1、第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,7.5 矩形截面正截面承载力计算,一、不对称配筋截面设计 1、大偏心受压(受拉破坏),已知:截面尺寸(bh)、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eieib.min=0.32h0,一般可先按大偏心受压情况计算,P.212(8-41),As和As均未知时(P.213例8-3),两个基本方程中有三个未知数,As、As和 x,故无唯一解。与双筋梁类似,为使总配筋面积(As+As)最小?可取x=xbh0得,若As0.002bh?则取A s=0.002bh,然后按As为已知情况计算。,若Asrminbh?应取
2、As=rminbh,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,As为已知时,当As已知时,两个基本方程有二个未知数As 和 x,有唯一解。先由第二式求解x,若x 2a,则可将x代入第一式得:,若x xbh0?,As若小于rminbh?应取As=rminbh。,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,则应按As为未知情况重新计算确定As,则可偏于安全的近似取x=2a,按下式确定As,若x2a?,P.89(P.93例5-5),当As已知时,两个基本方程有二个未知数As 和 x,有唯一解。先由第二式求解x,若x 2a,则可将代入第一式得,若x xbh0?,若As若小于rminb
3、h?应取As=rminbh。,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,则应按As为未知情况重新计算确定As,则可偏于安全的近似取x=2a,按下式确定As,若x2a?,As为已知时,(P.215例8-4),当As已知时,两个基本方程有二个未知数As 和 x,有唯一解。先由第二式求解x,若x 2a,则可将代入第一式得,若x xbh0?,若As若小于rminbh?应取As=rminbh。,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,则应按As为未知情况重新计算确定As,则可偏于安全的近似取x=2a,按下式确定As,若x2a?,As为已知时,有些课本还要求按不考虑As计算As,并与
4、左式结果对比,取两个中的小的。主要是为节省钢筋,本课本无此要求。,(P.215例8-4),当As已知时,两个基本方程有二个未知数As 和 x,有唯一解。先由第二式求解x,若x 2a,则可将代入第一式得,若x xbh0?,若As小于rminbh,应取As=rminbh,若As小于rminbh?应取As=rminbh,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,则应按As为未知情况重新计算确定As,则可偏于安全的近似取x=2a,按下式确定As,若x2a?,As为已知时,2、小偏心受压(受压破坏)eieib.min=0.32h0 P.86,两个基本方程中有三个未知数,As、As和x,故无唯一
5、解。,小偏心受压,即x xb,ss-fy,则As未达到受压屈服因此,当xb x(2b-xb),As 无论怎样配筋,都不能达到屈服,为使用钢量最小,故可取As=max(0.45ft/fy,0.002bh)。P.433附表2-9,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,另一方面,当偏心距很小时(课本例8-6),如果附加偏心距ea与荷载偏心距e0方向相反,则可能发生As一侧混凝土首先达到受压破坏的情况。此时通常为全截面受压,由图示截面应力分布,对As取矩,可得:,e=0.5h-a-(e0-ea)h 0=h-a P.222(例8-6),第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,确
6、定As后,就只有x 和As两个未知数,故可得唯一解。根据求得的x,可分为三种情况:,若x(2b-xb),则将x 代入求得As。P.218例8-5若(2b-xb)x h,ss=-fy,基本公式转化为下式:,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,重新求解x 和As,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,f,y,A,s,f,y,A,s,计算缺陷:,另一方面,当偏心距很小时(课本例8-6),如果附加偏心距ea与荷载偏心距e0方向相反,则可能发生As一侧混凝土首先达到受压破坏的情况。此时通常为全截面受压,由图示截面应力分布,对As取矩,可得:,e=0.5h-a-(e0-ea),h0=h-a,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,第七章 受压构件,7.5 矩形截面正截面承载力计算,当远离轴向力一侧的钢筋受拉时,初始偏心距偏向(增大)轴向力一侧对两侧的钢筋均不利;当远离轴向力一侧的钢筋受压且压应力较大时(偏心距较小),初始偏心距偏离(减小)轴向力一侧对远离轴向力一侧的钢筋不利,但此时二阶偏心仍偏向轴向力一侧,因此不考虑二阶偏心对远离轴向力一侧的钢筋更安全。,