(五)钢筋砼偏心受力构件斜截面承载力计算

主要内容第五章轴向受力构件（7）◆组合配筋砖砌体轴向受压构件◆构造柱组合砖墙轴心受压构件教学要求◆熟悉组合配筋砌体轴向受压破坏机理◆熟悉组合配筋砌体轴向受压构件承载力计算方法◆了解组合配筋砌体轴向受压◆了解构造柱组合砖墙轴心受压构件(五)组合配筋砖砌体轴向受压构件承载力1.配筋形式及承力特点一般为偏心距较大，无筋砌体无法满足的情况下采用。2.构造规定◆面层厚度≥50mm一般采用C20砼；厚度=30～45mm一般采用强度等级≥M10水泥砂浆。◆砌体砌体砂浆强度等级≥M7.5。◆竖向钢筋宜采用HPB235，砼面层可采用HRB335，直径≥8mm，净距≥30mm。◆箍筋4mm≤直径≤6mm，120mm≤间距≤minmmd50020竖◆砼保护层◆最小配筋率%1.0%2.0%1.0砂浆面层砼面层受压一侧受拉一侧◆其它3.轴心受压承载力◆破坏机理●三种材料共同变形测试的极限压应变：钢筋最小（S=0.0011～0.0016）→最先屈服混凝土其次(c=0.0015～0.002)砖砌体最大（e=0.002～0.004）→最后压碎当面层采用水泥砂浆时，砂浆的极限压应变小于受压钢筋的屈服应变、受压钢筋的强度不能被充分利用。●稳定系数com000100comP223表5-6由此式编制而成。定性分析应介于无筋砌体构件0稳定系数与钢筋混凝土构件的稳定系数之间，试验表明，com主要与高厚比和含钢率有关：◆计算公式syscccomAfAffAN相关参数bhAhHTbHsTcom0065形截面矩形截面查得由表组合砌体构件稳定系数算形截面可按矩形截面计砖砌体受压面积，TAffAmAfaa128.02.0时，当砖砌体抗压强度设计值MPaMMPaMMPaMffcc6.25.75.3102.515%70，度设计值的水泥砂浆取同等级砼强心抗压强度设计值，砼或水泥砂浆面层的轴9.00.1砂浆砼取受压钢筋强度系数s钢筋对砼面层可采用钢筋，一般采用335235HRBHPBfy4.偏心受压承载力◆破坏机理425.033555.023500HRBHPBhxhxbbb小偏心受压大偏心受压极限状态与钢筋砼构件相似。bhsasaxsAsA0hcbchch截面参数小偏心受压大偏心受压◆计算公式ssyssccsNsssysccahAfSffSNeAAfAfAfN0,………（1）……（2）ssAAfccAfccAfAfNeNeNNeNNexxchchsyAfsAsAsyAfsyAf●相关参数ysybbysfff800650022.01220005.02hehNMea，saNsaNaheeeaheee22时，当chxxhxbbSxhxbSAbxAxbAcscscccc5.05.0,00,时，当cchhxhbhsasaxsAsA0hcbchchchchbhsasaxsAsA0hcbchchchchscscccscccccSxhbxShhhbSAbxAhbA,00,5.05.0bhsasasAsA0hcbchchchchx时，当hxhhcscscsccccccscccccccSxhbxShhxahhhxbhhhbSAbxAhhxbhbA,00,5.05.05.0●垂直M方向轴心受压承载力验算规范未作明确定规定，建议小偏心受压矩形截面柱宜作验算。5.砼面层对称配筋偏心受压设计题步骤◆受力分析确定控制截面N和M◆相关参数，，几何cccssbhhmmaahb,35,,:，，材料cafff1:yyff335425.023555.0HRBHPBb282.100ThHThH形矩形高厚比022.01220005.02hehNMea，上AN在左侧AN在右侧AN在sss00022saNsaNaheeeaheee◆判别偏压类别先假设为大偏压，且chx0.1sysf，ccccchbbxAhbA，ⅲ假设不成立，下步，ⅱ假设不成立，下步，ⅰ下步，假设成立，00hxhxhxhbcbcfbhbffNxccc由方程（1）有◆配筋计算时，当ⅰ.0hxhbcbhahfSffSNeAASxhbxShhhbSsysccsNssscscccsc002.05.05.00,,00,仍按大偏压计算时，当ⅱ.chxcccbfbbfNx不屈服，A，，下步saxhxacs22bhahfeNAAsyNss002.00xhxbbSxhxbScscsc5.05.000,bhahfSffSNeAAsysccsNss002.00，ⅲ.按小偏压计算0800650800650hxs则，假设cbhhxh0若继续按对称配筋求解，则面临解关于的一元三次方程，可用试解方式求解。*若按非对称配筋求解，则可取xbhAs001.0ccccchbbxAhbA，scscccscSxhbxShhhbS,00,5.05.0联立求解（1）、（2）有x的一元二次方程，求出x假设成立时，当scscccscSxhbxShhhbS，，5.05.000bhahfSffSNeAsysccsNs002.00,xhxhhc时，假设不成立，重算当0800650800650hxsscscsccccccsccccccccSxhbxShhxahbhhxhhhbSxhbhbbxAxhbhbA,00,5.05.05.022，再联立求解（1）、（2）有x的一元二次方程，scscsccccccscSxhbxShhxahhhxbhhhbS,00,5.025.0bhahfSffSNeAsysccsNs002.00,hxhx时，取当求得之对偏心受压矩形截面柱按理应对垂直M方向作轴心受压承载力验算，但规范未作要求，建议小偏心受压宜作验算。例题1.P226例5-22:小偏心受压非对称配筋。例题2.P228例5-23:大偏心受压对对称配筋。例3.截面为370mm×490mm的组合砖柱，柱高6m，两端为不动铰支座，承受轴心压力设计值N=700KN，组合砌体采用MU10砖，M7.5混合砂浆砌筑，砼面层采用C20，HPB235级钢筋，试验算其承载能力。120250490120370142142ccAf120@4!70069.8626152100.137012026.93702505.177.077.0172.12.163706000%34.04903706152106.95.169.10925.08.02.00925.037.025.0022满足查表得，KNNKNAfAffAhHbhAMPafMPafMPafmmAsyscccomcomsyc解：例4.某无吊车房屋组合砖砌体柱，截面尺寸为b×h=490mm×740mm，柱高H=7.4m，房屋系刚性方案，采用对称配筋，承受轴力设计值N=400kN，弯矩设计值M=180kN·m，砌体采用MU10砖、M7.5混合砂浆，面层采用C20砼，纵筋采用HPB235级，试作配筋设计。hxyiyyesyAsyA1sAohbsAUXNUYN0UN740500490250120120120120sAsA解：①相关参数mmhehHmmHHmmAmmhmmaammhmmNMeaass236.2610022.01220074010022.01220010740740074000.10.12.0303.025.012.0274.049.070535740,353774005.005.0450104001018022002203655.0,210,6.969.169.10.1235.811352740236.264502byycasaNMPaffMPafMPaffmmaheee②判别偏心受压类型假设成立则，假定为大偏心受压，且mmhmmhmmfbffhbNxhxbccccc75.38770555.012047.19649069,169.16.91202501040003③计算配筋22226630,366,0360,804,2.7252.725740490002.0002.087.516357052101035.196.91006.3969.1236.811104001006.391035.1947.1965.070547.1964905.01035.191205.07051202505.0mmmmAAmmbhmmahfSffSNeAAmmSxhbxSmmhhhbSsssysccsNssscscccsc16选配4取(六)构造柱组合砖墙轴心受压构件源于抗震要求，推广应用于非抗震。1.受力机理砌体破坏先于砼构造柱，构造柱间砌体压应力近柱者小，中部大。矮墙轴心受压suucomeNN65.021，2.试验分析3.承载力计算规范采用与组合砌体相同的计算模式，并使其计算结果与上式相吻合。)]([syccncomAfAffAN441141时取等于当，强度系数，同稳定系数，与组合砌体cccomblbl4.构造要求①砌体砂浆强度等级≥M5，构造柱砼强度等级≥C20②构造柱截面尺寸≥240mm×240mm③竖筋不少于,直径也不大于16mm④其它略144124边角柱中柱作业习题集5.2.2思考题16～185.3.2习题8，9，10