大偏心受压总结
大偏心受压发生条件
大偏心受压发生条件一、什么是大偏心受压大偏心受压是指柱端受压时,受力面与柱轴线之间存在一定的偏心距离,即柱端受力面与柱轴线不重合,而是有一定的偏心距离。
二、大偏心受压发生条件1、结构荷载处于非线性变形状态;2、结构受力面和柱轴线不重合,即存在一定的偏心距离;3、柱端受力面的偏心距离大于柱的断面尺寸;4、柱受力较小的一端的偏心距离要大于柱受力较大的一端的偏心距离。
三、大偏心受压发生的实例1、悬臂梁悬臂梁是一种结构形式,受力面与梁轴线不重合,当梁受力较大的一端的偏心距离大于梁受力较小的一端的偏心距离时,就会发生大偏心受压,因此悬臂梁的设计时要特别注意这一点。
2、拱形桁架拱形桁架也是一种结构形式,受力面与桁架轴线不重合,当桁架受力较大的一端的偏心距离大于桁架受力较小的一端的偏心距离时,就会发生大偏心受压,因此拱形桁架的设计时也要特别注意这一点。
四、大偏心受压发生后的影响1、结构受力不均匀,结构受力较大的一端会受到更大的荷载,从而导致结构受力不均匀;2、结构构件受力不均衡,结构构件受力较大的一端会受到更大的荷载,从而导致结构构件受力不均衡;3、结构的抗震性能受到影响,大偏心受压使结构受力不均匀,从而影响结构的抗震性能;4、结构的安全性受到影响,大偏心受压使结构受力不均衡,从而影响结构的安全性。
五、大偏心受压的预防措施1、采用结构受力均匀的设计方法,如减少支撑点的偏心距离,减少框架结构的偏心距离等;2、采用结构受力均衡的设计方法,如采用梁柱连接的方法,使结构构件受力均衡;3、采用抗震设计的方法,如采用抗剪结构,增加支撑点,减少框架结构的偏心距离等;4、采用安全设计的方法,如采用钢结构,钢构件受力均衡,从而提高结构的安全性。
六、总结大偏心受压是指柱端受压时,受力面与柱轴线之间存在一定的偏心距离,当柱端受力面的偏心距离大于柱的断面尺寸,柱受力较小的一端的偏心距离要大于柱受力较大的一端的偏心距离时,就会发生大偏心受压,其发生的影响有结构受力不均匀,结构构件受力不均衡,结构的抗震性能受到影响,结构的安全性受到影响等,因此,在设计结构时,应该采取结构受力均匀,结构受力均衡,抗震设计,安全设计等措施,以防止大偏心受压的发生。
钢筋混凝土偏心受压构件(2)
0.5 f c A 1 N
1 1, 1 1
试验表明,随着长细比的增大,达到最大承载力时截 面应变值 (钢筋与混凝土)减小,使控制截面的极限曲率 随l 0/h的增加而减小,通过乘一个修正系数ζ2(称为偏
心受压构件长细比对截面曲率的影响系数)
l0 2 1.15 0.01 h
fyAs
f'yA's
¢ f y As N N u f c bx f y¢ As
⑴As和A's均未知时
x ¢ (h0 a¢) N × e f c bx(h0 ) f y¢ As 2
两个基本方程中有三个未知数,As、A's和 x,故无唯一解。 与双筋梁类似,为使总配筋面积(As+A's)最小? 可取x=bh0得
5、 附加偏心距
一)、附加偏心距
荷载作用位置的不确定性、 混凝土质量的不均 匀及施工误差等综合的影响。实际工程中不存在 理想的轴心受压构件。为考虑这些因素的不利影 响,引入附加偏心距ea。 即在正截面压弯承载力计算中,偏心距取计算偏 心距e0=M/N与附加偏心距ea之和,称为初始偏心 距ei
ei e0 ea
a'
=
As
As
h0
¢ As
b
压弯构件
偏心受压构件
偏心距e0=0时,为轴心受压构件 当e0→∞时,即N=0,为受弯构件 偏心受压构件的受力性能和破坏形态界于轴心受压构件和受弯 构件。
偏心受压构件正截面承载力计算
偏心受压构件的破坏特征
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-大偏心受压情况
适用条件
ξ ≤ξb, 保证受拉钢筋应力先达到屈服; x≥2as’,保证受压钢筋应力能达到屈服。
偏心受压构件正截面承载力计算—偏心受压构件正截面受力特点和破坏类型
2.大偏心受压破坏(受拉破坏)
破坏特征: 加载后首先在受拉区出现横向裂
缝,裂缝不断发展,裂缝处的拉力转 由钢筋承担,受拉钢筋首先达到屈服, 并形成一条明显的主裂缝,主裂缝延 伸,受压区高度减小,最后受压区出 现纵向裂缝,混凝土被压碎导致构件 破坏。
类似于:正截面破坏中的适筋梁 属 于:延性破坏
● CB段(N≤Nb)为受拉破坏 ● AB段(N >Nb)为受压破坏
B(Nb,Mb) C(0,M0) Mu
大偏心受压破坏
偏心受压构件的破坏形态
根据偏心距e0和纵向钢筋配筋率的不同,将偏心受压分为两类:
受拉破坏——大偏心受压 Large Eccentricity 受压破坏——小偏心受压 Small Eccentricity
● 如(N,M)在曲线外侧,则
表明正截面承载力不足
Nu A(N0,0)
B(Nb,Mb) C(0,M0) Mu
偏心受压构件的M-N相关曲线
(2)当M=0时,轴向承载
力最大,即为轴心受压承
载力N0(A点)
当N=0时,为受纯弯承载 力M0(C点)
Nu N0 A(N0,0)
(3)截面受弯承载力在B点达 (Nb,Mb)到最大,该点近似 为界限破坏。
⑴取受压边缘混凝土压应变等于cu;
⑵取受拉侧边缘应变为某个值; ⑶根据截面应变分布,以及混凝土和
cu
钢筋的应力-应变关系,确定混凝土 的应力分布以及受拉钢筋和受压钢筋的应力; ⑷由平衡条件计算截面的压力Nu和弯矩Mu; ⑸调整受拉侧边缘应变,重复⑶和⑷
Nu /N0 1.0
Nu /N0 1.0
C=50
小偏心受压破坏
小偏心受压破坏
受压破坏
大小偏心受压的界限
大小偏心受压的界限
在结构工程中,大小偏心受压是指混凝土构件在受力时,压力作用点相对于构件截面的几何中心点的位置关系。
这种现象通常出现在承受轴向力和弯矩的混凝土构件中,如柱、梁等。
根据压力作用点相对于构件截面中心的距离,可以将偏心受压分为两类:大偏心受压和小偏心受压。
1.大偏心受压:当压力作用点距离构件截面中心的距离大于截面尺寸的1/4时,称为大偏心受压。
在这种情况下,构件的承载能力主要由混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度共同决定。
大偏心受压时,混凝土和钢筋的应力均较大,因此设计时需要确保混凝土的压碎指标和钢筋的锚固、屈服和极限强度满足要求。
2.小偏心受压:当压力作用点距离构件截面中心的距离小于或等于截面尺寸的1/4时,称为小偏心受压。
在这种情况下,构件的承载能力主要由混凝土的抗压强度决定,钢筋的应力相对较小。
小偏心受压时,混凝土的应力较均匀,钢筋的应力较小,因此设计时对混凝土的压碎指标要求较高,而对钢筋的锚固、屈服和极限强度的要求相对较低。
在设计混凝土构件时,需要根据偏心受压的大小来选择合适的截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋直径和布置方式,以确保构件的承载能力和稳定性。
同时,还需要考虑构件的耐久性、防火性和施工条件等因素。
大小偏心受压判别条件
大小偏心受压判别条件在生活中,我们经常会遇到大小偏心受压的情况。
所谓大小偏心受压,是指由于物体的大小或形状不同,在承受外力时,会产生不同程度的压力分布。
这种现象在工程设计、物理实验以及日常生活中都十分常见。
本文将从不同角度探讨大小偏心受压的判别条件。
一、力的大小与方向在判别大小偏心受压时,首先需要考虑力的大小与方向。
当物体受到的力作用点与物体的重心重合时,力的大小与方向对物体产生的压力分布没有影响。
然而,当力的作用点偏离物体的重心时,力的大小与方向会对物体的压力分布产生显著的影响。
以一个简单的实例来说明。
假设有一个长方形木板,木板的上半部分比下半部分重。
当我们将木板放在水平地面上时,木板的重心位于中点,压力分布均匀。
但是,如果我们施加一个向上的力在上半部分,使得木板发生倾斜,那么上半部分的压力就会增加,下半部分的压力就会减小。
这就是大小偏心受压的典型例子。
二、物体的形状与刚度除了力的大小与方向外,物体的形状与刚度也是判别大小偏心受压的重要条件。
物体的形状直接影响着力的传递路径和压力分布。
当物体的形状不规则或不对称时,压力分布会出现明显的偏离。
而物体的刚度则决定了物体对外力的抵抗能力,刚度越大,物体对外力的反作用越强。
以一个实际工程案例来说明。
在建筑设计中,柱子是承受垂直力的重要承载结构。
当柱子的截面形状不均匀或者材料的刚度不同,柱子在受压时就会出现大小偏心受压的情况。
这种情况下,柱子的一侧会承受更大的压力,而另一侧则承受较小的压力,从而导致柱子的变形和破坏。
三、物体的材料与强度除了力的大小与方向以及物体的形状与刚度外,物体的材料与强度也是判别大小偏心受压的重要条件。
物体的材料决定了它的力学性能和承受外力的能力。
当物体的材料强度不均匀或者存在缺陷时,物体在受压时就会出现不均匀的压力分布。
以一个例子来说明。
在汽车制造中,车身结构是承受各种外力的重要部分。
当车身的材料存在缺陷或者强度不均匀时,车身在受到碰撞力时就会产生大小偏心受压的现象。
混凝土偏心受压构件相关知识点总结
偏心受压构件一、偏心受压构件包括大偏心受压和小偏心受压两种情况,无论是大偏心受压还是小偏心受压均要考虑偏心距增大系数η。
2012.11400i l e h h ξξη⎛⎫=+ ⎪⎝⎭10.5.c f A Nξ=02 1.150.01l hξ=-此公式中要注意如下几点:①h ——截面高度。
环形截面取外直径;圆形截面取直径。
②0h ——截面有效高度。
对环形截面取02s h r r =+;对圆形截面取0s h r r =+。
r 、2r 、s r 按《混凝土结构设计规范》第7.3.7条和7.3.8条取用。
③A ——构件的截面面积。
对T 形截面和工形截面,均取()''.2.f fA b h b b h =+-④1ξ——偏心受压构件的截面曲率修正系数,当1 1.0ξ>取1 1.0ξ=; 2ξ——构件长细比对截面曲率的影响系数,当015l h<时,取2 1.0ξ=;⑤当偏心受压构件的长细比017.5l i ≤(或05l h≤)时,可直接取 1.0η=。
注意:017.5l i≤与05l h≤基本上是等价的。
准确地说是0 5.05l h≤二、两种破坏形态的含义截面进入破坏阶段时,离轴向力较远一侧的纵向钢筋受拉屈服,截面产生较大的转动,当截面受压区边缘的混凝土压应变达到其极值后,混凝土被压碎,截面破坏。
截面进入破坏阶段后,离轴向力较远一侧的纵向钢筋或者受拉或者受压但始终不屈服,截面转动较小,当截面受压区边缘的混凝土压应变达到其极限值后,混凝土被压碎,截面破坏 。
两种破坏形态的相同点:截面最终破坏都是由于受压区边缘混凝土被压碎而产生的,并且离轴向力较近一侧的钢筋(或曰受压钢筋's A )都受压屈服。
两种破坏形态的不同点:起因不同。
大偏心受压破坏的起因是离轴向力较远一侧的钢筋(或曰受拉钢筋s A )受拉屈服;而小偏心受压破坏则是由于截面受压区边缘混凝土压应变接近其极值。
所以大偏心受压破坏也被称为“受拉破坏”——延性破坏;小偏心受压破坏也被称为“受压破坏”——脆性破坏。
材料力学偏心受压公式
材料力学偏心受压公式在我们学习材料力学的过程中,偏心受压公式可是个相当重要的家伙!它就像是一把神奇的钥匙,能帮我们解开很多结构受力的谜题。
先来说说啥是偏心受压。
想象一下,一根柱子,压力不是正好压在柱子的中心,而是稍微偏了一点,这就是偏心受压啦。
偏心受压公式呢,看起来可能有点复杂,但其实就是在告诉我们在这种偏心的情况下,柱子或者其他结构部件到底能承受多大的力,会不会被压坏。
比如说,咱们盖房子的时候,要是柱子的受力不均匀,一边压力大,一边压力小,那可就危险啦。
这时候就得靠偏心受压公式来算算,看看这柱子能不能撑得住。
我记得有一次去工地考察,看到工人们正在搭建一个厂房的框架。
其中有一根柱子,从外观上看,它的安装位置好像有点偏。
我心里就“咯噔”一下,这不会影响整个结构的稳定性吧?于是赶紧拿出笔记本,根据现场测量的数据,运用偏心受压公式算了起来。
那时候,周围的环境可嘈杂啦,各种机器的轰鸣声,工人们的呼喊声,但我完全沉浸在计算中,心无旁骛。
我仔细地测量柱子的尺寸,确定压力的作用点,一点点地把数据代入公式。
经过一番紧张的计算,终于得出了结果。
哎呀,还好还好,这柱子还在安全范围内,不过也已经很接近极限值了。
我赶紧找到负责的工程师,把情况跟他一说。
他也是惊出了一身冷汗,马上安排工人对柱子进行了调整和加固。
通过这件事,我更深刻地体会到了偏心受压公式的重要性。
它可不是纸上谈兵的理论,而是实实在在能保障我们建筑安全的有力工具。
在实际应用中,偏心受压公式里的每个参数都有它的讲究。
比如说,截面的惯性矩,它反映了截面抵抗弯曲的能力。
截面越大,惯性矩越大,结构抵抗弯曲的能力就越强。
还有偏心距,也就是压力偏离中心的距离,这个距离越大,结构承受的弯矩就越大,也就越容易出问题。
总之,要想熟练运用偏心受压公式,就得对这些参数的含义和影响了如指掌。
学习偏心受压公式的时候,可别死记硬背,要多结合实际例子去理解。
比如说,想想家里的晾衣架,挂衣服的地方如果不在中间,是不是就有点类似偏心受压的情况?而且,随着科技的发展,计算机软件也能帮助我们更方便地进行偏心受压的计算。
大偏心受压和小偏心受压的破坏特征
1. 导言作为结构工程师或研究人员,对于不同受压情况下的结构破坏特征的研究是至关重要的。
其中,大偏心受压和小偏心受压是两种常见的受压情况,它们在结构承载能力、形成机制以及破坏特征上都有着明显的不同。
本文将从深度和广度两个方面对大偏心受压和小偏心受压的破坏特征进行全面评估,并结合个人观点进行分析。
2. 大偏心受压的形成和特征大偏心受压是指受压构件受力点偏离截面重心较远的一种受压状态。
在大偏心受压的情况下,受压构件内部产生较大的压力偏心,导致构件出现较大的弯曲变形。
受压构件容易产生局部屈曲,从而引发整体的破坏。
大偏心受压的结构在受压承载能力方面相对较弱,并且其破坏特征主要表现为弯曲变形和局部屈曲破坏。
3. 小偏心受压的形成和特征与大偏心受压相对应的是小偏心受压,它是指受压构件受力点相对于截面重心较近的一种受压状态。
在小偏心受压的情况下,受压构件内部产生较小的压力偏心,相比大偏心受压,小偏心受压的弯曲变形相对较小。
小偏心受压的结构在受压承载能力方面相对较强,能够承受更大的压力。
其破坏特征主要表现为整体挤压破坏和轴心受压破坏。
4. 个人观点和理解从工程实践的角度来看,大偏心受压和小偏心受压的破坏特征对于结构设计和分析具有重要的指导意义。
在实际工程中,我们需要根据具体的受压情况来选择合适的受压构件形式,并针对其破坏特征进行合理的设计和加固。
对于大偏心受压和小偏心受压的破坏机制和特征的深入理解,也为结构的安全可靠性评估提供了重要依据。
5. 结论与总结通过对大偏心受压和小偏心受压的形成机制和破坏特征进行深入分析,我们可以看到两者在受压承载能力和破坏表现上存在显著的差异。
结合个人观点,我们也意识到对这一问题的研究和理解对于结构工程领域具有重要的意义。
在未来的工程实践和研究中,我们需要进一步深入探讨大偏心受压和小偏心受压的相关问题,以促进结构工程技术的持续发展和创新。
通过对大偏心受压和小偏心受压的破坏特征进行全面评估,本文不仅从理论层面进行了深度探讨,同时也结合了个人观点,从而使得文章在深度和广度上都具有一定的价值。
大偏心受压总结
不对称配筋('ss AA ≠)大偏心受压计算总结计算简图解决的两类问题:截面设计和截面复核 (一) 截面设计(配筋计算):1、已知轴力设计值N 和弯矩设计值M ,材料强度和截面尺寸,求s A 和's A解题思路:未知数有s A 、's A 和x (隐藏未知数)三个,方程无唯一解,按照总钢量'ssA A +最小,即bξξ=时计算。
计算步骤:(1) 判断大小偏心:i a M e e N=+,2m M C M η=(M 2为M 2 和M 1的较大值),120.70.3m M C M =+,00.3i e h >时就先按大偏心受压进行计算。
当/6c l h <时就不考虑弯矩增大系数η影响,即η=1; 当/6c l h >时,2011()1300/cc i l e h hης=+, 0.5c c f bh Nς=(2) 确定e 值:2ih e ea=+-1'10()()2c y s y s c y s o N f bx f A f A x N e f bx h f A h a αα''=+-''=-+-(3) 把bξξ=代入方程组可得:先由公式2求出2100(10.5)()c b b s y N e f bh A f h a αξξ--'=''-。
(4) 由公式1求出1c b o y s syf b h f A NA f αξ''+-=并配筋(5) 检验2'x a >(0b x h ξ=)m ins s A A bhρρ'+=总>(查书242表17)且不大于5%;As m ax(0.45,0.2%)s t yA f bhf ρ=≥A s''0.2%s A bhρ=≥(一侧受压钢筋配筋率不小于0.2%)(6) 验算垂直于弯矩作用平面轴心受压承载力:0.9()u c y s s N f A f A A Nϕ''⎡⎤=++≥⎣⎦,即满足要求。
(整理)大偏压与小偏压解决方案比较.
(整理)⼤偏压与⼩偏压解决⽅案⽐较.⼤偏压与⼩偏压解决⽅案⽐较偏⼼受压构件正截⾯承载⼒计算⼀、偏⼼受压构件正截⾯的破坏特征(⼀)破坏类型1、受拉破坏:当偏⼼距较⼤,且受拉钢筋配置得不太多时,发⽣的破坏属⼤偏压破坏。
这种破坏特点是受拉区、受压区的钢筋都能达到屈服,受压区的混凝⼟也能达到极限压应变,如图7—2a 所⽰。
2、受压破坏:当偏⼼距较⼩或很⼩时,或者虽然相对偏⼼距较⼤,但此时配置了很多的受拉钢筋时,发⽣的破坏属⼩偏压破坏。
这种破坏特点是,靠近纵向⼒那⼀端的钢筋能达到屈服,混凝⼟被压碎,⽽远离纵向⼒那⼀端的钢筋不管是受拉还是受压,⼀般情况下达不到屈服。
(⼆)界限破坏及⼤⼩偏⼼受压的分界1、界限破坏在⼤偏⼼受压破坏和⼩偏⼼受压破坏之间,从理论上考虑存在⼀种“界限破坏”状态;当受拉区的受拉钢筋达到屈服时,受压区边缘混凝⼟的压应变刚好达到极限压应变值。
这种特殊状态可作为区分⼤⼩偏压的界限。
⼆者本质区别在于受拉区的钢筋是否屈服。
2、⼤⼩偏⼼受压的分界由于⼤偏⼼受压与受弯构件的适筋梁破坏特征类同,因此,也可⽤相对受压区⾼度⽐值⼤⼩来判别。
当时,截⾯属于⼤偏压;当时,截⾯属于⼩偏压;当时,截⾯处于界限状态。
⼆、偏⼼受压构件正截⾯承载⼒计算(⼀)矩形截⾯⾮对称配筋构件正截⾯承载⼒1、基本计算公式及适⽤条件:(1)⼤偏压():,(7-3),(7-4)(7-5)注意式中各符号的含义。
公式的适⽤条件:(7-6)(7-7)界限情况下的:(7-8)当截⾯尺⼨、配筋⾯积和材料强度为已知时,为定值,按式(7-8)确定。
(2)⼩偏压():(7-9)(7-10)式中根据实测结果可近似按下式计算:(7-11)注意:﹡基本公式中条件满⾜时,才能保证受压钢筋达到屈服。
当时,受压钢筋达不到屈服,其正截⾯的承载⼒按下式计算。
(7-12)为轴向压⼒作⽤点到受压纵向钢筋合⼒点的距离,计算中应计⼊偏⼼距增⼤系数。
﹡﹡矩形截⾯⾮对称配筋的⼩偏⼼受压构件,当N >f c bh时,尚应按下列公式验算:(7-13)(7-14)式中,——轴向压⼒作⽤点到受压区纵向钢筋合⼒点的距离;——纵向受压钢筋合⼒点到截⾯远边的距离;2、垂直于弯矩作⽤平⾯的受压承载⼒验算当轴向压⼒设计值N较⼤且弯矩作⽤平⾯内的偏⼼距较⼩时,若垂直于弯矩作⽤平⾯的长细⽐较⼤或边长较⼩时,则有可能由垂直于弯矩作⽤平⾯的轴⼼受压承载⼒起控制作⽤。
偏心受压
N
M
N
Mu
Mu
8.4 矩形截面正截面承载力计算
第八章 受压构件
1、给定轴力设计值N,求弯矩作用平面的弯矩设计值 、给定轴力设计值 ,求弯矩作用平面的弯矩设计值M 由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知,未知数? 由于给定截面尺寸、配筋和材料强度均已知,未知数? 只有x和 两个 两个。 只有 和M两个。
Ne′ ′ As = As = f y′ (h0 − a′)
e' = ηei - 0.5h + a'
fyAs
σ'sA's
8.4 矩形截面正截面承载力计算
第八章 受压构件
2、当ηei≤eib.min=0.3h0,为小偏心受压 、 或ηei>eib.min=0.3h0,但N > Nb时,为小偏心受压 由第一式解得
第八章 受压构件
若ηei<e0b,为小偏心受压 为小偏心受压
◆ 联立求解得 和N 联立求解得x和
′ N = N u = αf c bx + f y′ As − f y ⋅
ξ −β As ξb − β
x ′ N ⋅ e ≤ αf c bx(h0 − ) + f y′ As (h0 − a′) 2 尚应考虑A ◆ 尚应考虑 s一侧混凝土可能先压坏的情况 e'
Nu Nu
N
M
N
Mu
Mu
8.4 矩形截面正截面承载力计算
第八章 受压构件
二、不对称配筋截面复核
在截面尺寸(b× 、截面配筋A 在截面尺寸 ×h)、截面配筋 s和As'、材料强度 c、fy,f y')、 、材料强度(f 、 以及构件长细比(l 均为已知时, 以及构件长细比 0/h)均为已知时,根据构件轴力和弯矩作用方 均为已知时 截面承载力复核分为两种情况: 式,截面承载力复核分为两种情况: 1、给定轴力设计值N,求弯矩作用平面的弯矩设计值 、给定轴力设计值 ,求弯矩作用平面的弯矩设计值M 2、给定轴力作用的偏心距 0,求轴力设计值 、给定轴力作用的偏心距e 求轴力设计值N
大偏心受压的概念
大偏心受压的概念大偏心受压是指压力作用在构件的轴心线上,但压力并不完全作用在构件的几何中心上,因此会出现压力偏心的情况。
这种情况通常发生在一些具有非对称截面或形状的构件中,如H型钢、工字钢等。
以下是对大偏心受压概念的详细说明:1.轴心压力在结构力学中,当压力作用在构件的轴心线上时,称为轴心压力。
在这种情况下,压力垂直于构件的截面,不会产生弯矩效应。
因此,轴心压力对构件的承载能力没有太大的影响,主要取决于构件的强度和刚度。
2.偏心压力当压力作用在构件的几何中心上时,称为偏心压力。
在这种情况下,压力偏离了构件的轴心线,会产生弯矩效应。
弯矩会导致构件产生弯曲变形,进而影响构件的承载能力。
因此,偏心压力对构件的承载能力有很大的影响,需要特别关注。
3.大偏心受压状态当压力不完全作用在构件的几何中心上时,就会出现大偏心受压状态。
在这种情况下,压力偏向一侧,导致构件在水平方向上产生弯曲变形。
大偏心受压状态对构件的承载能力有很大的影响,需要采取相应的措施来提高构件的抗弯能力。
4.影响因素大偏心受压状态的影响因素包括压力的大小、位置和方向、构件的截面形状和尺寸、材料的力学性能等。
其中,压力的大小和位置是最重要的影响因素。
当压力增大时,构件的弯曲变形也会相应增大,进而导致承载能力的降低。
因此,在设计大偏心受压构件时,需要充分考虑这些因素,并采取相应的措施来提高构件的抗弯能力。
5.设计方法对于大偏心受压构件的设计,可以采用以下方法:(1)增加截面尺寸:通过增加截面的高度或宽度来提高构件的抗弯能力。
这种方法适用于截面形状较为简单的构件。
(2)改变截面形状:通过改变截面的形状来提高构件的抗弯能力。
例如,将工字钢的翼缘板加宽或加厚,可以提高其抗弯能力。
(3)采用组合截面:将不同材料的板材或型材组合在一起,形成一种新型的截面形状。
这种方法可以充分发挥各种材料的优点,提高构件的抗弯能力和整体性能。
(4)采用高强度材料:采用高强度材料可以显著提高构件的抗弯能力。
大偏心受压实验报告(打印)
教学实验报告学号姓名试验日期一、试验名称二、试验内容三、试验柱概况a)试验柱编号01实际尺寸:b= mm,h= mm,l= mm。
荷载偏心距e0= mm。
b)材料强度指标:混凝土:设计强度等级,试验值f 0cu= 。
f= N/mm2钢筋:HPB235:0yf= N/mm2HRB335:0y四、试验方案1、加载方案和加载程序(参阅指导书)加载方案:测读初读数2次,然后逐级加荷载,每级加荷后五分钟测量仪表读数,临近开裂时,荷载减半,直至开裂,记下开裂荷载,开裂后,逐级加荷,直至破坏,记下破坏荷载。
加载程序:每级加荷值一般取10%的破坏荷载Nu,每次加荷后稳定五分钟后,按实验内容和要求测量数据,并认真做好记录,数据校核后方可进行下一级加载。
2、仪表和测点位置及编号(以本组试验柱为准)。
五、试验结果与分析1、试验情况概述本试验为大偏心受压破坏,在荷载逐渐上升过程中可逐渐看到试件受拉部分产生由少变多,由细变粗的裂缝。
当荷载达到370kN时,压力机回油,受拉部分钢筋受拉屈服,试件破坏。
2、试验柱破坏形态图3、截面平均应变分布图(取试件两边平均值)4、试验柱荷载—挠度曲线f (mm)5、绘制试验柱荷载—钢筋应力曲线6、阐述本组试验柱的破坏特征,并与其他组试验柱的破坏形态进行比较。
7、计算试验梁正截面受压承载力的理论值u N ,并与实测值0u N 进行比较。
u N =0/N N=u u附:试验数据记录表百分表记录表手持应变仪记录表钢筋应力、应变表。
偏心受压公式
偏心受压公式在咱们学习建筑、结构工程等相关知识的时候,经常会碰到一个让人有点头疼但又超级重要的家伙——偏心受压公式。
我记得有一次,跟着导师去一个建筑工地做实地考察。
那是一个阳光有点刺眼的上午,工地上机器轰鸣,工人们都在忙碌着。
我们走到一处正在进行柱子施工的区域,导师突然停下脚步,指着一根还没完全成型的柱子问我:“你说说,这柱子要是承受偏心压力,该怎么计算它的受力情况?”我当时就有点懵了,脑子里那些个偏心受压公式一下子变得混乱不堪。
偏心受压公式,简单来说,就是用来计算在偏心压力作用下,构件的承载能力和变形情况的。
它就像是一个神秘的密码,只有掌握了它,才能解开结构设计中的难题。
比如说,对于矩形截面的偏心受压构件,我们得考虑混凝土的抗压强度、钢筋的抗拉强度、截面的尺寸等等好多因素。
这公式里的每一个参数都不是随便来的,都有着它的道理和依据。
想象一下,一个柱子一边受力大,一边受力小,就像一个不平衡的跷跷板。
如果我们算错了,那后果可不堪设想,说不定哪天这柱子就承受不住压力,整个建筑都可能出问题。
在实际运用中,这偏心受压公式可真是个精细活儿。
计算的时候,那一个个数字就像是调皮的小精灵,稍不注意就会出错。
而且,不同的材料、不同的截面形状,公式还会有所变化。
就拿我之前在做的一个课程设计来说吧,算一个偏心受压的梁。
我先是认真地把各种参数都确定好,小心翼翼地代入公式。
可算着算着,发现结果怎么都不太对劲。
仔细一检查,原来是把钢筋的面积给搞错了。
这可让我长了记性,以后再算的时候,那是检查了又检查。
还有一次,在一个项目中,工程师们为了确定一个柱子能否承受偏心压力,大家围坐在一起,对着一堆图纸和计算书,反复讨论、验算。
那场面,真的是紧张又严肃。
每个人都全神贯注,生怕出一点差错。
所以说啊,这偏心受压公式虽然复杂,但却是保障建筑安全的重要工具。
咱们可得好好掌握它,不能马虎。
只有这样,才能让我们设计建造的房子、桥梁等等结构稳稳地立在那里,为人们遮风挡雨,提供安全的空间。
大偏心受压构件基本公式
大偏心受压构件基本公式
大偏心受压构件是构成桥梁结构的重要组成部分,主要用于支撑跨度较多的桥梁。
受拉压双向力作用,它呈现出明显的大偏心受压状态,以聚焦受力和抵抗受力。
大偏心受压构件在受力分析时,因其结构特点,不能用普通的桁架分析方法。
又考虑到它的实际生产、施工和使用条件,故需要借助一些与其实际情况相符合的理论理论来解决它的力学问题。
大偏心受压构件的基本公式,主要由有关结构的尺寸参数、弹性模量和弯矩系数组成,如下:
M = Q(y-x)^2/2(1+ε^2)
其中,M代表受力分析后在截面处受力M后所出现的变形,Q 代表构件受力前介质端点处的反力,y和x分别代表弯矩轴线与构件贴近端点的深度和斜截面的发生位置,ε表示构件的受力前的及应变率。
基于此基本公式可以完成大偏心受压构件的受力分析,获取构件受压变形和分项应力,更准确地计算构件所承受荷载,从而较好地保证结构の稳定性和耐久性。
大偏心受压和双筋截面的异同
大偏心受压和双筋截面的异同1.引言1.1 概述大偏心受压和双筋截面是钢筋混凝土结构设计中常见的两种现象和构造形式。
大偏心受压是指在受压构件中,压力作用点与截面重心之间的距离(偏心距)较大,造成受力特性的变化和设计上的挑战。
双筋截面则是指在梁或柱截面中,设置有两组纵向钢筋,以提高结构的承载力和延性。
本文将对大偏心受压和双筋截面的异同进行探讨和总结。
首先,大偏心受压和双筋截面在受力特性上存在一定的异同。
大偏心受压由于偏心距的存在,使得构件在受压时会发生弯矩的产生,从而影响了结构的承载力和变形性能。
而双筋截面则通过设置两组纵向钢筋,能够增加结构受力区域的混凝土面积和钢筋的抵抗力,从而提高了结构的承载力和延性。
其次,大偏心受压和双筋截面在构造形式上也存在差异。
大偏心受压常见于柱或墙等受压构件的设计中,通过调整构件的截面尺寸和钢筋布置,使得受力区域能够更加合理地承受大偏心荷载。
而双筋截面则常见于梁或柱的设计中,通过设置两组纵向钢筋,使得结构在受力时能够均匀分担荷载,提高结构的承载能力和延性。
综上所述,大偏心受压和双筋截面在受力特性和构造形式上存在一定的差异。
深入理解和研究这些异同对于合理设计和优化钢筋混凝土结构具有重要意义。
对于大偏心受压的设计,可以通过合理选取截面尺寸和钢筋布置,优化结构的承载性能和变形性能。
而对于双筋截面的应用,可以有效提高结构的承载力和延性,满足工程的安全要求。
我们希望本文的分析和总结能够为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:本文分为引言、正文和结论三部分。
在引言部分,首先概述了大偏心受压和双筋截面的基本概念和背景。
接着介绍了文章的结构安排以及各个部分的内容概要。
最后明确了本文的目的,即通过比较大偏心受压和双筋截面的异同,深入探讨它们的特点、应用及研究意义。
正文部分将分为2.1和2.2两个小节。
在2.1小节中,将详细论述大偏心受压的特点,包括其受力机理、应力分布特征以及在工程实践中的应用等方面。
解释预应力混凝土受压构件中大偏心受压破坏的过程特征
解释预应力混凝土受压构件中大偏心受压破坏的过程
特征
预应力混凝土受压构件中大偏心受压破坏的过程特征如下:
1. 起始裂缝出现:在混凝土受到压力时,裂缝会从最弱的部分开始出现。
当偏心距超过一定范围时,混凝土构件就会出现起始裂缝。
这些裂缝通常形成在构件的几何中心的一侧。
2. 裂缝扩展:当裂缝出现后,随着载荷的增加,裂缝会不断扩展。
同时,混凝土的强度不断降低,这也会加速裂缝的扩展。
3. 压缩区压力超限:当裂缝扩展到一定程度时,混凝土的压缩区域会受到过多的压力。
如果这些压力超过混凝土的承载能力,那么压缩区就会破坏。
4. 裂缝合并:当压缩区破坏后,裂缝就会沿着混凝土构件继续扩展。
同时,多个裂缝也会合并成一个更大的裂缝,导致构件整体破坏。
综上所述,预应力混凝土受压构件中大偏心受压破坏的过程是由裂缝的起始、扩展和合并,以及压缩区域的破坏等多个阶段组成的。
在设计和施工中需要注意控制偏心距,以避免出现大偏心受压破坏。
偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态
N
二、大小偏心的界限
界限破坏:受拉钢筋达到屈服应变时,受压区混凝土
也刚好达到极限压应变而压碎。
εcu
当 b 时, 为大偏心受压破坏,
当 b 时, 为小偏心受压破坏。
几何轴线
a aa
As xb
h0
As
b
r
εs>εy
cd εy
ef εc= 0.002
图7-5 偏心受压构件的截面应变分布图
三、偏心受压构的相关曲线
混凝土设计与施工
偏心受压构件正截面受力特点和破坏形态
一、偏心受压构件的破坏形态 N
e0
N M(=Ne0)
偏心受压构件图
1.受拉破坏——大偏(e0 / h) 较大, 且受拉钢筋配置得不太多时。
破坏特征: 部分受拉、部分受压,受拉钢筋应力 先达到屈服强度,随后,混凝土被压 碎,受压钢筋达屈服强度。 构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数
ab段 (受拉破坏段) :轴压力的增加会使 其抗弯能力增加
cb段(受压破坏段): 轴压力的增加会使其 抗弯能力减小。
混凝土设计与施工
量。 破坏性质:塑性破坏。
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。
11-偏心受压,受拉
偏心受压、受拉
摘要:
本文总结了结构设计中偏心受压、受拉例子,总结了大小偏心相关的知识,偏心受压破坏的条件和界限破坏,最后总结了长细比相关的知识。
本文总结于混凝土结构设计原理课件、钢结构和网易结构论坛及文献。
共5页。
2012-1-10----2012-1-29
1.偏心受压、受拉例子:
实际工程中:框架柱、梯柱、剪力墙、拉梁等都是偏心受压,有时候偏心受拉计算。
1.1.补充相关知识:
CB 端为大偏心受压破坏,AB 段为小偏心受压破坏!若设计值b N N ,,则为大偏心受压,大偏压,抗弯承载力随着轴力的增大而增大,但在设计时,应该去抗弯承载力最小时设计。
2.大偏心受压:
2.1.产生偏心受压破坏的条件:
3.界限破坏:
4.长细比:。
大小偏心受压计算
矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算一、矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式 (一)大偏心受压构件正截面受压承载力计算(1)计算公式由力的平衡条件及各力对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件,可以得到下面两个基本计算公式:s y s y c A f A f bx f N -+=''1α (7-23)()'0''012a h A f x h bx f Ne s y c -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α (7-24)式中: N —轴向力设计值;α1 —混凝土强度调整系数;e —轴向力作用点至受拉钢筋A S 合力点之间的距离;a h e e i -+=2η (7-25)a i e e e +=0 (7-26)η—考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数,按式(7-22)计算;e i —初始偏心距;e 0 —轴向力对截面重心的偏心距,e 0 =M/N ;e a —附加偏心距,其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20㎜中的较大者; x —受压区计算高度。
(2)适用条件1) 为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先达到屈服强度,要求b x x ≤ (7-27)式中 x b — 界限破坏时,受压区计算高度,o b b h x ξ= ,ξb 的计算见与受弯构件相同。
2) 为了保证构件破坏时,受压钢筋应力能达到屈服强度,和双筋受弯构件相同,要求满足:'2a x ≥ (7-28) 式中 a ′ — 纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。
(二)小偏心受压构件正截面受压承载力计算(1)计算公式根据力的平衡条件及力矩平衡条件可得s s s y c A A f bx f N σα-+=''1 (7-29)⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=s s y c a h A f x h bx f Ne 0''012α (7-30)()'0''1'2s s s s c a h A a x bx f Ne -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=σα (7-31)式中 x — 受压区计算高度,当x >h ,在计算时,取x =h ;σs — 钢筋As 的应力值,可根据截面应变保持平面的假定计算,亦可近似取:y b sf 11βξβξσ--=(7-32)要求满足:y s y f f ≤≤σ'x b — 界限破坏时受压区计算高度,0h x b b ξ=;b ξξ、 — 分别为相对受压区计算高度 x/h 0和相对界限受压区计算高度x b /h 0 ;'e e 、′— 分别为轴向力作用点至受拉钢筋A s 合力点和受压钢筋A s ′合力点之间的距离 a h e e i -+=2η (7-33)''2a e h e i --=η (7-34)(2)对于小偏心受压构件当bh f N c >时,除按上述式(7-30)和式(7-31)或式(7-32)计算外,还应满足下列条件:()()s s y c a a h A f h h bh f e e a hN -+⎪⎭⎫⎝⎛-≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡---'0''00'22 (7-35 )式中 '0h — 钢筋's A 合力点至离纵向较远一侧边缘的距离,即s a h h -='0。
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不对称配筋('ss AA ≠)大偏心受压计算总结计算简图解决的两类问题:截面设计和截面复核 (一) 截面设计(配筋计算):1、已知轴力设计值N 和弯矩设计值M ,材料强度和截面尺寸,求s A 和's A解题思路:未知数有s A 、's A 和x (隐藏未知数)三个,方程无唯一解,按照总钢量'ssA A +最小,即bξξ=时计算。
计算步骤:(1) 判断大小偏心:i a M e e N=+,2m M C M η=(M 2为M 2 和M 1的较大值),120.70.3m M C M =+,00.3i e h >时就先按大偏心受压进行计算。
当/6c l h <时就不考虑弯矩增大系数η影响,即η=1; 当/6c l h >时,2011()1300/cc i l e h hης=+, 0.5c c f bh Nς=(2) 确定e 值:2ih e ea=+-1'10()()2c y s y s c y s o N f bx f A f A x N e f bx h f A h a αα''=+-''=-+-(3) 把bξξ=代入方程组可得:先由公式2求出2100(10.5)()c b b s y N e f bh A f h a αξξ--'=''-。
(4) 由公式1求出1c b o y s syf b h f A NA f αξ''+-=并配筋(5) 检验2'x a >(0b x h ξ=)m ins s A A bhρρ'+=总>(查书242表17)且不大于5%;As m ax(0.45,0.2%)s t yA f bhf ρ=≥A s''0.2%s A bhρ=≥(一侧受压钢筋配筋率不小于0.2%)(6) 验算垂直于弯矩作用平面轴心受压承载力:0.9()u c y s s N f A f A A Nϕ''⎡⎤=++≥⎣⎦,即满足要求。
2、已知N 、M 和's A ,求s A :(未知数是x 和s A )(1) 判断大小偏心:i a M e e N=+,2m M C M η=(2) 先由公式2求得x 值,要解一个二次方程,引入两个系数s α和ξ求解,并判断bξξ≤且2'x a >都成立。
(3) 由公式1求得1c y s syf bx f A NA f α''+-=(注意:当b ξξ>,表示's A 不足,则需要按照's A 未知重新计算;当2'x a < 则按照=2'x a 计算,即砼压力合力作用力和's A 合力重合,对此求矩,102'10(10.5)()c b y s y sc b b y s o N f b h f A f A N e f bh f A h a αξαξξ''=+-''=-+-1'10(()2c y s y s c y s o N f bx f A f A x N e f bx h f A h a αα''=+-''=-+-可得0(')2(')i sy hN e a A f h a -+=-。
(3)检验配筋率和轴心受压承载力(同上)。
(二) 截面复核(内力计算轴力或者是弯矩):1、 已知轴力设计值N ,求能承受的弯矩设计值M 。
(未知数是x 和e )解题步骤:(1) 判断大小偏心:由于M 未知无法求得偏心距i e,所以无法用0.3i e h >判断大小偏心,令bξξ=,0b x h ξ=即计算出界限状态时的轴力10bc b y s y s Nf b h f A f A αξ''=+-,如果b N N ≤,即表示bξξ≤,先按照大偏心受压。
(2) 由公式1求得1y s y sc N f A f A x f bα''-+=,并检验2'x a >(3) 由公式2求得'10()()2c y s o x f bx h f A h a e Nα''-+-=(4)2i h e e a=+-,ia M ee N=+求出M ,(如果考虑弯矩增大系数η,方法按照前面)1'10()()2c y s y s c y s o N f bx f A f A x N e f bx h f A h a αα''=+-''=-+-2、已知偏心距0e ,求轴力设计值N :(未知数是N 和x )解题步骤:(1)判断大小偏心,有0ia e e e =+(如要考虑考虑弯矩增大系数η,则i m ae C ee η=+)00.3i e h >先按大偏心计算。
(2)确定e ,2i h e e a=+-(3)由基本方程可得,两个表达式都含有x 和N 两个未知数,所以解得有点麻烦,于是把第二个弯矩平衡的方程改为对N 作用点求矩,消掉未知数N 。
(4)由公式2求解出x ,要解x 的二次方程,此时就没法引入两个系数s α和ξ求解了,因为22101010()(10.5)2cc c sx f bx h f bh f bh ααξξαα-=-=两个系数是这么得到的,而现在x 二次项不再是10()2c x f bx h α-而是1()22c i x h f bx e α+-,请大家注意区别,就按照解一元二次方程2ax bx c ++=求根公式2x a=直接求解,验算满足02'b a x h ξ<<。
(5)由公式1求解1c y s y sNf bx f A f A α''=+-1'10()()2c y s y s c y s o N f bx f A f A x N e f bx h f A h a αα''=+-''=-+-11((')()2222c y s y sc i y s i y s i N f bx f A f A x h h h f bx e f A e a f A e a αα''=+-''+-+-+=+-(6)检验垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力(同上)。
对称配筋('ss AA =)大偏心受压计算总结对称配筋时,截面两侧的配筋相同,'ssAA =,'yy ff =解得:一、 截面设计:已知内力值N 和M ,求's s A A =?解题步骤:(1) 判断大小偏心:i a M e e N=+,2m M C M η=(M 2为M 2 和M 1的较大值),120.70.3mM C M =+,00.3i e h >时就先按大偏心受压计算。
(2) 1c Nx f bα=得到x 值,验算满足02'b a x h ξ<<(3)100()2'(')c s s y x Ne f bx h A A f h a α--=='-(4) 配筋并验算配筋率,整体配筋率m ins s A A bhρρ'+=总>且不大于5%单侧配筋率A s''0.2%s A bhρ=≥(5)检验轴心受压承载力0.9()uc y s s N f A f A A Nϕ''⎡⎤=++≥⎣⎦,即满足要求。
注意:当2'x a <时按照2'x a =处理,即1'10()()2c y s y s c y s o N f bx f A f A x N e f bx h f A h a αα''=+-''=-+-1'10(()2c c y s o N f bxxN e f bx h f A h a αα=''=-+-1100()2'(')c c s s y Nx f bx N e f bx h A A f h a αα=--=='-0(')2'(')i s s y hN e a A A f h a -+==-当0b x h ξ>即b ξξ>就是属于受拉钢筋达不到屈服强度,此时就应该按照小偏心受压公式计算。
二、 截面复核(已知配筋求内力N 或M )1、 已知轴力设计值N ,求能承受的弯矩设计值M 。
(未知数是x 和e )基本方法同不对称配筋:(1) 判断大小偏心:由于M 未知无法求得偏心距i e,所以无法用0.3i e h >判断大小偏心,令bξξ=,0b x h ξ=即计算出界限状态时的轴力10b c b N f b h αξ=,如果b N N ≤,即表示bξξ≤,大偏心受压。
(2) 由公式1求得1c Nx f bα=,并检验02'b a x h ξ<<(3) 由公式2求得'10()()2c y s o x f bx h f A h a e Nα''-+-=2i h e e a=+-,ia M ee N=+求出M ,(如果考虑弯矩增大系数η,方法按照前面)2、已知偏心距0e ,求轴力设计值N :(未知数是N 和x ) (1)判断大小偏心,有0ia e e e =+(如要考虑考虑弯矩增大系数η,则i m ae C ee η=+)00.3i e h >则为大偏心。
1'10()()2c c y s o N f bx x N e f bx h f A h a αα=''=-+-(2)确定e ,2i h e e a=+-(3)由基本方程可得,两个表达式都含有x 和N 两个未知数,所以解得有点麻烦,于是把第二个弯矩平衡的方程改为对N 作用点求矩,消掉未知数N 。
(4)由公式2求解出x ,要解x 的二次方程,此时就没法引入两个系数s α和ξ求解了,请大家注意区别(前面已详述),就按照解一元二次方程2axbx c ++=求根公式2b x a-±=直接求解,验算满足02'b a x h ξ<<。
(5)由公式1求解1c y s y sNf bx f A f A α''=+-(6)检验垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力(同上)。
11()(')()2222c c i y s i y s i N f bxx h h h f bx e f A e a f A e a αα=''+-+-+=+-。