6钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算

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6偏心受力构件承载力计算

N ≤ f y As
N－轴向拉力组合设计值； fy－钢筋抗拉强度设计值，钢筋抗拉强度设计值，轴向拉力组合设计值；不大于300N/mm 不大于300N/mm2; As－纵筋的全部截面面积。纵筋的全部截面面积。
三、构造要求
1.纵向受力钢筋 1.纵向受力钢筋（1）轴心受拉构件的受力钢筋不得采用绑扎的轴心受拉构件的受力钢筋不得采用绑扎的搭接接头；搭接接头；（2）为避免配筋过少引起的脆性破坏，轴心受为避免配筋过少引起的脆性破坏，拉构件一侧的受拉钢筋不小于0.2% 0.45f 0.2%和拉构件一侧的受拉钢筋不小于0.2%和0.45ft/fy中的较大值；大值；（3）受力钢筋沿截面周边均匀对称布置，并宜受力钢筋沿截面周边均匀对称布置沿截面周边均匀对称布置，优先选择直径较小的钢筋。 2.箍筋 2.箍筋箍筋直径不小于6mm 间距一般不大于200mm 箍筋直径不小于6mm，间距一般不大于200mm。 6mm， 200mm。
e0 > h/2 – as
N ≤ f y As − f y′ As′ − α 1 f c bx
e′ e0 A′s f ′yA′s h/2 N e
x ′ Ne ≤ α1 f c bx(h0 − ) + f y′ As′ (h0 − as ) 2
h e = e0 − ( − a s ) 2 ρ ≥ ρ min 适用条件：适用条件：ξ ≤ ξ b ′ x ≥ 2a s
二、矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算：矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算小偏心受拉构件正截面承载力计算：
0 < e0 < h/2 – as
N ≤ f y As + f y As'
′ N e ′ ≤ f y As ( h0 − a s )

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

钢筋砼偏心受力构件承载力计算

Nu(kN)
1000 800 600 400 200
0
受压破坏
B
A
界限破坏
受拉破坏
10 20 30 40
利用M-N相关曲线寻找最不利内力：
• 作用在结构上的荷载往往有很多种，在结构设计时应进行荷载组合；
• 在受压构件同一截面上可能会产生多组M、N 内力他们当中存在一组对该截面起控制作用；
• 这一组内力不容易凭直观多组M、N中挑选出来，但利用N-M相关曲线的规律，可比较容易地找到最不利内力组合
As先屈服，然后受压混凝土达到c,max,
As f y。
受拉破坏 (大偏心受
压破坏)
N
cmax1
cmax2
cu
ei N
ei N
sAs
f yAs
sAs
f yAs
(a) N
(b)
(c)
N的偏心较小一些或N的e0大，
然而As较多。截面大部分受压
受
而少部分受拉，荷载增大沿构件受拉边一定间隔将出现垂直
ei+ f = ei(1+ f / ei) = ei
=1 +f / ei
…7－6
––– 偏心距增大系数
ei N
af ei
f
N
图7-9
l
2 0
10
1
f
cu y
h0
规范采用了的界限状态为依据，然后再加以修正
1 1
1 4 0 0 ei
(
l0 h
)2
1
2
h0
…7－7
式中： ei = e0+ ea
短柱中长柱细长柱
––– 材料破坏 ––– 失稳破坏

钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算

由式（7-19）得：
As
As'
Ne 1 fcbx(h0 0.5x)
f
' y
(h0
as' )
Ne 1 fcbh2 (1 0.5 )
f
' y
(h0
as' )
…7-34
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混凝土构造设计原理
第7章
❖Ⅰ形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力概述：
主页
大偏压 ( b ) 小偏压 ( b )
f
' y
(h0
as' )
式中：e ei h / 2 as
…7-26
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混凝土构造设计原理
第7章
小偏压：
1.鉴别式： > b 或 ei<0.3h0
或 ei >0.3h0 但 N > fc b bh0
2.计算式
：
s
1 b 1
fy
由式（7-18）有：
N
1 fcbh0
0.5x) 1 fc (bf'
fy (h0 as' )
b)hf'
(h0
0.5hf'
)
…7-38
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混凝土构造设计原理
第7章
2.若x bh0，为小偏压。此时：若 bh0 x h h f ，则
As
As'
Ne 1
fc (bf'
b)hf'
(h0 0.5hf' ) 1
x
2a
' s
2as' x hf'

06+钢筋混凝土轴向受力构件承载力计算

例6.1 一钢筋混凝土轴心受压普通箍筋柱, 截面尺寸为 b×h=400mm×400mm, 柱的计算长度l0=5.6m, 轴向压力设计值N=2500kN, 采用混凝土强度等级为C30, 纵筋采用HRB335 级, 箍筋采用HPB300级, 试配置纵筋和箍筋, 画配筋图。
⑵ 验算纵筋配筋率
A 2513 1.6% 0.6% s min A 400 400
混凝土：一般柱中采用C25及以上等级，对于高层建筑的底层柱可采用更高强度等级的混凝土，例如采用C40或以上；纵向钢筋：一般采用HRB400和HRB335级热轧钢筋。
⑶ 钢筋的构造
纵向受力钢筋作用： ① 协助混凝土承受压力，以减小构件尺寸； ② 承受可能的弯矩，以及混凝土收缩和温度变形引起的拉应力； ③ 防止构件突然的脆性破坏。箍筋作用：保证纵向钢筋的位置正确，防止纵向钢筋压屈，从而提高柱的承载能力。
6.2.3.2 承载力计算方法 ⑵ 截面复核已知构件的截面尺寸、计算长度及材料强度等级、配筋量。求构件能承担的轴向压力设计值（即受压承载力），或验算截面在某已知轴向压力设计值的作用下是否安全。
例6.1 一钢筋混凝土轴心受压普通箍筋柱, 截面尺寸为 b×h=400mm×400mm, 柱的计算长度l0=5.6m, 轴向压力设计值N=2500kN, 采用混凝土强度等级为C30, 纵筋采用HRB335 级, 箍筋采用HPB300级, 试配置纵筋和箍筋, 画配筋图。
混凝土C25＜C50, α=1.0
由公式（6.2）得：
例6.3 某展示厅内一根钢筋混凝土柱, 按建筑设计要求截面为圆形, 直径不大于500mm。该柱承受的轴心压力设计值 N=4500kN, 柱的计算长度l0=5.4m, 采用C25混凝土, 纵筋采用 HRB335, 箍筋采用HPB235。试按螺旋箍筋设计该柱。

钢筋混凝土受拉构件承载力计算—偏心受拉构件正截面承载力计算

这时本题转化为已知As´求As的问题。
（3）求As

= −
+ ′ ′ ( − ′ )

得
× × = . × . × − .
+ × × ( − )
偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
− =

×

属于大偏心受拉构件。
（2）计算As´

= − + = −
+ =

由式（5-6）可得
′

− ² ( − . )
=
′ ( − ′ )
As=1963mm2
,
（1-1）、（1-2）式可得
′

=
=
− ( −. ) ²
′ ( −′ )
+′ ′ +

(5-6)
(5-7)
当采用对称配筋时，求得x为负值，取 = 2′ ，并对As´合力点取矩，计算As 。
偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
315×103 ×125−1.0×14.3×1000×1752 ×0.55×(1−0.5×0.55)
=
<0
300×(175−25)
偏心受拉构件正截面受拉承载力计算
取
′ = ′ = . × × = ²
取2
16，
选2
16,A's=402mm2
偏心受拉构件的正截面受力原理及承载能力计算
判别条件：
M h
e
as
N 2
M h
e
as
N 2

6承载能力极限状态计算

f cu,k ——系数，当计算的n值大于2.0时，取为2.0。
4 纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01； 5 纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其值应符合下列要求。
f y si f y
pi fpy p0i fpy
(6.2.1-6) (6.2.1-7)
c fc 下降段（ 0 c cu）根据国内中、低强度混凝土和高强度混凝土偏心受压短柱的试验结果，在条文中给出了有关参数的取值，与试验结果较为接近。
3 纵向受拉钢筋的极限拉应变纵向受拉钢筋的极限拉应变本规范规定为0.01，作为构件达到承载能力极限状态的标志之一。对有物理屈服点的钢筋，该值相当于钢筋应变进入了屈服台阶；对无屈服点的钢筋，设计所用的强度是以条件屈服点为依据的。极限拉应变的规定是限制钢筋的强化强度，同时，也表示设计采用的钢筋的极限拉应变不得小于0.01，以保证结构构件具有必要的延性。对预应力混凝土结构构件，其极限拉应变应从混凝土消压时的预应力筋应力处开始算起。对非均匀受压构件，混凝土的极限压应变达到0.0033或者受拉钢筋的极限拉应变达到0.01，即这两个极限应变中只要具备其中一个，就标志着构件达到了承载能力极限状态。
6.1.1 本章适用于钢筋混凝土、预应力混凝土构件的承载能力极限状态计算；素混凝土结构构件设计应符合本规范附录D的规定。深受弯构件、牛腿、叠合式构件的承载力计算应符合本规范第9章的有关规定。
条文说明：
钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件一般均可按本章的规定进行正截面、斜截面及复合受力状态下的承载力计算（验算）。素混凝土结构构件在房屋建筑中应用不多，低配筋混凝土构件的研究和工程实践经验尚不充分。因此，本次修订对素混凝土构件的设计要求未作调整，其内容见本规范附录D。 02版规范已有的深受弯构件、牛腿、叠合构件等的承载力计算，仍然独立于本章之外给出，深受弯构件见附录G，牛腿见第9.3节，叠合构件见第9.5节及附录H。有关构件的抗震承载力计算（验算），见本规范第11章的相关规定。

钢筋混凝土结构原理6 受压构件

第6章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算
当混凝土压应力达到峰值应外荷载不再增加，变，外荷载不再增加，压缩变形继续增加，变形继续增加，出现的纵向裂缝继续发展，裂缝继续发展，箍筋间的纵筋发生压屈向外凸出，筋发生压屈向外凸出，混凝土被压碎而整个构件破坏。土被压碎而整个构件破坏。应力峰值时的压应变一般在0.0025～0.0035之间。《规范》偏于～之间。规范》应力峰值时的压应变一般在之间安全地取最大压应变为 0.002 。受压纵筋屈服强度约
(a)轴心受压
(b)单向偏心受压
(c)双向偏心受压
第6章钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算
偏心受压构件的构造要求
1. 混凝土强度等级、计算长度及截面尺寸混凝土强度等级、截面形状和尺寸： ⑴截面形状和尺寸：P124 采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。 ◆ 采用矩形截面，单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。 ◆ 圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在l ◆ 柱的截面尺寸不宜过小，一般应控制在 0/b≤30及l0/h≤25。及。 ◆当柱截面的边长在800mm以下时，一般以50mm为模数，边长当柱截面的边长在以下时，一般以为模数，以下时为模数以上时，为模数。在800mm以上时，以100mm为模数。以上时为模数（ 2）混凝土强度等级：受压构件的承载力主要取决于混凝土强）混凝土强度等级：一般应采用强度等级较高的混凝土。度，一般应采用强度等级较高的混凝土。目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30~C40，在高层建筑中，C50~C60级混的混凝土强度等级常用，在高层建筑中，级混凝土也经常使用。凝土也经常使用。

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6钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算钢筋混凝土偏心受力构件是一种常用的结构形式，常见于各种建筑和桥梁工程中。

在设计和施工过程中，对其承载力进行准确计算是十分重要的。

本文将介绍钢筋混凝土偏心受力构件的承载力计算方法，包括偏心受压构件和偏心受拉构件的计算。

首先，我们来介绍偏心受压构件的承载力计算方法。

偏心受压构件是指受压钢筋与截面重心之间有一个偏心距的构件。

其计算工作主要分为两个步骤：截面计算和偏心距计算。

1.截面计算：确定混凝土和钢筋的受力状态。

首先，计算构件的受拉区和受压区的面积，分别记为A_s和A_c。

其次，计算出受拉区的应力，记为σ_s。

然后，计算出受拉区的抗拉钢筋面积As'，使得其能够承受施加在构件上的最大拉力。

最后，通过平衡条件，计算出混凝土的受压区的应力σ_c。

2.偏心距计算：确定偏心距的大小。

偏心距的计算与混凝土和钢筋的受力状态有关。

在受力状态已知的情况下，可以通过拉力平衡方程计算出偏心距的大小，即：
e=(α*As'*σ_s-As*σ_c)/b*f_c
其中，e为偏心距，α为抗拉钢筋的应力分配系数，As为受压区的钢筋面积，b为构件宽度，f_c为混凝土的抗压强度。

偏心距的计算对于后续的承载力计算非常重要。

当偏心距大于受压区最大尺寸的一半时，构件发生弯曲破坏；当偏心距小于受压区最大尺寸的一半时，构件发生压碎破坏。

下面，我们来介绍偏心受拉构件的承载力计算方法。

偏心受拉构件是
指受拉钢筋与截面重心之间有一个偏心距的构件。

其计算工作同样分为两
个步骤：截面计算和偏心距计算。

1.截面计算：确定混凝土和钢筋的受力状态。

首先，计算构件中混凝
土的受拉面积A_c，然后计算受拉区的应力σ_c。

其次，计算出能够承受
施加在构件上的最大拉力的钢筋面积A_s'。

最后，通过平衡条件，计算
出抗拉钢筋的应力σ_s。

2.偏心距计算：确定偏心距的大小。

偏心距的计算方法同样适用于偏
心受拉构件，即使用拉力平衡方程计算出偏心距e，公式如下：e=(A_s*σ_s-A_c*σ_c)/(b*f_c)
在计算偏心受拉构件的承载力时，需要注意偏心距的大小。

当偏心距
大于受拉区最大尺寸的一半时，构件发生弯曲破坏；当偏心距小于受拉区
最大尺寸的一半时，构件发生拉拔破坏。

以上就是钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算的方法。

在实际设计和
施工中，需要根据具体的情况进行计算，并严格按照相关规范和标准进行。

同时，还需要对构件进行充分的构造和质量控制，确保结构的安全可靠。