第11讲-2 受压构件

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1、复习提问1、现浇的钢筋砼柱，截面最小尺寸不宜小于多少？250mm2、受压构件的混凝土强度等级不宜低于多少？C203、矩形截面和圆形截面柱，纵向钢筋根数分别不少于几根？受力纵筋的直径一般为多少？4、8；12~32mm7/23/20211复习提问4、矩形截面钢筋砼柱中，“长柱”与“短柱”的界限是l0/b≤？85、钢筋砼轴心受压柱根据箍筋的不同分为哪两种？普通箍筋柱和密排环式箍筋柱6、配置普通箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算公式是什么？7/23/20212当轴向力N偏离截面形心或构件同时承受轴向力和弯矩时，则成为偏心受力构件。轴向力为压力时

2、称为偏心受压构件；轴向力为拉力时称为偏心受拉构件（图1）。偏心受力构件又分为单向偏心和双向偏心两类：当轴向力的作用线仅与构件截面的一个方向的形心线不重合时，称为单向偏心（图1(a)、(b)、(d)、(e)）；两个方向都不重合时，称为双向偏心（图1(c)、(f)）。§6.2偏心受压构件承载力计算7/23/20213图1偏心受力构件的受力状态类型7/23/20214偏心受压构件的正截面受力性能可视为轴心受压构件（M=0）和受弯构件（N=0）的中间状况。试验结果表明：截面的平均应变符合平截面假定；构件的最终破坏是由于受压区混凝土被压碎所造成的

3、。由于引起混凝土被压碎的原因不同，偏心受压构件的破坏形态可分为两类。一、试验研究分析7/23/20215当偏心距较大且受拉区钢筋配置得不太多时，在荷载作用下，柱截面靠近纵向力一侧受压，另一侧受拉。随着荷载的增加，首先在受拉边产生横向裂缝。随着荷载不断增加，受拉区的裂缝不断发展和加宽，受拉区的纵向钢筋首先屈服，裂缝开展比较明显，受压区不断减小，受压边缘混凝土达到极限压应变εcu而被压碎，构件宣告破坏。这种破坏始于受拉钢筋先达到屈服强度，最后由混凝土（受压区）被压碎而引起的。图2为大偏心受压破坏。1大偏心受压破坏7/23/20216图2大偏

4、心受压破坏形态破坏特征：受拉钢筋首先达到屈服强度，最后受压区混凝土达到界限压应变而被压碎，构件破坏。此时，受压区钢筋也达到屈服强度。破坏性质：延性破坏7/23/20217当偏心距较小，或者虽然偏心距较大但受拉纵向钢筋配置得太多时，构件的破坏始于靠近纵向力一侧。在破坏时，靠近纵向力一侧的钢筋首先屈服，该侧混凝土也达到极限压应变；而另一侧的钢筋和混凝土应力均较小，且可能受拉，也可能受压。这种破坏称为小偏心受压破坏。小偏心受压破坏无明显预兆，混凝土强度越高，破坏越突然。图3为小偏心受压破坏形态。大、小偏心受压之间的根本区别是：截面破坏时受拉钢

5、筋是否屈服。2小偏心受压破坏7/23/20218图3小偏心受压破坏形态7/23/20219破坏特征：临近破坏时，构件截面压应力较大一侧混凝土达到极限压应变而被压碎。构件截面压应力较大一侧的纵向钢筋应力也达到了屈服强度；而另一侧混凝土及纵向钢筋可能受拉，也可能受压，但应力较小，均未达到屈服强度。破坏性质：脆性破坏7/23/202110大、小偏心的判别式为：当ξ≤ξb时，或x≤ξbh0时为大偏心受压；当ξ＞ξb时，或x＞ξbh0时为小偏心受压。3大、小偏心的界限界限破坏：在受拉钢筋达到受拉屈服强度时，受压区混凝土也达到极限压应变而被压碎，构

6、件破坏，这就是大小偏心受压破坏的界限。7/23/202111规范规定附加偏心距ea：取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大者。即：ea=max（20mm,h/30)偏心受压构件的初始偏心距为：ei=e0+ea二偏心距增大系数η1附加偏心距ea7/23/202112钢筋混凝土偏心受压构件，在承受偏心压力后，会产生纵向弯曲变形，然后纵向力又将加剧纵向弯曲变形，这种现象随柱的长细比和初始偏心距的增大而增大，见图4。规范规定，采用把初始偏心距乘以一个偏心距增大系数η的方法解决纵向弯曲的影响问题，即：2偏心距增大系数η7/23/2

7、02113图4纵向弯曲变形7/23/202114根据偏心受压构件试验挠曲线的实验结果和理论分析，规范给出了偏心距增大系数的如下计算公式：7/23/202115式中ζ1和ζ2可分别按下式计算：ζ1=0.5fcA/N或近似计算ζ1=0.2+2.7ei/h0当计算的ζ1＞1时，取ζ1=1。当l0/h＞15时，ζ2=1.15-0.01l0/h当l0/h≤15时，取ζ2=1。7/23/202116当ξ≤ξb时为大偏心受压，其正截面承载力计算的基本假定与受弯构件相同，计算应力图形如图5所示。由静力平衡条件可得：∑Y=0N≤α1fcbx+fy′As′

8、-fyAs∑M=0Ne≤α1fcbx(h0-x/2)+fy′As′(h0-as′)三、矩形截面对称配筋大偏心受压时的基本公式和适用条件1大偏心受压时的基本公式和适用条件7/23/202117图5大偏心受压构