第七章 钢筋混凝土柱2（课件）《建筑结构》同步教学（化工版）

第七章 钢筋混凝土柱 目录 第一节 轴心受压柱 第二节 偏心受压柱 第二节 偏心受压柱 一、 偏心受压构件破坏特征 按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同，偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。 1．大偏心钢筋混凝土受压构件破坏过程（受拉破坏） 受拉破坏 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 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 受压破坏 2.小偏心钢筋混凝土受压构件破坏过程（受压破坏） 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 3.受拉破坏与受压破坏的界限 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，构件破坏，这就是大小偏心受压破坏的界限。 判断条件：当§≤§b，属于大偏心受压构件； 当§＞§b，属于小偏心受压构件； 二、 偏心距增大系数η 1．压弯效应：在偏心力作用下，钢筋混凝土受压构件将产生纵向弯曲变形，即会产生侧向挠度，从而导致截面的初始偏心距增大（图4.3.3）。如1/2柱高处的初始偏心距将由增大为ei ＋f ，截面最大弯矩也将由Ｎei增大为Ｎ（ ei ＋f ），致使柱的承载力降低。这种偏心受压构件截面内的弯矩受轴向力和侧向挠度变化影响的现象称为“压弯效应”。 截面弯矩中的Nei称为一阶弯矩，将N·f称为二阶弯矩或附加弯矩。引入偏心距增大系数η ，相当于用代替 ei ＋f 。  2．偏心矩增大系数 钢筋混凝土偏心受压构件按其长细比 不同分为短柱、长柱和细长柱，其偏心距增大系数 分别按下述方法确定： （1）对短柱（矩形截面 ≤5），可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响，取＝1.0。 （2）对长柱（矩形截面5＜ ≤30），偏心距增大系数按下式计算： (4.3.1) (4.3.2) ζ2=1.15－0.01 (4.3.3) 式中l0—构件的计算长度； h—矩形截面的高度； h 0—截面的有效高度； ζ1——偏心受压构件的截面曲率修正系数，当ζ1＞1.0时，取ζ1=1.0； ζ2—构件长细比对截面曲率的影响系数，当l0/h＜15时，取ζ2=1.0； A—构件的截面面积。 三、 对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 1．基本公式及适用条件 （1）基本假定 1）截面应变保持为平面； 2）不考虑混凝土的受拉作用； 3）受压区混凝土采用等效矩形应力图，其强度取等于混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α1，矩形应力图形的受压区高度 ， 为由平面假定确定的中和轴高度， 、 仍按表3.2.1取用； 4）考虑到实际工程中由于施工的误差、混凝土质量的不均匀性，以及荷载实际作用位置的偏差等原因，都会造成轴向压力在偏心方向产生附加偏心距ea，因此在偏心受压构件的正截面承载力计算中应考虑ea的影响，ea应取20mm和偏心方向截面尺寸h的1/30中的较大值，即ea=max(h/30 ，20 mm ) 。 （2）大偏心受压（ξ≤ξb） 1）基本公式 矩形截面大偏心受压构件破坏时的应力分布如图4.3.4a所示。为简化计算，将其简化为图4.3.4b所示的等效矩形图。 由静力平衡条件可得出大偏心受压的基本公式： N=α1fcbx + fy′As′－fyAs (4.3.4) Ne=α1fcbx(h0- )+As′fy′(h0-as′) (4.3.5) 将对称配筋条件As=As′，fy= fy′代入式（4.3.1）得 N=α1fcbx (4.3.6) 式中N—轴向压力设计值； x—混凝土受压区高度； e—轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点之间的距离；