.根据受压构件的几何形状和受力状态,计算出截面的面积和惯性矩。
3.确定混凝土的计算强度和材料的安全系数。
4.根据截面形状和受力状态,选取相应的公式,计算出截面承载力。
5.根据所得结果,进行合理的构造设计。
在受压构件截面承载力计算中,不同材料的计算方法有所不同,但都需要考虑材料的特性和截面的几何形状。
此外,还需要参考相关的标准和规范,以确保计算结果的准确性和可靠性。
总而言之,受压构件截面承载力计算是一个复杂而重要的工作,需要考虑多个因素,包括材料的特性、截面的几何形状和受力状态等。
通过合理的计算方法和准确的数据,可以确定受压构件的最大承载能力,保证结构的安全性和稳定性。
受压构件截面承载力计算
受压构件截面承载力计算是结构工程中的重要计算内容之一、在设计
受压构件时,需要保证构件的承载力不低于设计要求,以确保结构的安全
性和稳定性。
受压构件截面承载力的计算涉及到材料力学、截面形状和尺寸,以及截面临界状态等多个因素。
以下是受压构件截面承载力计算的基
本步骤和方法。
1.分析受压构件的材料力学性能:首先需要确定受压构件的材料类型
和性能参数,包括弹性模量、屈服强度、抗压强度等。
这些参数可以在材
料手册中查找或者进行材料试验获得。
2.确定构件的截面几何特征:受压构件的截面形状决定了其承载能力。
常见的受压构件截面形状包括矩形、圆形、T形、工字形等。
需要根据实
际情况确定构件的截面几何参数,如截面面积、惯性矩、受压边缘等。
3.计算截面承载能力:使用截面承载能力公式或者截面性能表格,根
据受压构件的材料性能和截面几何特征计算截面的承载能力。
常用的计算
方法有强度设计法、极限状态设计法和变形极限设计法等。
4.考虑临界状态和稳定性:受压构件在承载过程中可能会出现临界状
态和稳定性问题,如屈曲、侧扭、局部稳定等。
需根据受压构件的长度、
约束条件、支承条件等因素,对构件进行临界状态和稳定性分析,以确保
构件在正常使用条件下不会失稳。
总结起来,受压构件截面承载力计算是一项复杂的工作,需要综合考
虑材料力学、截面形状和尺寸、临界状态和稳定性等多个因素。
设计工程
师需要有扎实的结构力学和材料力学基础,以及丰富的实际工程经验,才
能进行准确可靠的受压构件截面承载力计算。
第10节钢筋混凝土受压构件承载力计算钢筋混凝土结构中,钢筋混凝土受压构件(如柱和墙)的承载力计算是结构设计中的重要内容之一、本文将从受压构件承载力计算的基本原理、假设条件和计算方法等方面进行详细介绍。
1.基本原理:钢筋混凝土受压构件的承载力计算是基于构件在受压状态下的稳定性和极限强度理论进行的。
根据弹性力学理论,构件在受外载荷作用下会发生弹性变形,当荷载增大到一定程度时,构件进入非弹性变形阶段,到达极限承载力。
因此,承载力计算涉及到弹性极限状态和极限承载力的确定。
2.假设条件:在承载力计算中,一般采用以下假设条件:(1)材料的弹性线性:混凝土和钢筋的应力-应变关系符合弹性线性假设,线性弹性模量E为常数;(2)平面截面假定:构件截面平面仍是平面在载荷作用下仍处于平面;(3)材料的强度:混凝土和钢筋的强度符合破坏准则,常用的有混凝土的抗压强度、钢筋的屈服强度和附加应力等。
3.计算方法:(1)弹性计算:首先进行弹性计算,即通过材料特性和几何性质,计算出构件在设计荷载下的应力和应变,进行稳定性分析,检查是否满足弹性稳定性和承载力要求;(2)极限强度计算:当弹性计算不满足要求时,需要进行极限强度计算。
根据材料的破坏准则,分别计算混凝土的抗压强度和钢筋的屈服强度,并根据材料的强度进行构件抗弯承载力和轴向承载力的计算;(3)受限状态计算:在受压构件中,由于受到压力作用,有可能出现多种破坏状态,如混凝土挤压破坏、钢筋屈服、钢筋断裂等,需要确定受限构件状态下的承载力。
4.常用计算方法:(1)弹性计算:可使用弹性理论方法,如戴森公式、沃弗公式等进行计算;(2)极限强度计算:可使用极限强度理论方法,如塑性区方法、破坏准则方法进行计算;(3)受限状态计算:通常使用零应变截面方法、等效矩形应力块法、等效矩形应力块-受压钢筋法等进行计算。
总之,钢筋混凝土受压构件承载力计算是结构设计中的重要环节,需要根据构件的几何形状、受力情况和所用材料的特性等进行合理的计算。
受压构件的承载力计算6.1 重点与难点6.1.1 轴心受压构件正截面承载力计算 1. 配置一般箍筋的柱受压破坏时混凝土被压碎,纵向受压钢筋达到其受压屈服强度,正截面承载力公式如下:)''(9.0s y c u A f A f N N +=≤ϕ (6—1)式中:φ—稳定性系数,按规范查表6.2.15确定,对于短柱,φ=1(如矩形截面,当80≤b l 时即为短柱,b 为截面较小边长;圆形7/0≤d l ,d 为直径;其他截面,28/0≤i l ,i 为截面最小回转半径);A —构件截面面积,但当纵向钢筋配筋率大于3%时,取混凝土净截面面积'S A A -;'y f ——纵向钢筋抗压强度设计值;N ——轴向压力设计值;其他符号与前同; 0.9——可靠度调整系数2. 配置螺旋式(或焊接环式)箍筋的柱柱截面形状一般为圆形或多边形。
受压破坏时核芯混凝土达到其三向抗压强度,保护层剥落,纵向受压钢筋达到其受压屈服强度,环向箍筋达到其抗拉屈服强度,正截面承载力公式如下:)2(9.00''ss y s y cor c u A f A f A f N N α++=≤ (6—2)sA d A ss cor ss 10 π=(6—3)式中: cor A ——构件的核心截面面积;取间接钢筋内表面范围内混凝土面积y f ——间接钢筋的抗压强度设计值;0ss A ——间接钢筋的换算截面面积; cor d ——构件的核心截面直径; s ——间接钢筋间距;1ss A ——单根间接钢筋的截面面积;α——间接钢筋对砼的约束的折减系数:C50级以下砼,α=1.0 ,C80级砼,α=0.85其间现性插入。
按式(6—2)计算时尚须注意:⑴式(6—2)计算的承载力设计值不应大于按式(6—1)计算所得的1.5倍;⑵下列任一情况下,不考虑间接钢筋的作用。
①当120>d l 时;②当按式(6—2)算得的承载力设计值小于按式(6—1)计算所得值时;③当'0%25s ss A A <时。
6.1.2 偏心受压构件正截面承载力计算1. 偏心受压构件的破坏特征⑴受拉破坏(大偏心受压破坏)当相对偏心距较大,且受拉钢筋配置不太多时发生此种破坏。
破坏始于受拉钢筋(离轴力较远一侧钢筋)屈服,而后受压区混凝土被压碎,一般情况下受压钢筋(离轴力较近一侧钢筋)达到其抗压屈服强度。
破坏形态类似于双筋梁。
⑵受压破坏(小偏心受压破坏)当相对偏心距较小,或虽然相对偏心距较大,但受拉钢筋配置很多时,发生此种破坏。
破坏始于受压区混凝土被压碎,破坏时离轴力较近一侧钢筋受压并达到其抗压屈服强度,而离轴力较远一侧钢筋不论受拉还是受压都不屈服。
破坏形态类似于双筋梁的超筋破坏。
⑶界限破坏破坏时,离轴力较远一侧钢筋的受拉屈服与受压区混凝土压碎同时发生。
大小偏压的构建的判别条件: 当b ξξ≤时,为大偏心受压;当b ξξ>时,为小偏心受压;⑷平截面假定不论是受拉破坏还是受压破坏,截面平均应变仍符合平截面假定。
2.附加偏心距a e《规范》规定:在偏心受压构件的正截面承载力计算中,应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距e a ,其值应取20mm 和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值。
3. 偏心受压长柱的二阶弯矩《规范》6.2.3,当同已主轴方向的杆端弯矩比M 1/M 2不大于0.9且轴压比不大于0.9时,长细比满足下式时,可不考虑轴向挠曲杆件中产生的附加弯矩的影响,否则应按两个主轴方向分别考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩(二阶弯矩)影响。
)/(1234/21M M i l c -≤(1)结构无侧移时偏压构件的二阶弯矩(纵向弯曲影响P-δ效应)据偏压构件两端弯矩值不同,纵向弯曲引起的二阶弯矩可能遇到三种情形。
①构件两端弯矩相等且单曲率弯曲:当一阶弯矩最大处与二阶弯矩最大处重合时,弯矩增加②构件两端弯矩不相等且单曲率弯曲:弯矩增加较多③构件两端弯矩不相等且双曲率弯曲:弯矩增加很少,不会超过杆件端部弯矩 (2)结构有侧移时偏压构件的二阶弯矩(P-Δ效应) 《规范》将柱端的附加弯矩计算用偏心距调节系数和弯矩增大系数来表示。
即偏心受压柱的设计弯矩为原柱端最大弯矩M 2乘以偏心距调节系数和弯矩增大系数而得。
(3)偏心距调节系数C m 和弯矩增大系数构件临界截面弯矩的增大取决于两端弯矩的相对值,最不利的弯矩予以调整。
)/(3.07.021M M C m +=,小于0.7时取0.7. (6—4)c c a ns h l h e N M ζη202)(/)/(130011++= (6—5)NA f c c 5.0=ζ (6—6)N ——与设计值M 2相应的轴向压力设计值;c ζ——截面曲率修正系数,当计算值大于1.0时取1.0; 4.矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算矩形截面正截面承载力计算,受压区混凝土的应力图形克简化为等效应力矩形 ⑴基本公式参照图6-3,根据截面内力平衡,可写出如下公式s y s y c A f A f bx f N -+=''1α (6—7) )()2('0''01s s y c a h A f xh bx f Ne -+-=α (6—8) 式中,e —轴向力作用点至受拉钢筋s A 合力点之间的距离,即s i a he e -+=2(6—9) ⑵公式适用条件类似于双筋矩形截面梁, 为了使受拉钢筋屈服 0h x x b b ξ=≤ (6—10)为了使受压钢筋屈服 '2s a x ≥ (6—11)⑶配筋计算方法 ① 截面设计1)已知构件尺寸b 、h 、材料强度等级f c 、f y 、f ’y 、l 0/h 和内力M 、N 以及构件的计算长度,求配筋A s 、A ’s 。
在此情况下基本公式有三个未知数,为了使总钢筋量最省,类似于双筋梁,可令0h x x b b ξ==,并代入基本公式可求得配筋量。
2)已知构件尺寸b 、h 、材料强度等级f c 、f y 、f ’y 、l 0/h 和内力M 、N ,及A ’s 求配筋A s 。
在此情况下基本公式中仅有两个未知数,可直接求解,求解的关键是计算相对受压区高度,为此,可将式(6—8)变为)5.01()(201'''ξξα-=--bh f a h A f Ne c s o s y (6—12)并将上式左边看做是αs ,便计算ξ,得出ξ后可能有以下三种情形: Ⅰ.正常情况,即基本公式适用条件都满足,此时可将ξ代入基本公式计算配筋量;Ⅱ.b ξξ>,说明受压钢筋A ’s 不足,应增加A ’s 的数量按A ’s 未知重新计算;Ⅲ.'02 s a h x <=ξ,说明受压钢筋未屈服,类似于双筋梁,对受压区合力点取矩得)('0's s y a h A f Ne -= (6—13))(2/0''a s e e a h e ---= (6—14)并用上式计算受压钢筋。
② 截面校核:一般已知b 、h 、f c 、f y 、f ’y 、l 0/h 和A s 、A ’s 。
1) 已知偏心距0e ,求N 。
此时基本公式中仅有N 和受压区高度未知,可联立求解。
也可对轴力作用点取矩计算受压区高度,与截面设计类似,可能出现三种情况: Ⅰ.正常情况,即基本公式适用条件都满足,此时可将ξ直接代入基本公式求N ;Ⅱ.b ξξ>,说明为小偏心受压,按相应方法计算;Ⅲ.'02 s a h x <=ξ,说明受压钢筋未屈服,按式(6—13)计算N ,并与按受压钢筋为零所得N 比较,取其大者。
2)若再已知N 求M 值,或求偏心距0e 。
由式(6—7)计算x ,仍可能有三种情况:Ⅰ.正常情况,即基本公式适用条件都满足,将ξ直接代入式(6—8)求e ,然后求e 0; Ⅱ.b ξξ>,说明为小偏心受压,按相应方法计算;Ⅲ.'02 s a h x <=ξ,说明受压钢筋未屈服,按式(6—13)计算'e ,再求M ,并与按受压钢筋为零时算出的比较,取其大者。
⑷对称配筋计算方法基本公式:在对称配筋的情况下,且当y y f f '=时,基本公式简化为bx f N c 1α= (6—15))'('')2(001s s y c a h A f xh bx f Ne -+-=α (6—16)适用条件:与不对称配筋相同。
① 截面设计:已知构件尺寸、材料强度等级和内力,求配筋。
先由式(6—15)求出x ,然后按类似于不对称配筋方法处理。
② 截面校核:与不对称配筋类似。
5. 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算小偏心破坏时,受压区混凝土已被压碎,靠近N 一侧钢筋屈服,而远离N 一侧钢筋可能受压也可能受拉,但均未屈服。
此时的钢筋应力按下式计算。
yb s f 11βξβξσ--=(6—17)计算出正号表示受拉,计算出负号表示受压。
y s y f f ≤≤-σ' (6—18)⑴不对称配筋基本公式;参照图6—2(a ),根据截面内力平衡得s b ys y c s s s y c A f A f bh f A A f bx f N 11011''''βξβξξασα---+=-+= (6—19))'('')2(001's s y c a h A f xh bx f Ne -+-=α (6—20)式中,s σ为钢筋s A 应力值,由(6—17)计算sA sa (a)(b)sA 's a图6-4 小偏心受压)(20''a s e e a he ---=(6—21)在全截面受压的情况下,发生反向破坏,参照图6—4(b )有()s s y s c a s a h A f a h bh f e e a h N '''2)('2010-+⎪⎭⎫⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡---α (6—22) 适用条件:0h x x b b ξ=>、y s y f f ≤≤-σ'、h x ≤⑵截面设计:①已知构件尺寸b 、h 、材料强度等级f c 、f y 、f ’y 、l 0/h 和内力M 、N ,求配筋A s 、A ’s 。
在此情况下基本公式中有三个未知数,为了节约钢筋,可取A s,min =ρs,min bh 及由式(6—20)所解得的较大者,然后求出x 或ξ,此时会出现以下三种情况:Ⅰ.b b ξβξξ-≤<12,即正常情况,可用基本公式直接计算受压钢筋;Ⅱ.012h hb <<-ξξβ,将y s f '-=σ代入基本公式重新计算; Ⅲ.b ξβξ->12且0h h ≥ξ,取0h h =ξ将y s f '-=σ,x =h 代入基本公式重新计算。