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时间:2020-03-21
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1、第七章受拉构件的截面承载力截面设计:进行计算时,应首先判断偏心的类型。1、大偏心受压(受拉破坏)已知:截面尺寸(b×h)、材料强度(fc、fy,fy')、构件长细比(l0/h)以及轴力N和弯矩M设计值,若hei>0.3h0,一般可先按大偏心受压情况计算⑴As和A's均未知时可取x=xbh0得★若A's<ρminbh?则取A's=ρminbh,然后按A's为已知情况计算。★若As2as',则可将代入第一式得若x>xbh0?★若As小
2、于rminbh?应取As=rminbh。则应按A's为未知情况重新计算确定A's则可偏于安全的近似取x=2as‘,对受压区钢筋合力作用点取矩若x<2a's?★若As若小于rminbh?应取As=rminbh。同时,不考虑受压钢筋,按As’=0,计算出As,取其小值进行计算。2、小偏心受压(受压破坏)hei≤0.3h01)当xb3、分别为受压钢筋和远侧钢筋最小配筋率。2)若x≤xb,按大偏心受压构件进行计算。3)若h/h0>x>xcy,取ss=-fy‘,ξ≤ξb,利用力矩平衡方程求解钢筋面积As和As’4)若xh0>h,应取x=h,σs=-fy‘,求解As和A's由基本公式求解x和A's的具体运算是很麻烦的。迭代计算方法用相对受压区高度x,取as=0.45A's(1)的误差最大约为12%。如需进一步求较为精确的解,可将A's(1)代入基本公式求得x。截面复核在截面尺寸(b×h)、截面配筋As和As'、材料强度(fc、fy,fy')、以及构件长细比(l0/h)均为已知时,根据构件轴4、力和弯矩作用方式,截面承载力复核分为两种情况:1、给定轴力设计值N,求弯矩作用平面的弯矩设计值M2、给定轴力作用的偏心距e0,求轴力设计值N3、垂直于弯矩作用平面的承载力复核不论哪一种偏心受压,垂直于弯矩作用平面的承载力复核,均按轴心受压构件进行。计算值时,取b作为截面高度。1、给定轴力设计值N,求弯矩作用平面的弯矩设计值M由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知,未知数只有x和M两个。若N≤Nb,为大偏心受压,若N>Nb,为小偏心受压,由(a)式求x以及偏心距增大系数h,代入(b)式求e0,弯矩设计值为M=Ne0。2、给定轴力作用的偏心距e0,求轴力设5、计值N若x≤xb,为大偏心受压利用力的平衡方程求解得N。对N的作用点取矩,求得x。若x>xb,为小偏心受压◆联立求解得x和N对称配筋截面◆对称配筋截面,即As=As',fy=fy',as=a's,其界限破坏状态时的轴力为Nb=a1fcbxbh0。1、当hei>0.3h0,且N0.3h0,但N>Nb时,为小偏心受压7.1轴心受拉构件正截面承载力计算轴心受拉破坏时混凝6、土裂缝贯通,纵向拉钢筋达到其受拉屈服强度,正截面承载力公式如下:——纵向钢筋抗拉强度设计值;N——轴心受拉承载力设计值。轴心受拉构件从加载到破坏,其受力过程分为三个阶段:从加载到砼受拉开裂前,砼开裂后到钢筋即将屈服,受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。7.2偏心受拉构件正截面承载力计算(1)偏心受拉构件的破坏特征1)大偏心受拉破坏当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时距纵向拉力近的一侧混凝土开裂,混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝,离轴向力较远一侧留有受压区。破坏特征:与As的数量有关,As合适时,受拉钢筋先屈服,然后受压钢筋应力达到屈服7、强度,混凝土受压边缘达到极限应变而破坏。2)小偏心受拉破坏当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截面均受拉应力,但As一侧拉应力较大,As一侧拉应力较小。随着拉力增加,As一侧首先开裂,但裂缝很快贯通整个截面,破坏时混凝土裂缝贯通,全部纵向钢筋受拉屈服。1)基本公式根据截面内力平衡,参照图,可写出如下公式(2)矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算式中e—轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离;2)适用条件同大偏心受压构件。3)不对称配筋计算方法①截面设计;类似于大偏心受压构件。②截面校核,一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。若再已知N可求出x和8、e0或再已知e0则可求出x和N。4)对称配筋计算方法①截面设计:对称配筋时必有,因此,按不对称
3、分别为受压钢筋和远侧钢筋最小配筋率。2)若x≤xb,按大偏心受压构件进行计算。3)若h/h0>x>xcy,取ss=-fy‘,ξ≤ξb,利用力矩平衡方程求解钢筋面积As和As’4)若xh0>h,应取x=h,σs=-fy‘,求解As和A's由基本公式求解x和A's的具体运算是很麻烦的。迭代计算方法用相对受压区高度x,取as=0.45A's(1)的误差最大约为12%。如需进一步求较为精确的解,可将A's(1)代入基本公式求得x。截面复核在截面尺寸(b×h)、截面配筋As和As'、材料强度(fc、fy,fy')、以及构件长细比(l0/h)均为已知时,根据构件轴
4、力和弯矩作用方式,截面承载力复核分为两种情况:1、给定轴力设计值N,求弯矩作用平面的弯矩设计值M2、给定轴力作用的偏心距e0,求轴力设计值N3、垂直于弯矩作用平面的承载力复核不论哪一种偏心受压,垂直于弯矩作用平面的承载力复核,均按轴心受压构件进行。计算值时,取b作为截面高度。1、给定轴力设计值N,求弯矩作用平面的弯矩设计值M由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知,未知数只有x和M两个。若N≤Nb,为大偏心受压,若N>Nb,为小偏心受压,由(a)式求x以及偏心距增大系数h,代入(b)式求e0,弯矩设计值为M=Ne0。2、给定轴力作用的偏心距e0,求轴力设
5、计值N若x≤xb,为大偏心受压利用力的平衡方程求解得N。对N的作用点取矩,求得x。若x>xb,为小偏心受压◆联立求解得x和N对称配筋截面◆对称配筋截面,即As=As',fy=fy',as=a's,其界限破坏状态时的轴力为Nb=a1fcbxbh0。1、当hei>0.3h0,且N0.3h0,但N>Nb时,为小偏心受压7.1轴心受拉构件正截面承载力计算轴心受拉破坏时混凝
6、土裂缝贯通,纵向拉钢筋达到其受拉屈服强度,正截面承载力公式如下:——纵向钢筋抗拉强度设计值;N——轴心受拉承载力设计值。轴心受拉构件从加载到破坏,其受力过程分为三个阶段:从加载到砼受拉开裂前,砼开裂后到钢筋即将屈服,受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。7.2偏心受拉构件正截面承载力计算(1)偏心受拉构件的破坏特征1)大偏心受拉破坏当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时距纵向拉力近的一侧混凝土开裂,混凝土开裂后不会形成贯通整个截面的裂缝,离轴向力较远一侧留有受压区。破坏特征:与As的数量有关,As合适时,受拉钢筋先屈服,然后受压钢筋应力达到屈服
7、强度,混凝土受压边缘达到极限应变而破坏。2)小偏心受拉破坏当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截面均受拉应力,但As一侧拉应力较大,As一侧拉应力较小。随着拉力增加,As一侧首先开裂,但裂缝很快贯通整个截面,破坏时混凝土裂缝贯通,全部纵向钢筋受拉屈服。1)基本公式根据截面内力平衡,参照图,可写出如下公式(2)矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算式中e—轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离;2)适用条件同大偏心受压构件。3)不对称配筋计算方法①截面设计;类似于大偏心受压构件。②截面校核,一般已知构件尺寸、配筋、材料强度。若再已知N可求出x和
8、e0或再已知e0则可求出x和N。4)对称配筋计算方法①截面设计:对称配筋时必有,因此,按不对称
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