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1、第六章 偏心受力构件正截面性能与计算同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林偏心受力偏心受力MNcNte0=M/NcNce0=M/NtNt转化为Nce0一、工程实例及配筋形式一、工程实例及配筋形式纵筋箍筋：侧向约束纵筋、抗剪内折角处！bh二、偏心受压构件的试验研究Nfe0混凝土开裂混凝土开裂混凝土全部混凝土全部受压不开裂受压不开裂构件破坏构件破坏破坏形态与破坏形态与e0、As、As有关有关二、偏心受压构件的试验研究Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0很小 As适中 Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0较小Ne0Ne0fcAsfyAs sh0e0较大 As较多 e0e0NNfcAsfyAs
2、fyh0e0较大 As适中受压破坏（小偏心受压破坏）受压破坏（小偏心受压破坏）受拉破坏（大偏心受压破坏）受拉破坏（大偏心受压破坏）界限破坏界限破坏接近轴压接近轴压接近受弯接近受弯As2as另一平衡方程另一平衡方程求求As 2as四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用C sAsNceefyAseix1fc不对称配筋时（不对称配筋时（As As）的截面设计）的截面设计-小偏压小偏压设计的基本原则设计的基本原则：As+As为最为最小小小偏压时As一般达不到屈服联立求解平衡联立求解平衡方程即可方程即可四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用h0fyAsNceeifyAs1fcas几何中心轴实际中
3、心轴实际偏心距不对称配筋时（不对称配筋时（As As）的截面设计）的截面设计-小偏压小偏压特例：特例：ei过小，过小，As过少，导致过少，导致As一侧混凝土压碎，一侧混凝土压碎，As屈服。为屈服。为此，尚需作下列补充验算：此，尚需作下列补充验算：偏于安全，使实际偏心距更大四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用不对称配筋时（不对称配筋时（As As）的截面设计）的截面设计-平面外承载力的复平面外承载力的复核核设计完成后应按已求的配设计完成后应按已求的配筋对平面外（筋对平面外（b方向）的承方向）的承载力进行复核载力进行复核CeNcfyAsfyAseeix1fcC sAsNceefyAseix1
4、fc按照轴压构件按照轴压构件四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用不对称配筋时（不对称配筋时（As As）的截面承载力）的截面承载力已知已知e0求求Ncu已知已知Nc求求Mu直接求解直接求解基本方程基本方程求求Ncu直接求直接求解基本解基本方程方程注意特例注意特例按轴压求按轴压求Ncu取二者的取二者的小值小值四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用Nc-M相关曲线相关曲线MNc轴压破坏弯曲破坏界限破坏小偏压破坏大偏压破坏ABCN相同M越大越不安全M 相同：大偏压，N越小越不安全 小偏压，N越大越不安全四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用Nc-M相关曲线相关曲线MNc长柱短柱细长柱四
5、、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=As）偏心受压构件的截面设计）偏心受压构件的截面设计-判别判别式式对称配筋的大偏心受压构件对称配筋的大偏心受压构件应用基本公式应用基本公式1四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=As）大偏心受压构件的截面设计）大偏心受压构件的截面设计应用基本公式应用基本公式2四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计）小偏心受压构件的截面设计对小偏心受压构件不真实，需重新计算对小偏心受压构件不真实，需重新计算 由基本公式知由基本公式知fcu 50Mpa时，要解
6、关于时，要解关于 的三次或二的三次或二次方程，次方程，fcu50Mpa时，要解关于时，要解关于 的的高次方程高次方程有必要做简化有必要做简化四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计）小偏心受压构件的截面设计以以fcu 50Mpa为例，如将基本方程中为例，如将基本方程中的的-0.5 2换为一关于换为一关于 的一次方程或的一次方程或为为一一常数，则就可能将高次方程降阶常数，则就可能将高次方程降阶0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.20.50.40.30.2-0.5 2F()=-0.5 2F()=0.45用代替用代替-
7、0.5 2四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计）小偏心受压构件的截面设计联立求解联立求解求出求出 后，便可计算后，便可计算As=As四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=As）小偏心受压构件的截面设计）小偏心受压构件的截面设计设计完成后应按已求的配设计完成后应按已求的配筋对平面外（筋对平面外（b方向）的承方向）的承载力进行复核载力进行复核CeNcfyAsfyAseeix1fcC sAsNceefyAseix1fc按照轴压构件按照轴压构件四、偏心受压构件受力分析5.基本公式的应用对称配筋（对称配筋（As=
8、As）小偏心受压构件的截面承载力）小偏心受压构件的截面承载力和不对称配筋类似，但和不对称配筋类似，但As=As、fy=fy（略）（略）四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力大偏心受压构件的基本计算公式大偏心受压构件的基本计算公式-简化方法简化方法x1fceNcufyAsfyAseeibfbfhh0AsAsxhfhfb四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力大偏心受压构件的基本计算公式大偏心受压构件的基本计算公式-简化方法简化方法x1fceNcufyAsfyAseeibfbfhh0AsAsxhfhfb四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力小偏心受压构
9、件的基本计算公式小偏心受压构件的基本计算公式-简化方法简化方法xeeNcu1fcsAsfyAseixbfbfhh0AsAshfhfb四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力小偏心受压构件的基本计算公式小偏心受压构件的基本计算公式-简化方法简化方法xeeNcu1fcsAsfyAseixbfbfhh0AsAshfhfb四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力小偏心受压构件的基本计算公式小偏心受压构件的基本计算公式-简化方法简化方法xeeNcu1fcsAsfyAseixbfbfhh0AsAshfhfb为防止为防止As一侧先坏一侧先坏四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受
10、压构件的承载力大小偏心受压的界限判别式大小偏心受压的界限判别式I形截面一般采用对称配筋形截面一般采用对称配筋应用基本公式应用基本公式1四、偏心受压构件受力分析6.I截面偏心受压构件的承载力基本公式的应用基本公式的应用截面设计截面设计截面承载力截面承载力和矩形截面构件类似（略）和矩形截面构件类似（略）五、偏心受拉构件受力分析1.大小偏心受拉构件小偏心受拉小偏心受拉h0fyAsfyAseeNtu e0as和偏压不同和偏压不同N位于位于As和和As之间时，混凝土全截面受拉之间时，混凝土全截面受拉（或开始时部分混凝土受拉，部分混凝土受（或开始时部分混凝土受拉，部分混凝土受压，随着压，随着N的增大，混凝
11、土全截面受拉的增大，混凝土全截面受拉）开裂后，拉力由钢筋承担开裂后，拉力由钢筋承担最终钢筋屈服，截面达最最终钢筋屈服，截面达最大承载力大承载力五、偏心受拉构件受力分析1.大小偏心受拉构件大偏心受拉大偏心受拉N位于位于As和和As之外时，部分混凝土受拉，之外时，部分混凝土受拉，部分混凝土受压，部分混凝土受压，开裂后，截面的受力情况开裂后，截面的受力情况和大偏压类似和大偏压类似最终受拉钢筋屈服，压区混凝土最终受拉钢筋屈服，压区混凝土压碎，截面达最大承载力压碎，截面达最大承载力eeNtu e0h0fyAsfyAsas1fcx五、偏心受拉构件受力分析2.小偏心受拉构件的承载力混凝土不参加工作混凝土不参加工作h0fyAsfyAseeNtu e0as可直接应用公式进行设计可直接应用公式进行设计,计算计算截面承载力截面承载力五、偏心受拉构件受力分析3.大偏心受拉构件的承载力设计或复核承载力计算方法方法设计或复核承载力计算方法方法和大偏压类似，只是和大偏压类似，只是N的方向不的方向不同同eeNtu e0h0fyAsfyAsas1fcx