3偏心讲义受力构件
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偏心受压构件受力分析ppt课件
量有很大关系
压
弯
构
件
As
h
e0
N
N, M=Ne0
b
8.1.1 破坏形态
受拉破坏(大偏心受压破坏)
As
当相对偏心距e0 / h0较大，且As配置的
不过多时会出现受拉破坏。受拉破坏也
称为大偏心受压破坏。
应力应变的分布 破坏特点
受拉钢筋首先屈服， 而后受压区混凝土被 压坏。
受拉和受压钢筋均可
N Nu a1 fcbh0 fyAs fy As
Ne Nue a1 fcasbh02 fyAs h0 as As minbh
截面设计
大偏心受压构件
As和A’s均未知，求As和A’s
以As＋A’s最小为补充条件
取 = b
As
Ne
a1 fcb (1 0.5b )bh02
fy(h0 as)
As
a1 fcbh0b fy
fyAs N
minbh
取 As minbh
已知A’s，求As
as
Ne
fyAs(h0 a1 fcbh02
as)
2as / h0 1 1 2as b
As a1 fcbh0
fyAs N fy
minbh
截面设计
小偏心受压构件
As和A’s均未知，求As和A’s
x
ei N
N
l0
考虑构件挠曲二阶效应的条件
弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，
当同一主轴方向的杆端弯矩M1/M2 不大于0.9
且设计轴压比不大于0.9 时，
若满足:
lc / i 34 -12( M1 / M 2 )
可不考虑轴向压力在该方向挠曲杆件中产生的附加弯矩影响；
钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算.pptx
Nu A(N0，0)
B(Nb，Mb)
⑸如截面尺寸和材料强度保持
不变，Nu-Mu相关曲线随配 筋率的增加而向外侧增大。
C(0，M0) Mu
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混凝土结构设计原理
第 7章
§7.4 偏心受压构件的破坏特征
N M=N e0
e0 N
As
As? = As
As?
压弯构件
偏心受压构
件 偏心距e0=0时，轴心受压构件
…7-2
ei e0 ea
…7-3
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混凝土结构设计原理
第 7章
3 偏心距增大系数
二阶效应——轴力在结构变形和位移时产生的附加内力。
无侧移
有侧移
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混凝土结构设计原理
第 7章
y px y f ?sin le
f
ei N
le
xN ei
◆ 由于侧向挠曲变形，轴向力将 N ei 产生二阶效应，引起附加弯矩。
h / 2)
f
' y
As
(h0'
as )
…7-23
As
Ne'
1 fcbh(h0 0.5h)
f
' y
(h0'
as
)
式中：
e' h / 2 as' ei
ei e0 ea
此时不考虑，ei中扣除ea。
…7-24
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混凝土结构设计原理
第 7章
❖矩形截面 对称 配筋偏心受压构件正截面承载力
N
◆在未达到截面承载力极限状态 之前，侧向挠度 f 已呈不稳定
N0
发展 即柱的轴向荷载最大值发生在
偏心受压构件课件
si
cu
Es
(
x
/ h0i
1)
得一元三次方程
Ax3 Bx2 Cx D 0
7-20
1.当 h / h0 z b 时,取 x / h0
由7-10可钢筋应力 s
s
cu
E
s
(
h0
x
1)
求得钢
筋中的应力 。s 再将钢筋面积 、As 钢筋应力 以及s 值代x
入式（7-4）中，
0 Nd fcdbx fsd As s As
即可得所需钢筋面积 As且应满足 。 As' m inbh
当 时h / h，0 取 则钢x 筋h面积 计算式为As ：
As'
Nes
)]
➢当 2as x 时bh，0
As
fcdbx
f
' sd
As'
0 Nd
f sd
➢当 x ，bh且0
时x ， 2as
令 x ,2则a可s 求得
As
0 Nd es
fsd (ho as )
2）当 e0 0时.3h0
已知：b h N d M d
f cd
f sd
f sd
l0
求： As 、As'
N
2．受压破坏——小偏心受压破坏
N
产生条件： （1）偏心距很小。 （2）偏心距 (e0 较/ h小) ，或偏心距较大而受拉钢
筋较多。 （3）偏心距 (e0很/ h小) ，但离纵向压力较远一侧
钢筋数量少，而靠近纵向力N一侧钢筋较多时。 破坏特征：
一般是靠近纵向力一侧的混凝土首先达到极限 压应变而压碎，该侧的钢筋达到屈服强度，远离 纵向力一侧的钢筋不论受拉还是受压，一般达不 到屈服强度。构件的承载力取决于受压区混凝土 强度和受压钢筋强度。 破坏性质：脆性破坏。
《偏心受压构》课件
临界力的计算
临界力：偏心 受压构件在失 稳前所能承受 的最大力
临界力公式： EI/r^2，其中E 为弹性模量，I 为惯性矩，r为 偏心距
临界力与偏心 距的关系：临 界力随偏心距 的增大而减小
临界力与弹性 模量的关系： 临界力随弹性 模量的增大而 增大
临界力与惯性 矩的关系：临 界力随惯性矩 的增大而增大
实例分析结果与结论
实例分析：选取了某桥梁的偏心受压构件进行分析 结果：分析了构件的受力情况、变形情况、稳定性等 结论：偏心受压构件在工程中具有较好的稳定性和承载能力 建议：在实际工程中，应根据具体情况选择合适的偏心受压构件
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汇报人：PPT
数值模拟 造要求
截面尺寸要求
截面厚度：根据受力情况确 定，一般不小于20mm
截面宽度：根据受力情况确 定，一般不小于50mm
截面高度：根据受力情况确 定，一般不小于100mm
截面形状：一般为矩形或圆 形，根据受力情况确定
截面材料：一般为混凝土或 钢材，根据受力情况确定
抗震计算方法：基于能量 理论的抗震设计方法
抗震计算方法：基于位移 理论的抗震设计方法
抗震构造措施
加强构件的刚度，提高其抗震能力
采用合理的配筋方式，提高构件的抗 震能力
采用合理的截面形状和尺寸，提高构 件的承载能力
采用合理的隔震措施，降低地震对构 件的影响
采用合理的连接方式，提高构件的稳定 性
采用合理的抗震设计方法，提高构件 的抗震能力
确定分析 对象：选 择具有代 表性的偏 心受压构 件
收集数据： 收集构件 的尺寸、 材料、荷 载等信息
建立模型： 根据收集 到的数据 建立计算 模型
计算分析： 利用计算 模型进行 受力分析、 变形分析 等
偏心受力
N
fyAs
f'yA's
偏心距e0较大 As配筋合适
第七章 受压构件
N
一、破坏特征
偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关
1、受拉破坏 tensile failure
fyAs
f'yA's
◆ 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的应力随荷载增加发展 较快，首先达到屈服。
◆ 此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小
受压构件的斜截面受剪承载力
一、单向受剪承载力
② ① ③
压力的存在 延缓了斜裂缝的出现和开展 斜裂缝角度减小 混凝土剪压区高度增大
? 但当压力超过一定数值
第七章 受压构件
受剪承载力与轴压力的关系
要求掌握的内容
• 1、受压构件的分类 • 2、偏心受压构件的破坏类型、发生的条件、特
征、性质、防止措施，判别。 • 3、附f y加 偏心距、初始偏心距、偏心距增大系数 • 4、用M-N相关曲线选择最不利计算内力。 • 5、压力对斜截面受剪承载力的影响。
◆ 最后受压侧钢筋A's 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。 ◆ 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受
压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。
◆ 形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋 配筋率合适，通常称为大偏心受压。
第七章 受压构件
2、受压破坏compressive failure
● CB段（N≤Nb）为受拉破坏， ● AB段（N >Nb）为受压破坏；
第七章 受压构件
Nu
⑸如截面尺寸和材料强度保持 N0 A(N0，0) 不变，Nu-Mu相关曲线随配 筋率的增加而向外侧增大；
fyAs
f'yA's
偏心距e0较大 As配筋合适
第七章 受压构件
N
一、破坏特征
偏心受压构件的破坏形态与偏心距e0和纵向钢筋配筋率有关
1、受拉破坏 tensile failure
fyAs
f'yA's
◆ 截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，As的应力随荷载增加发展 较快，首先达到屈服。
◆ 此后，裂缝迅速开展，受压区高度减小
受压构件的斜截面受剪承载力
一、单向受剪承载力
② ① ③
压力的存在 延缓了斜裂缝的出现和开展 斜裂缝角度减小 混凝土剪压区高度增大
? 但当压力超过一定数值
第七章 受压构件
受剪承载力与轴压力的关系
要求掌握的内容
• 1、受压构件的分类 • 2、偏心受压构件的破坏类型、发生的条件、特
征、性质、防止措施，判别。 • 3、附f y加 偏心距、初始偏心距、偏心距增大系数 • 4、用M-N相关曲线选择最不利计算内力。 • 5、压力对斜截面受剪承载力的影响。
◆ 最后受压侧钢筋A's 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。 ◆ 这种破坏具有明显预兆，变形能力较大，破坏特征与配有受
压钢筋的适筋梁相似，承载力主要取决于受拉侧钢筋。
◆ 形成这种破坏的条件是：偏心距e0较大，且受拉侧纵向钢筋 配筋率合适，通常称为大偏心受压。
第七章 受压构件
2、受压破坏compressive failure
● CB段（N≤Nb）为受拉破坏， ● AB段（N >Nb）为受压破坏；
第七章 受压构件
Nu
⑸如截面尺寸和材料强度保持 N0 A(N0，0) 不变，Nu-Mu相关曲线随配 筋率的增加而向外侧增大；
《偏心受压构》课件
计算方法与步骤
01
02
03
04
确定计算简图
根据实际结构形式，确定计算 简图，简化计算模型。
受力分析
对偏心受压构件进行受力分析 ，包括轴向力、弯矩、剪力和
扭矩等。
承载力计算
根据受力分析结果，计算偏心 受压构件的承载力，包括抗压
承载力和抗弯承载力等。
稳定性分析
对偏心受压构件进行稳定性分 析，确保结构在各种工况下的
《偏心受压构件》 PPT课件
目录
CONTENTS
• 偏心受压构件的基本概念 • 偏心受压构件的受力分析 • 偏心受压构件的设计与计算 • 偏心受压构件的施工与质量控制 • 偏心受压构件的应用与发展趋势
01
偏心受压构件的基 本概念
定义与特性
定义
偏心受压构件是指承受通过构件 轴线、但与轴线不重合的竖向荷 载的构件。
偏心压力会导致构件 弯曲变形，弯曲变形 会产生附加弯矩。
偏心压力作用下，构 件既受弯矩又受轴向 力。
偏心受压的承载能力
承载能力是指构件在承受设计荷 载时能够保持正常工作状态的能
力。
偏心受压构件的承载能力取决于 其截面尺寸、材料强度、偏心距
大小等因素。
承载能力分析需要考虑弯曲和轴 向承载能力的共同作用，通过计 算和分析确定构件的安全性和稳
在施工过程中，要严格按照临时 用电安全规范进行布线、用电管 理，确保用电安全。
施工机械安全
在使用施工机械时，要确保机械 操作人员具有相应的操作证，同 时要定期对机械进行检查维护， 确保机械安全。
05
偏心受压构件的应 用与发展趋势
应用领域与实例
应用领域
桥梁、高层建筑、大跨度结构等。
第八章 偏心受力构件
ea=h/30≥20mm 则 ei= ea+ e0 e0=M/N ei----为偏心受压柱的初始偏心距 由于附加偏心距的存在，柱的弯矩增加量为 取 ∆M = Nea
第
钢筋混凝土结构设计原理
章
八
8.3.6. 偏心距增大系数 纵向弯曲 • 钢筋混凝土受压构件在承受偏心荷载后，将产 生纵向弯曲变形即会产生侧向挠度，对长细比 小的短柱，计算时一般忽略不计；对于长细比 较大的长柱，由于侧向挠度的影响，各个截面 的弯矩都有所增加，而弯矩的增加势必造成侧 向挠度的增加 ——“细长效应”或“压弯效用” Ne——为初始弯矩或一阶弯矩 增加弯矩——附加弯矩或二阶弯矩
2、什么情况下使用复合式箍筋？复合式箍筋 有什么具体要求？
第
钢筋混凝土结构设计原理
章
八
§8.3 偏心受压构件的受力性能 8.3.1 试验研究分析 偏心受压构件是介于轴压构件和受弯构件之间 的受力状态。 e0 → 0 e0 → ∝ 轴压构件 受弯构件
大量试验表明：构件截面中的符合 平截面假定 ，偏压 构件的最终破坏是由于混凝土压碎而造成的。其影响因 素主要与 偏心距 的大小和所配 钢筋数量 有关。
8.2.2 截面形式 截面形式应考虑到受力合理和模板制作方便。 矩形 b ≥250mm
( ) 工字型(截面尺寸较大时) h′f ≥ 100mm d ≥ 80mm 且 为避免长细比过大降低构件承载力 l0/h≤25， l0/d≤25。
第
l0/b ≤ 30
八 章
钢筋混凝土结构设计原理
8.2.3 配筋形式 • 纵筋布置于弯矩作用方向两侧面 d≥12mm 纵筋间距>50mm 中距≤ 350mm
(a)
N
(b)
(c)
dA钢筋混凝土偏心受力构件34页PPT
M
坏， 承载力主要取决于压区混凝土和受压侧钢筋，
破坏时受压区高度较大，受拉侧钢筋未达到受拉
屈服，破坏具有脆性性质。
ssAs
f'yA's
6.2.2、偏心受压计算中几个问题
1. 附加偏心距
引入附加偏心矩ea来进行修正
e a 0 .1(0 2 .3 h 0 e 0 )
sc 偏压构件若 fc 统一选用
o
e0
情形I ：As和As’均不知
x
设计的基本原则 ：As+As’为最小
1fc
C
fyAs
fy’As’
As'
Ne1fcbxb(h0 0.5xb)
fy' (h0 as' )
As
1 fcb xb
fy' As' fy
N
充分发挥混凝土的作 用
取xxbh0
若 A s' s'mb in， h 则 A s' 取 s'mb in， h
注意特例
6.2.3、偏心受压构件正截面承载力计算
二、 基本公式的应用（5）
对称配筋（As=As’）偏心受压构件的截面设计----判别式
对称配筋的大偏心受压构件 Asfy As' fy'
N1fcbxfy'As' fyAs(ssAs)
Ne1fcbx(h00.5x)fy'As'(h0as')
ss
Esecu(0x.81)或ss
e
ei
Nu
e’
Nu
x
1fc
C
fyAs
fy’As’
x xb
x 2as'