【正文】 sA39。 2 sxa?青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 基本公式 ? 小偏心受壓，當(dāng)偏心矩很小時(shí)，全截面受壓，若 過多， 過少，則鋼筋 可能達(dá)到受壓屈服強(qiáng)度，從而導(dǎo)致離偏心受力較遠(yuǎn)一側(cè)的混凝土被壓壞。 39。0() 2c d s s s s sd s sxf bx e h A e f A e?? ? ? ?對(duì) 壓 力 作 用 點(diǎn) 取 矩 ：青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 ? 大偏心受壓，為保證受壓鋼筋能達(dá)到屈服強(qiáng)度，必須滿足： 基本公式 ——適用條件 39。 39。 39。39。 39。0 d u c d s d s s sN N f b x f A A??? ? ? ?縱 軸 的 全 力 為 零 ：青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 基本公式 39。0 d u c d s d s s sN N f b x f A A??? ? ? ?縱 軸 的 全 力 為 零 ：青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 基本公式 39。 當(dāng) 時(shí)，屬于小偏心受壓構(gòu)件，計(jì)算如下： 概述 ——基本假定 0 bxh???? s sdf? ?0 bxh????ccucsxxh?? ??00( 1 )s s c uhEx?????青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 基本公式 39。 445517 000 ./d ＞l/b ＞l./r ＞l即：偏心受壓構(gòu)件控制截面的實(shí)際彎矩應(yīng)為： ooooooooeNMeueueeeueNueNM????????????則：令： 1)()(青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 概述 ——縱向彎曲影響 ε稱為偏心受壓構(gòu)件考慮縱向撓曲影響的軸向力偏心距增大系數(shù)。 對(duì)于長(zhǎng)柱，因側(cè)向變形的存在，截面所受彎矩不再是 ，而是 把 稱為 初始彎矩 或一階彎矩，把 稱為 附加彎矩 或二階彎矩。 概述 ——偏心受壓構(gòu)件的 MN曲線 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 概述 ——縱向彎曲影響 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件在隨偏心力后，將產(chǎn)生縱向彎曲變形，即側(cè)向變形。 曲線上任一點(diǎn) d的坐標(biāo)代表截面承載力的一種 M和 N的組合。 概述 ——大、小偏心受壓構(gòu)件界限 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 概述 ——大、小偏心受壓構(gòu)件界限 大、小偏心受壓構(gòu)件的分界線：受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土的應(yīng)變恰好達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變，這種界限破壞形式與受彎構(gòu)件相似，因此，用受壓區(qū)界限高度 ξb，來判別兩種偏心受壓形態(tài)； ξb的取值，參見教材 53頁，表 32。 當(dāng)荷載偏心矩和配筋情況不同時(shí)，混凝土壓碎情況不同。 其中縱筋兩類， 受壓區(qū)鋼筋用 As’表示； 受拉區(qū)鋼筋用 As表示。 概述 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 偏心距： 壓力 N的作用點(diǎn)離構(gòu)件截面形心的距離 e0 相對(duì)偏心距 ： e0 /h 概述 ——偏心矩 偏心距 e0=0時(shí)，軸心受壓構(gòu)件 當(dāng) e0→∞ 時(shí)，即 N=0時(shí)，受彎構(gòu)件 偏心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)界于軸心受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件之間。 螺旋箍筋 ——構(gòu)造規(guī)定 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面上受到 軸力和彎矩 的共同作用或受到偏心力 的作用時(shí)，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件稱為 偏心受力構(gòu)件 。 6. 直徑： 不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的 1/4，且不小于 8mm，一般采用（ 8~12） mm。s 面積的 25% 螺旋箍筋 ——構(gòu)造規(guī)定 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 4. 縱筋最小配筋率要求： 螺旋箍筋柱的縱向鋼筋應(yīng)沿圓周均勻分布，其截面積應(yīng)不小于箍筋圈內(nèi)核心截面積的 %。00時(shí)，以下，取是間接鋼筋影響系數(shù)，其中，螺旋箍筋增加承載力縱筋承載力；取成，核心混凝土承載力極限承載力由三部分組力計(jì)算螺旋箍筋柱的極限承載CCCkAkfAfAfNNAkfAfAfssdssdc o rcdussdssdc o rc?????????青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 1. 承載力承擔(dān)比例： 為了保證正常使用條件下，保護(hù)層不剝落，按螺旋箍筋計(jì)算的承載力不應(yīng)大于按普通箍筋柱受壓承載力的 2. 長(zhǎng)細(xì)比要求： 對(duì)長(zhǎng)細(xì)比 l0/d大于 12的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用。 《 規(guī)范 》 規(guī)定：對(duì)長(zhǎng)細(xì)比 l0/d大于 12的柱不考慮螺旋箍筋的約束作用，承載力按普通箍筋柱進(jìn)行計(jì)算?？v筋位置超過此范圍，應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。 長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算： l0 /i≤28 i—截面最小回轉(zhuǎn)半徑， ， l0—構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度， I、 A——構(gòu)件毛截面的慣性矩、面積 長(zhǎng)細(xì)比 簡(jiǎn)化計(jì)算 1. 矩形截面， l0 /b≤8 （ b —矩形截面短邊） 2. 圓形截面， l0 /d≤7 （ d—圓形截面直徑） ?IiA??青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 ? 在引入穩(wěn)定系數(shù)后，提出普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力為 普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 )( ssdcdu AfAfN ???? ?與雙筋截面中符號(hào)意義不同，指的是縱筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和全部縱筋的截面面積 當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于 3%時(shí)，應(yīng)扣除鋼筋所占的混凝土面積，即 A=An=AAs’ 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 1. 縱向鋼筋： 直徑： 12～ 32mm，根為 ≥4，縱筋之間凈距 ≥50mm，凈保護(hù)層采用受彎構(gòu)件的有關(guān)規(guī)定； 2. 最小配筋率：全截面 %,一側(cè) %，參照附表 19 3. 復(fù)合箍筋： 沿箍筋設(shè)置的縱向鋼筋離角筋間距大于150mm或 15倍箍筋直徑（取較大者）范圍，則應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 穩(wěn)定系數(shù) 計(jì)算 穩(wěn)定系數(shù) 與 長(zhǎng)細(xì)比 λ有關(guān)。 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 普通箍筋受壓長(zhǎng)柱 試驗(yàn)中，構(gòu)件因失穩(wěn)破壞 破壞時(shí)柱子側(cè)身撓度增大，一側(cè)混凝土被壓碎，另一側(cè)出現(xiàn)橫向裂縫。 3. 最終 ，柱子以砼保護(hù)層剝落，縱筋向外彎曲，砼被壓碎而破壞。 復(fù)雜截面受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 6 軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算 內(nèi)容： 概述 普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 普通箍筋柱 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 螺旋筋柱 焊接環(huán)柱 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 普通箍筋受壓短柱 試驗(yàn)中， 1. 起初，荷載較小時(shí)，砼和鋼筋處于彈性階段，二者的應(yīng)力基本按彈性模量的比值分配。 剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 ][0，???bhTWVdtdt?青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 c o rvsvsvttdtudssbbsdsvsvkcutudASAfWfTTTAfffPbhVV??????????????10,3,03102s i )(20)210(1?????????計(jì)算公式：）剪扭構(gòu)件抗扭承載力（計(jì)算公式：）剪扭構(gòu)件抗剪承載力（ 剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 所給出的剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算公式，是經(jīng)適筋梁的塑性破壞為基礎(chǔ)建立的，因此上述公式需滿足規(guī)范規(guī)定的 截面尺寸 最小配筋率 的限制條件 剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 截面尺寸要求 剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 kcutdd fWTbhV,3000 ???? ??當(dāng)符合下列條件時(shí)： tdtdd fWTbhV 3000 ???? ??不進(jìn)行構(gòu)件抗扭承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配置抗扭鋼筋 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 最小配筋率限制 剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 剪扭構(gòu)件配箍率滿足： ? ? ??????????????? ???? ccffsvcdtsvsv i n, ??? ?? cH R BcR ，；，取值，青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 最小配筋率限制 剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 剪扭構(gòu)件縱筋配筋率應(yīng)滿足： sdcdtststst ffbhA )12( i n,m i n, ???? ???青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 計(jì)算方法 1. 縱筋計(jì)算：應(yīng)分別按受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力和剪扭構(gòu)件抗扭承載力要求，計(jì)算所需的縱筋截面面積； 2. 箍筋計(jì)算：應(yīng)分別按剪扭構(gòu)件的抗剪和抗扭承載力計(jì)算，所得的箍筋截面面積疊加后統(tǒng)一布置。 彎剪扭共同作用下矩形截面構(gòu)件的承載力計(jì)算 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 試驗(yàn)表明：在剪力和扭矩共同作用下，在受壓區(qū)承受剪切和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的雙重作用，將降低構(gòu)件內(nèi)混凝土的抗剪和抗扭能力。 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的極限扭矩計(jì)算 , m i n 0 . 0 5 5s v c ds v s vv s vAfS b f??? ? ?, m in 0 .0 8s t c ds t s tsdAfb h f??? ? ?青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 5 受扭構(gòu)件承載力計(jì)算 內(nèi)容： 概述 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 彎剪扭共同作用下矩形截面構(gòu)件的承載力計(jì)算 復(fù)雜截面受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 計(jì)算原則 在彎剪扭共同作用下，三種承載力相互影響，承載力計(jì)算復(fù)雜。 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的極限扭矩計(jì)算 30,0 . 5 1 1 0dc u ktT fW? ???青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 極限扭矩計(jì)算公式適用條件： 抗扭配筋的下限值 當(dāng)扭矩小于素混凝土梁的開裂扭矩時(shí)，即可按照構(gòu)造配置抗扭鋼筋， 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的極限扭矩計(jì)算 30 0 .5 1 0dtdtT fW? ???青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 ? 即純扭構(gòu)件的極限扭矩的計(jì)算公式適用范圍是： 10 . 3 5 1 . 2 s v s tu t d t c o rvfAT T f W AS?? ? ? ?33 0,0 . 5 1 0 0 . 5 1 1 0dt d c u ktTffW???? ? ? ? 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的極限扭矩計(jì)算 滿足上式后，截面尺寸合理，且需按照極限扭矩的計(jì)算公式配置抗扭鋼筋。用配筋強(qiáng)度比 ζ有關(guān)來衡量。 因此 ， 為了保證受扭構(gòu)件具有一定的塑性， 應(yīng)避免發(fā)生少筋和完全超筋的脆性破壞。 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 ? 對(duì)比 適筋、部分超筋、完全超筋 以及 素混凝土 受扭構(gòu)件的扭矩 T與扭轉(zhuǎn)角 θ的關(guān)系曲線。 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 當(dāng)箍筋和縱筋配比率 相差較大 的情況，構(gòu)件破壞時(shí)配筋率較小的箍筋或縱筋的應(yīng)力首先達(dá)到屈服強(qiáng)度，隨后混凝土被壓碎。構(gòu)件的破壞是因裂縫間的混凝土被壓碎而引起。 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 當(dāng)箍筋和縱筋或其中之一配置 過少 時(shí)，混凝土開裂后，鋼筋迅速屈服，破壞特征與素混凝土構(gòu)件相似，有脆性破壞，稱為 少筋受扭破壞 。 當(dāng)箍筋及縱筋數(shù)量 適當(dāng) 時(shí)，構(gòu)件長(zhǎng)邊斜裂縫中一條發(fā)展為臨界斜裂縫，與這條臨界斜裂縫相交的箍筋和縱筋的首先達(dá)到屈服，之后構(gòu)件產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形，之后以扭曲破壞面上混凝土壓碎破壞。 ? 一般都是配置抗扭附加縱筋和附加箍筋來承擔(dān)主拉應(yīng)力，且應(yīng) 盡量靠近構(gòu)件表面布置 。 受彎構(gòu)件的斜截面抗彎承載力 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 構(gòu)造規(guī)定： 滿足 具體起彎點(diǎn)的位置 ， 即在 鋼筋強(qiáng)度的截面（稱為充分利用點(diǎn)）以外不小于 h0/2處起彎 則不必再進(jìn)行斜截面抗彎承載力的計(jì)算。 彎起鋼筋以圓弧彎折，圓弧半徑不宜小于 20倍鋼筋直徑。 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 等高度簡(jiǎn)支梁腹筋的初步設(shè)計(jì) 彎起鋼筋設(shè)計(jì) 相關(guān)規(guī)定 3）彎起鋼筋的角度和彎折要求 彎起鋼筋一般與梁縱軸成 45176。 青海大學(xué) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 等高度簡(jiǎn)支梁腹筋的初步設(shè)計(jì) 彎起鋼筋設(shè)計(jì) 然后計(jì)算彎起鋼筋面