2.钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b×h=400×500 mm,as=a's=40Q

如题所述

1 已知条件 柱截面宽度b=300mm,截面高度h=400mm,纵向钢筋合力点至截面近边缘距离as=40mm,弯矩平面内计算长度l0x=5000mm,弯矩平面外计算长度l0y=5000mm,混凝土强度等级C20,纵向钢筋强度设计值fy=300MPa,非抗震设计,截面设计压力N=160kN,设计弯矩M=80kN·m,截面下部受拉,计算配筋面积。2 配筋计算 构件截面特性计算 A=120000mm2, Ix=1600000000mm4, Iy=900000000mm4 ix=115.5mm, iy=86.6mm 查混凝土规范表4.1.4可知 fc=9.6MPa 由混凝土规范6.2.6条可知 α1=1.00 β1=0.80 由混凝土规范公式(6.2.1-5)可知混凝土极限压应变 εcu=0.0033 由混凝土规范表4.2.5可得钢筋弹性模量 Es=200000MPa 相对界限受压区高度 ξb=0.550 截面面积 A=bh =300×400 =120000mm2 截面有效高度 h0=h-as=400-40=360mm 根据混凝土规范表6.2.15可得轴心受压稳定系数 φ=0.869 轴心受压全截面钢筋面积 A's=0.00mm2 根据混凝土规范6.2.3条,判断是否需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩 N/(fcA)=160000/(9.6×120000)=0.14 ≤ 0.9 M1/M2=0.00/80=0.00 ≤ 0.9 lc/i=5000/115.5=43.3 > 34-12(M1/M2)=34-12×(0/80)=34 需要考虑轴压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响 根据混凝土规范6.2.4条考虑二阶效应,Cm=0.70,ηns=1.08,Cmηns=0.76 < 1.0, 取1.0 CmηnsM=1.00×80=80 偏心距 e0=80000000/160000=500mm 根据混凝土规范6.2.5条可知附加偏心距 ea=20mm 初始偏心距 ei=e0+ea=500+20=520mm 轴向压力作用点至远离压力一侧钢筋的距离 e=ei+0.5h-as=520+0.5×400-40=680mm 假定截面为大偏心受压,则截面相对受压区高度 ξ=N/(α1fcbh0) =160000/(1.0×9.6×300×360) =0.155 ξ<ξb,截面为大偏心受压。 截面受压区高度 x=ξh0=0.155×360=55.82mm x<2as,根据混凝土规范6.2.17-2可得单侧钢筋面积 As=N(ei-0.5h+as)/fy/(h0-as) =160000×(520-0.5×400+40)/300/(360-40) =600mm2 取全截面纵向钢筋最小配筋率 ρ'smin=0.60% 全截面纵向钢筋最小配筋面积 A'smin=720mm2 As>A'smin/2,取单侧钢筋面积 As=600mm221 已知条件 柱截面宽度b=300mm,高度h=400mm,纵向钢筋合力点至截面近边缘距离as=40mm,箍筋间距s=100mm,混凝土强度等级C20,箍筋设计强度fyv=300MPa,非抗震设计,轴压力设计值N=160kN,求所需钢筋面积。2 配筋计算 查混凝土规范表4.1.4可知 fc=9.6MPa ft=1.10MPa 由混凝土规范6.3.1条可得混凝土强度影响系数 βc=1.0 截面面积 A=bh =300×400 =120000mm2 截面有效高度 h0=h-as=400-40=360mm 截面腹板高度 hw=360mm 由混凝土规范6.3.1条可知截面允许的最大剪应力 τmax=0.25βcfc=0.25×1.0×9.6=2.39MPa 由于λ<1,根据混凝土规范,取λ=1。 则可不进行承载力计算,取 同一截面最小箍筋面积 Asvmin=25mm2 >Asv 取箍筋面积 Asv=25mm2
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