第七章第七章 偏心受压构件的正截面承载力计算偏心受压构件的正截面承载力计算 本章主要内容：本章主要内容： 偏偏压压构件正截面的受力特点和两种破坏形状构件正截面的受力特点和两种破坏形状, 大小偏大小偏压压的分界和判的分界和判别别条件条件; 熟熟习习偏心受偏心受压压构件的二构件的二阶阶效效应应及及计计算算; 矩形截面偏心受矩形截面偏心受压压构件的正截面承构件的正截面承载载力力计计算方法，算方法， 包括包括计计算公式、公式的适用条件、算公式、公式的适用条件、对对称配筋和非称配筋和非 对对称配筋的截面称配筋的截面设计设计和截面复核；和截面复核； I形、形、T形截面偏心受形截面偏心受压压构件的正截面承构件的正截面承载载力力 计计算方法；算方法； 圆圆形截面偏心受形截面偏心受压压构件的截面构件的截面设计设计和截面复核；和截面复核； 偏心受偏心受压压构件配筋的构造要求和合理布置。构件配筋的构造要求和合理布置。 偏心受偏心受压构件：当构件：当轴向向压力力N N的作用的作用线偏离受偏离受压构件构件的的轴线时。偏心受偏心受压构件力的作用位置构件力的作用位置图7.0 7.0 概概 述述一、定义一、定义1. 受压构件概述受压构件概述受压构件在构造中具有重要作用，一旦破坏将导致整个构造的损坏受压构件在构造中具有重要作用，一旦破坏将导致整个构造的损坏甚至倒塌。甚至倒塌。(a)轴心受压 (b)单向偏心受压 (c)双向偏心受压轴心受心受压承承载力是正截面受力是正截面受压承承载力力 的上限。的上限。先先讨论轴心受心受压构件的承构件的承载力力计算，然后重点算，然后重点讨论单向偏心受向偏心受压的的正截面承正截面承载力力计算。算。 偏偏压压构件是同构件是同时时遭到遭到轴轴向向压压力力N和弯矩和弯矩M的作用，的作用，等效于等效于对对截面形心的偏心距：截面形心的偏心距：e。=M/N的偏心的偏心压压力的力的作用。作用。 图图7 7- -1 1偏偏心心受受压压构构件件与与压压弯弯构构件件图图二二. . 工程运用工程运用 偏心受偏心受压压构件：拱构件：拱桥桥的的钢钢筋筋砼砼拱肋，桁架的上弦杆，拱肋，桁架的上弦杆， 刚刚架的立柱，柱式墩架的立柱，柱式墩 台台 的墩的墩 台台 柱等。柱等。 偏心受偏心受压压： (压压弯构件弯构件)单向偏心受力构件向偏心受力构件双向偏心受力构件双向偏心受力构件大偏心受大偏心受压构件构件小偏心受小偏心受压构件构件压弯构件：弯构件： 截面上同截面上同时接受接受轴心心压力和弯矩的构件。力和弯矩的构件。偏心距：偏心距： 压力力N N的作用点离构件截面形心的的作用点离构件截面形心的间隔隔e0e0 1 矩形截面矩形截面为为最常用的截面方式，最常用的截面方式， 截面高度截面高度h大于大于600mm的偏心受的偏心受压压构件多采用构件多采用 工字型或箱形截面。工字型或箱形截面。 圆圆形截面主要用于柱式墩台、形截面主要用于柱式墩台、桩桩根底中。根底中。三三. . 构造要求构造要求图7-2 偏心受压构件截面方式(2(2 截面尺寸：截面尺寸： 矩形截面最小尺寸不宜小于矩形截面最小尺寸不宜小于300mm300mm，长长短短边边比比值值为为1.5-31.5-3，长边设长边设在弯矩作用方向。在弯矩作用方向。 3 3 纵纵向向钢钢筋筋 大偏心受大偏心受压压： 小偏心受小偏心受压压： 4 4 箍筋复合箍筋箍筋复合箍筋 偏心受压构件图偏心受压构件图Ne0 NM=Ne07.1 偏心受偏心受压压构件正截面受力特点和破坏形状构件正截面受力特点和破坏形状一、偏心受压构件的破坏形状一、偏心受压构件的破坏形状1 1受拉破坏受拉破坏大偏心受大偏心受压压破坏破坏 破坏性破坏性质质：塑性破坏。：塑性破坏。 产产生条件：相生条件：相对对偏心距偏心距 且受拉钢筋配置得不太多时。且受拉钢筋配置得不太多时。较大，较大，部分受拉、部分受压，受拉钢筋应力部分受拉、部分受压，受拉钢筋应力 先到达屈服强度，随后，混凝土被压先到达屈服强度，随后，混凝土被压 碎，受压钢筋达屈服强度。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构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。量。 破坏特征：破坏特征：N N 产产生条件：生条件： 11 偏心距很小。偏心距很小。 2 2 偏心距偏心距 较较小，或偏心距小，或偏心距较较大而受拉大而受拉钢钢筋筋较较多。多。 3 3 偏心距偏心距 很小，但离很小，但离纵纵向向压压力力较远较远一一侧钢侧钢筋数量少，而接近筋数量少，而接近纵纵向力向力N N一一侧钢侧钢筋筋较较多多时时。 破坏特征：破坏特征： 普通是接近普通是接近纵纵向力一向力一侧侧的混凝土首先到的混凝土首先到达极限达极限压应变压应变而而压压碎，碎，该侧该侧的的钢钢筋到达屈服筋到达屈服强强度，度，远远离离纵纵向力一向力一侧侧的的钢钢筋不筋不论论受拉受拉还还是受是受压压，普通，普通达不到屈服达不到屈服强强度。构件的承度。构件的承载载力取决于受力取决于受压压区混区混凝土凝土强强度和受度和受压钢压钢筋筋强强度。度。 破坏性破坏性质质：脆性破坏。：脆性破坏。 NN 2 2受受压压破坏破坏小偏心受小偏心受压压破坏破坏 二、大小偏心的界限二、大小偏心的界限 界限破坏：受拉钢筋到达屈服应变时，受压区混凝土也刚好到达极限压应变而压碎。 图7-5 7-5 偏心受偏心受压构件的截面构件的截面应变分布分布图AsAs a 几何轴线几何轴线brcde fcuy c= 0.002sy h0 xba a拻 为小偏心受压破坏。为小偏心受压破坏。 当当 时，时， 时，时， 当当 为大偏心受压破坏，为大偏心受压破坏， 1 1 当当 上或曲上或曲线以外以外, 落在曲落在曲线2 2 愈大，愈大，愈大。愈大。 3 3 三个特征点三个特征点 a a、b b、c c 三、偏心受压构的相关曲线三、偏心受压构的相关曲线 那么截面那么截面发生破坏。生破坏。4 4 M-NM-N曲曲线线特征特征 cb cb段段( (受受压压破坏段破坏段) )：轴压轴压力的添加会使力的添加会使其抗弯才干减小。其抗弯才干减小。 abab段段 ( (受受拉拉破破坏坏段段) )：轴轴压压力力的的添添加加会使其抗弯才干添加会使其抗弯才干添加 钢筋混凝土受压构件在接受偏心荷载后，将产生纵向弯曲变形，即会产生侧向挠度。由于侧向挠度的影响，各截面所受的弯矩不再是 ，而变成 ，即 ：称为附加弯矩称为附加弯矩 由于附加弯矩的影响，对不同长细比偏心受压构件，破坏类型也各不一样。 N 偏心受压构件的受力图式偏心受压构件的受力图式yy ul/2l/2x N 7.2 7.2 偏心受偏心受压压构件的构件的纵纵向弯曲向弯曲BC短柱资料破坏短柱资料破坏长柱资料破坏长柱资料破坏细长柱失稳破坏细长柱失稳破坏N 0N 1N 2EDMOE 构件长细比的影响图构件长细比的影响图N一、偏心受压构件的破坏类型一、偏心受压构件的破坏类型 短柱短柱 侧向向挠度度值 很小，普通可不很小，普通可不计其影响，柱的截面破坏是由于其影响，柱的截面破坏是由于资料到达其极限料到达其极限强度而引起的，称度而引起的，称为资料破坏。料破坏。 长长柱柱 侧向挠度侧向挠度 较大，实践荷载偏心距是随荷载的增大而非较大，实践荷载偏心距是随荷载的增大而非线性添加，构件控制截面最终依然是由于截面中资料到达线性添加，构件控制截面最终依然是由于截面中资料到达其强度极限而破坏，属资料破坏。其强度极限而破坏，属资料破坏。 细长细长柱柱 长细比很大的柱，当偏心压力到达最大值时，侧向挠度长细比很大的柱，当偏心压力到达最大值时，侧向挠度 忽然剧增，此时，压杆到达最大承载力是发生在其控制载忽然剧增，此时，压杆到达最大承载力是发生在其控制载面资料强度还未到达其破坏强度，这种破坏类型称为失稳面资料强度还未到达其破坏强度，这种破坏类型称为失稳破坏。工程中普通不宜采用细长柱。破坏。工程中普通不宜采用细长柱。 -资资料破坏，不思索二料破坏，不思索二阶阶弯矩弯矩-资资料破坏，思索二料破坏，思索二阶阶弯矩，承弯矩，承载载力降低力降低 -失失稳稳破坏，防止采用破坏，防止采用短柱发生剪切破坏长柱发生弯曲破坏二、偏心距增大系数二、偏心距增大系数 1 1、定、定义义： 偏心受偏心受压压构件控制截面的构件控制截面的实实践弯矩践弯矩应为应为： 令 那么 称称为偏心受偏心受压构件思索构件思索纵向向挠曲影响的曲影响的轴向力偏心距增大系数。向力偏心距增大系数。2 2、 规规定偏心距增大系数按下式定偏心距增大系数按下式计计算：算： z2 z2 偏心受偏心受压压构件构件长细长细比比对对截面曲率的影响系数截面曲率的影响系数 z2 = 1.15 z2 = 1.15 0.01l0 / h 1.0 0.01l0 / h 1.0z1 z1 荷荷载载偏心率偏心率对对截面曲率的影响系数截面曲率的影响系数 z1 z1 0.2+2.7e0/h01.0留意：留意： 规定，规定， 对以下情况应思索构件在弯矩作用平对以下情况应思索构件在弯矩作用平面内的变形对轴向力偏心乘以偏心距增大系数面内的变形对轴向力偏心乘以偏心距增大系数 。 7.3 7.3 矩形截面偏心受矩形截面偏心受压压构件的正截面承构件的正截面承载载力力计计算算 一、矩形截面偏心受一、矩形截面偏心受压构件承构件承载力力计算的根本公式算的根本公式 根本假定根本假定为： 平截面假定平截面假定. . 不思索受拉区混凝土的抗拉不思索受拉区混凝土的抗拉强强度。度。 受受压压区混凝土的极限区混凝土的极限压应变压应变 。 混凝土的压应力图为矩形，应力集度为混凝土的压应力图为矩形，应力集度为 矩形截面偏心受矩形截面偏心受压压构件正截面承构件正截面承载载力力计计算算图图式式受拉钢筋受压钢筋混凝土偏心力对公式的运用要求及有关公式的运用要求及有关阐明如下：明如下： 1 1钢筋钢筋 的应力的应力 取值：取值： l当当 时，大偏心受压，取时，大偏心受压，取 l当当 时，小偏心受压，时，小偏心受压， 对C50C50以下的混凝土以下的混凝土7-102 2 取取 时，大偏心受压截面计算图式 必需满足:X2as对受拉钢筋取矩 3 3当偏心距很小即小偏心受压情况下，且当偏心距很小即小偏心受压情况下，且 配筋较多，配筋较多， 较少，这时的截面应力分布如图较少，这时的截面应力分布如图. . 为防止钢筋为防止钢筋 过少过少, , 该当该当满足以下条件：满足以下条件： 式中：式中： 按按 计计算。算。 7-13(h0-as)二、二、计算方法算方法 在在实实践工程中，矩形截面受践工程中，矩形截面受压压构件在各种不同荷构件在各种不同荷载组协载组协作用下能作用下能够产够产生相反的弯矩、当相反方向弯矩的数生相反的弯矩、当相反方向弯矩的数值值相差很相差很大或大或仅仅接受接受单单向弯矩向弯矩时时，构件可采用非，构件可采用非对对称配筋即称配筋即 1 1、截面、截面设计设计 大、小偏心偏心受大、小偏心偏心受压构件的初步判构件的初步判别 根据根据阅历， 当当 时，可假定截面，可假定截面为大偏心受大偏心受压；当；当 时，可假定截面，可假定截面为小偏心受小偏心受压。 留意留意:仅适用于矩形截面适用于矩形截面1 1当当 时时 第一种情况：第一种情况：知：知： 求：求： 解：解：1 1取取 即即 由式由式 7-57-5 可得：可得： (两个方程三个未知数)当当 时，将时，将 代入式代入式7-47-4，那么所需的钢筋，那么所需的钢筋 当当 普通可取普通可取 或为负值时，应取或为负值时，应取，并以，并以ASAS为知为知 并以此求解并以此求解 第二种情况：第二种情况： 知：知： 求：求： 解：解：1 1由由(7-5)(7-5)可求受可求受压区高度区高度x x (两个方程两个未知数)当当 ，且，且 时，时， 令令 , ,那么可求得那么可求得 当当 时，时， 2 2当当 时时求：求： 知：知： 由式由式7-67-6和式和式7-107-10，可求得，可求得x x方程组方程组 解解:以及以及7-19注:As不论是拉还是压,均未达屈服强度,可按一那么最小配筋率来进展设计.即得到关于即得到关于x x的一元三次方程为的一元三次方程为 而。 由方程式由方程式7-207-20求得求得x x值后，即可得到相应的相对值后，即可得到相应的相对受压区高度受压区高度。 7-207-20 当当 时，以时，以 代入式代入式7-107-10求得钢求得钢 筋中的应力筋中的应力 。再将钢筋面积。再将钢筋面积 、钢筋应力、钢筋应力 以及以及 值代值代 入式入式7-47-4中，中，即可得所需钢筋面积即可得所需钢筋面积 且应满足且应满足 。 当当 时，取时，取 那么钢筋面积那么钢筋面积 计算式为：计算式为： 2 2、承、承载载力复核力复核 1 1 弯矩作用平面内的截面承弯矩作用平面内的截面承载载力复核力复核 知：知： 混凝土标号，钢筋的种类，混凝土标号，钢筋的种类， 荷载效应荷载效应 的情况下，复核偏心受压截面能否的情况下，复核偏心受压截面能否能接受知的荷载效应。能接受知的荷载效应。 截面复核时，可先假定为大偏心受压，这时钢筋截面复核时，可先假定为大偏心受压，这时钢筋 中中 应力应力 ，代入式，代入式7-77-7求得求得 ，即，即 即当即当 时，为大偏心受压；时，为大偏心受压； 当当 时，为小偏心受压；时，为小偏心受压； 1 1大偏心受压大偏心受压 假设假设 ，由式，由式7-77-7计算的计算的 即即为大偏心受压构件截面受压区高度，然后按式为大偏心受压构件截面受压区高度，然后按式7-47-4进进展截面承载力复核。展截面承载力复核。 假设假设 时，可由式时，可由式7-127-12求得承载力。求得承载力。 (2)(2)当当 时，为小偏心受压；由时，为小偏心受压；由(7-7,7-10(7-7,7-10得方程组得方程组 得一元三次方程7-201.当 时,取 由7-10可钢筋应力由7-4可求得NU 2. 2.当当 时，取时，取 代入代入7-107-10得钢筋应力得钢筋应力 再由再由7-47-4求得截面承载力求得截面承载力NUNU由公式7-13求截面承载力NU2构件截面承载力为NU1， NU2中较小者近偏心那么破坏远偏心那么破坏2 垂直于弯矩作用平面内的截面承垂直于弯矩作用平面内的截面承载载力复核力复核 规定，对于偏心受压构件除应计算弯矩作用规定，对于偏心受压构件除应计算弯矩作用平面内的强度外，尚应按轴心受压构件复核垂直于弯矩作平面内的强度外，尚应按轴心受压构件复核垂直于弯矩作用平面内的强度。这时，不思索弯矩作用，而按轴心受压用平面内的强度。这时，不思索弯矩作用，而按轴心受压构件思索纵向弯曲系数构件思索纵向弯曲系数 ，并取，并取 来计算相应的长细比。来计算相应的长细比。 2 垂直于弯矩作用平面内的截面承垂直于弯矩作用平面内的截面承载载力复核力复核 规定，对于偏心受压构件除应计算弯矩作用规定，对于偏心受压构件除应计算弯矩作用平面内的强度外，尚应按轴心受压构件复核垂直于弯矩作平面内的强度外，尚应按轴心受压构件复核垂直于弯矩作用平面内的强度。这时，不思索弯矩作用，而按轴心受压用平面内的强度。这时，不思索弯矩作用，而按轴心受压构件思索纵向弯曲系数构件思索纵向弯曲系数 ，并取，并取 来计算相应的长细比。来计算相应的长细比。 三、矩形截面偏心受三、矩形截面偏心受压压构件构件对对称配筋的称配筋的计计算方法算方法 对对称配筋是指截面的两称配筋是指截面的两侧侧所用所用钢钢筋的等筋的等级级和数量均和数量均一一样样的配筋。即：的配筋。即： 计计算公式算公式: : 1 1、截面、截面设计设计 1 1 大、小偏心受大、小偏心受压压构件的判构件的判别别 求：求：知：知： 、混凝土强度等级及钢筋种类，、混凝土强度等级及钢筋种类， 以以 代入上式，整理后得到代入上式，整理后得到当当 时，按大偏心受压构件设计；时，按大偏心受压构件设计；当当 时，按小偏心受压构件设计。时，按小偏心受压构件设计。 先假定先假定为大偏心受大偏心受压，由式，由式7-47-4可得到：可得到： 7-312 2大偏心受压构件大偏心受压构件 的计算的计算 当当 且且 时，直接利用式时，直接利用式7-57-5可得到可得到 ：思索?能否用公式(7-6)来求AS,为什么?3 3小偏心受压构件小偏心受压构件 的计算的计算 建建议议矩形截面矩形截面对对称配筋的小偏心受称配筋的小偏心受压压构件截面构件截面相相对对受受压压区高度按下式区高度按下式计计算算 由式由式7-57-5可求得所需的可求得所需的钢筋面筋面积。 2 2、截面复核、截面复核-同非同非对对称配筋称配筋7.4 7.4 工字形和工字形和T T形截面偏心受形截面偏心受压压构件构件 为为了了节节省混凝土和减省混凝土和减轻轻自重，自重，对对于截面尺寸于截面尺寸较较大的偏大的偏心受心受压压构件，普通采用工字形、箱形和构件，普通采用工字形、箱形和T T形截面，例如大跨形截面，例如大跨径径钢钢筋混凝土拱筋混凝土拱桥桥的拱肋、的拱肋、刚刚架架桥桥的立柱等，常采用的立柱等，常采用这这些些截面方式。截面方式。 留意：留意：l l 对对于工字形、箱形和于工字形、箱形和T T形截面偏心受形截面偏心受压压构件的构构件的构 造要求，与矩形偏心受造要求，与矩形偏心受压压构件一构件一样样。 l l 不允不允许许采用有内折角的箍筋采用有内折角的箍筋, ,易易导导致内折角致内折角处处混混 凝土崩裂。凝土崩裂。T T形截面偏压构件箍筋方式图形截面偏压构件箍筋方式图 a)a)叠套复合箍筋方式叠套复合箍筋方式 b) b)错误的箍筋方式错误的箍筋方式l 工字形截面具有箱形和工字形截面具有箱形和T T形截面偏心受压构件的共形截面偏心受压构件的共 l 性性, ,故本节引见工字形截面故本节引见工字形截面l 工字形、箱形和工字形、箱形和T T形截面偏心受压构件的破坏形状，形截面偏心受压构件的破坏形状， l 计算方法及原那么都与矩形截面偏心受压构件一样。计算方法及原那么都与矩形截面偏心受压构件一样。一、一、 正截面承载力根本计算公式正截面承载力根本计算公式不同受压区高度不同受压区高度x x 的工字形截面图的工字形截面图l与矩形截面偏心受压构件不同与矩形截面偏心受压构件不同: : l l受压区的外形不同受压区的外形不同 计算公式不同计算公式不同 1 1、当、当x x 时时, ,受受压压区高度位于工字形截面受区高度位于工字形截面受压压翼板内翼板内-按矩形截面按矩形截面计计算算 截面计算图式截面计算图式公式的适用条件是：公式的适用条件是： 当当 取取 2sx a2 2、当、当 时时, ,受压区高度位于肋板内受压区高度位于肋板内 )(ffhhxh-计算公式：计算公式： 3 3、当、当 时时, ,受压区高度进入工字形截面受压区高度进入工字形截面受拉或受压较小的翼板内。受拉或受压较小的翼板内。这时，显然为小偏心受压。这时，显然为小偏心受压。 截面计算图式截面计算图式计算公式：计算公式： 4 4、当、当 时时, ,全截面混凝土受压，为小偏心受压。取全截面混凝土受压，为小偏心受压。取 上述即为工字形偏心受压构件截面承载力计算公式。上述即为工字形偏心受压构件截面承载力计算公式。 l l 当当 ， 时，即为时，即为T T形截面承载力计算公式形截面承载力计算公式 l l 当当 时时，即，即为为矩形截面承矩形截面承载载力力计计算公式算公式二、二、 计算方法计算方法 在实践工程中，工字形截面偏心受压构件普通采用对称配在实践工程中，工字形截面偏心受压构件普通采用对称配筋。因此，以下仅引见对称配筋的工字形截面的计算方法。筋。因此，以下仅引见对称配筋的工字形截面的计算方法。 对称配筋截面指的是截面对称且钢筋配置对称，对称配筋截面指的是截面对称且钢筋配置对称， 对于对于 对称配筋的工字形和箱形截面，有对称配筋的工字形和箱形截面，有1、截面、截面设计设计 对于对称配筋截面，可由式对于对称配筋截面，可由式7-387-38并且取并且取可得到：可得到： 当当 时，按大偏心受压计算时，按大偏心受压计算 当当 时，按小偏心受压计算时，按小偏心受压计算l l 假设假设 ，中和轴位于肋板中，中和轴位于肋板中 ，那么可将，那么可将xx代入代入 式式7- 397- 39，求得钢筋截面面积为，求得钢筋截面面积为1 1当当 时时( (大偏心受压大偏心受压) )l l 假假设设 ，中和，中和轴轴位于肋板中位于肋板中 ，重新求，重新求x x 0fbh x hx7-50 1 1当当 时时l l 这时必需重新计算受压区高度这时必需重新计算受压区高度x x，然后代入相应公式求得，然后代入相应公式求得。 l l 计计算受算受压压区高度区高度xx时时，采用，采用 与相与相应应的根本公式的根本公式联联立求解立求解 当当 时时l l 在在设计时设计时，也可以近似采用下式求截面受，也可以近似采用下式求截面受压压区相区相对对 高度系数高度系数 当当 时时 当当 时，取时，取 2 2、截面复核、截面复核 l 截面复核方法与矩形截面对称配筋截面复核方 法类似，唯计算公式不同。7.5 7.5 圆圆形截面偏心受形截面偏心受压压构件构件 圆圆形截面偏心受形截面偏心受压压构件，在构件，在桥桥梁及其它工程中运用梁及其它工程中运用较较多，如多，如圆圆柱式柱式桥桥墩、墩、钻钻孔灌注孔灌注桩桩根底等。根底等。纵纵向向钢钢筋普通是筋普通是沿周沿周边边等等间间距布置。距布置。 一、根本假定一、根本假定为：2.2.符合平截面假定；符合平截面假定；3.3.忽略受拉区混凝土的抗拉忽略受拉区混凝土的抗拉强强度；度；1.1.受压区混凝土边缘纤维的极限应变受压区混凝土边缘纤维的极限应变4.4.受受压压区混凝土区混凝土应应力分布采用等效矩形力分布采用等效矩形应应力力图图； 5. 5.钢钢筋筋为为理想的理想的弹弹塑性塑性资资料。料。 为计算方便，可将纵筋等效为钢环，等效钢环的为计算方便，可将纵筋等效为钢环，等效钢环的 厚度为：厚度为：二、构造要求：二、构造要求：1 1、纵纵筋沿周筋沿周边边均匀布置。均匀布置。 2 2、根数：不少于、根数：不少于6 6根，根，钻钻孔灌注孔灌注桩桩不少于不少于8 8根。根。 3 3、直径：不宜小于、直径：不宜小于12mm12mm，钻钻孔灌注孔灌注桩桩不宜小于不宜小于 14mm 14mm。 4 4、维护层维护层厚度：不小于厚度：不小于303040mm40mm，钻钻孔灌注孔灌注桩桩不宜小于不宜小于 60 6075mm75mm。 5 5、钻钻孔灌注孔灌注桩桩：D 800mmD 800mm。 6 6、钻钻孔灌注孔灌注桩净桩净距：距： 80mm. 80mm. 7 7、箍筋的、箍筋的间间距：距：200200400mm400mm 三、承三、承载载力力计计算的根本公式算的根本公式 根据根本假定和平衡条件可得：根据根本假定和平衡条件可得：轴向力平衡轴向力平衡截面形心轴截面形心轴y-yy-y的力矩平衡的力矩平衡式中：式中： 分分别为别为受受压压区混凝土区混凝土压应压应力的合力和一切力的合力和一切 钢钢筋的筋的应应力合力；力合力； 分分别为别为受受压压区混凝土区混凝土应应力的合力力的合力对对y轴轴力矩力矩 和一切和一切钢钢筋筋应应力合力力合力对对y轴轴的力矩。的力矩。 三、三、计算方法算方法 圆圆形截面偏心受形截面偏心受压压构件的正截面承构件的正截面承载载力力计计算方法，分算方法，分为为截面截面设计设计和截面承和截面承载载力复核。力复核。1 1截面截面设计 知截面尺寸，计算长度，钢筋种类、混凝土标号，知截面尺寸，计算长度，钢筋种类、混凝土标号，荷载效应荷载效应 。求纵向钢筋面积。求纵向钢筋面积 。由知条件求由知条件求 ，确定，确定 , , 等值。等值。将两式相除，整理可得到将两式相除，整理可得到 7-68 先假设先假设 值，由值，由 附录三中附表查得相应的系数附录三中附表查得相应的系数A A、B B、C C、D D，代入式，代入式7 74343得到配筋率得到配筋率 。 按最后确定的按最后确定的 值计算所得之值计算所得之 值，代入下式值，代入下式( (配筋率配筋率公式公式) )，即得所需的配筋面积，即得所需的配筋面积 为为 再将系数再将系数A A、C C和和 值代入式值代入式7 766 66 可求得偏心压可求得偏心压力力 。假设。假设 值与知的值与知的 根本相符，那么假定的根本相符，那么假定的 值及依此计算的值及依此计算的 值即为设计用值。假设两者不符，需重值即为设计用值。假设两者不符，需重新假定新假定 值，反复以上步骤，直至根本相符为止。值，反复以上步骤，直至根本相符为止。7662 2截面承截面承载力复核力复核 仍需采用仍需采用试试算法。算法。现现将式将式 7 76767 除以式除以式 7 76666 ，整理，整理为为： 知截面尺寸、计算长度、纵向钢筋面积知截面尺寸、计算长度、纵向钢筋面积 ，混凝土标号、钢，混凝土标号、钢筋种类，荷载效应筋种类，荷载效应 ，要求复核截面承载力。，要求复核截面承载力。7-70 按确定的 值及其相应的系数A、B、C和、D的值代入式766中，那么可求得截面承载才干。补充：插图法截面截面设计：先先计算算K及相及相对偏心矩，由偏心矩，由K，的交点确定配筋率的交点确定配筋率，即可求出，即可求出AS。截面复核：截面复核：相相对偏心矩及配筋率偏心矩及配筋率的交的交点，可得横坐点，可得横坐标K2由得与r0Nd比较小小结 偏心受偏心受压压构件的根本构造要求。构件的根本构造要求。 根据偏心距的大小和配筋情况，偏心受根据偏心距的大小和配筋情况，偏心受压压构件可分构件可分为为大小大小偏心受偏心受压压两种破坏形状，当两种破坏形状，当 时时，为为大偏心受大偏心受压压构构件。当件。当 时为时为小偏心受小偏心受压压构件。构件。 矩形截面大偏矩形截面大偏压压承承载载才干极限形状才干极限形状时时，受拉和受，受拉和受压钢压钢筋都筋都到达屈服。与受弯构件的适筋梁一到达屈服。与受弯构件的适筋梁一样样，建立两个平衡方，建立两个平衡方程程进进展截面展截面设计设计和和强强度复核。度复核。 由于由于纵纵向弯曲的影响将降低向弯曲的影响将降低长长柱的承柱的承载载力，因此当力，因此当 或或 时时，引入偏心距增大，引入偏心距增大 系数系数 ，以思索影响。，以思索影响。 矩形截面小偏心受矩形截面小偏心受压压承承载载才干极限形状下，离才干极限形状下，离纵纵向力向力较较近近一一侧钢侧钢筋受筋受压压屈服，混凝土被屈服，混凝土被压压碎，但碎，但远远离一离一侧钢侧钢筋都筋都不会屈服。不会屈服。 对圆对圆形截面偏心受形截面偏心受压压构件运用构件运用试试算法算法进进展展截面截面设计设计与与强强度复核的根本步度复核的根本步骤骤。 强强度复核度复核时时，要思索弯矩作用平面与垂直面二种情况特，要思索弯矩作用平面与垂直面二种情况特别别留意两个方向留意两个方向长细长细比不同比不同时时。