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偏心構件計算器

偏心構件計算器中文綠色版

  • 大小:19KB
  • 語言:中文
  • 平臺:WinXP
  • 更新:2012-05-05 11:28
  • 等級:
  • 類型:計算器軟件
  • 網站:http://www.astro-tech.com.cn
  • 授權:免費軟件
  • 廠商:
  • 產地:國產軟件
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偏心受壓構件是指軸向力的作用點位于截面形心之外的構件。軸向力N對截面形心偏離的距離e0,如圖,稱偏心距。偏心受壓構件不論其具體的受力情況如何,對任一截面而言,即受有軸向壓力,又承受彎矩。偏心受壓構件應用很廣,例如鋼筋混凝土拱橋的主拱圈(archring)、剛架橋的支柱、橋墩(piers)、橋臺(abutments)等。

二、偏心受壓構件的構造

1、截面:

現澆的偏心受壓構件一般多采用矩形截面,應將長邊布置在彎矩作用的方向,長短邊比值一般為1.5~3.0,為了模板尺寸模數化,邊長宜采用5cm的倍數。

預制的裝配式結構(prefabricated members)中,常采用T形、工字形和箱形截面。柱式橋墩、鉆孔灌注樁等是圓形截面。

2、材料:

常用的混凝土強度等級為C20、C25、C30或更高級別。宜盡可能地采用強度等級較高的混凝土。

不宜采用高強鋼筋,以免因不能發揮其高強作用而造成浪費。

3、配筋:

縱向受力鋼筋的直徑,凈距及保護層厚度等規定,均與軸心受壓相同。截面每側的縱向鋼筋的最小配筋率不宜小于0.2%,縱向受力鋼筋大多按對稱布置。

箍筋的間距S和直徑d必須滿足下列規定:

(縱向受力鋼筋直徑),或,或,。

當被箍筋固定的縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時,箍筋間距S≤10d,且不大于200mm。

當構件截面寬度b≤400mm及每側鋼筋不多于4根時,形式如圖;當構件截面寬度b>400mm時,則可采用形式如圖。

三、偏心受壓構件的破壞形態

1、脆性破壞——小偏心受壓構件,如下圖。

(1)發生場合:當偏心距eo很小時;或當偏心距較小時或雖然偏心距較大,但此時配置了較多受拉鋼筋。

(2)破壞形態:應力較邊混凝土應力達到抗壓強度極限值而壓碎,相應的受壓鋼筋應力能達到屈服強度,受拉邊或壓應力較小邊的鋼筋應力一般達不到鋼筋的屈服強度。這是一種無明顯預兆的破壞,其破壞性質屬于脆性破壞。

2、塑性破壞——大偏心受壓構件,如下圖。

(1)發生場合:當偏心距eo較大時。

(2)破壞形態:破壞時,受拉鋼筋應力先達到屈服強度,這時中性軸上升,受壓區面積減小,壓應力增加,最后使受壓區混凝土應力達到彎曲抗壓強度而破壞。此時受壓區的鋼筋一般也能達到屈服強度。破壞前有明顯的預兆,彎曲變形顯著,裂縫開展甚寬,這種破壞稱塑性破壞。

3、界限破壞(大小偏心界限)

界于以上兩種破壞狀態之間的破壞狀態稱為界限破壞。用界限系數來表示。

當時,為大偏心受壓

當>時,為小偏心受壓

如用偏心距eo來鑒別,必須確定相應于界限狀態時的偏心距eb,參照第三章雙筋受彎構件計算簡圖和公式,偏心受壓界限狀態的計算簡圖,如圖所示。

界限狀態偏心距的變化如圖所示。

e0<0.3(為小偏心)

e0≥0.3(一般為大偏心)

(三)偏心受壓構件的N一M相關曲線

以對稱配筋截面為例

如圖所示。ab段表示大偏心受壓時的N一M相關曲線。隨著N的增大,M也相應提高。b點為受拉鋼筋與受壓混凝土同時達到其強度值的界限狀態。此時偏心受壓構件承受的彎矩最大。be段表示小偏心受壓時的N一M曲線。由曲線趨向可以看出,在小偏心受壓情況下,隨著N的增大,M反而降低。圖中a點表示受彎構件的情況,c點代表軸心受壓構件的情況。曲線上任一點d的坐標代表截面承載力的一種和的組合。如任意點e位于圖中曲線的內側,說明截面在該點坐標給出的內力組合下未達到承載能力極限狀態,是安全的;若e點位于圖中曲線的外側,則表明截面的承載力不足。

4、偏心受壓構件的縱向彎曲影響

(1)偏心距增大系數η:《公橋規》規定,計算偏心受壓構件時,對于矩形截面lo/h>5(h為彎矩作用平面內的截面高度),對于圓形截面lo/dl>5(dl為圓形截面直徑),對于任意截面lo/γi>17.5(γi為彎矩作用平面內截面的回轉半徑),均應考慮構件在彎矩作用平面內的撓度(deflection)對縱向力偏心距的影響。此時,應將縱向力對截面重心軸的偏心距eo乘以偏心距增大系數η,即

如圖,兩端鉸接的偏心受壓構件彈性曲線方程為

時,,

因此,偏心距增大系數η為:

引入偏心距影響系數,同時考慮構件長細比對曲率的影響,引入修正系數

式中為受壓邊緣混凝土極限壓應變,取=0.0033。為鋼筋屈服時的應變值=0.0017。在長期荷載作用下,考慮到混凝土徐變影響,混凝土極限壓應變再乘以系數1.25。

引入進行修正。該公式的適用范圍為。當時,影響不顯著,無需修正,取;當時,構件已由材料破壞變為失穩破壞,不在考慮范圍之內,時,最小值=0.85。

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第 1 樓 廣東清遠聯通 網友 客人 發表于: 2012/5/29 10:16:19
很不錯的計算工具

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