大偏心受壓構(gòu)件受壓鋼筋不屈服時的截面設(shè)計探討與教學

嚴佳川 鄒超英 胡 瓊

(1.哈爾濱工業(yè)大學，結(jié)構(gòu)工程災(zāi)變與控制教育部重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150090; 2.哈爾濱工業(yè)大學，土木工程智能防災(zāi)減災(zāi)工業(yè)和信息化部重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150090; 3.哈爾濱工業(yè)大學土木工程學院，黑龍江 哈爾濱 150090)

1 大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算介紹

大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算與雙筋矩形截面梁正截面受彎承載力計算類似。大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算公式為式(1)和式(2)：

(1)

(2)

式(1)和(2)的適用條件為：

1)為了保證受拉鋼筋屈服，應(yīng)滿足ξ≤ξb；

(3)

(4)

(5)

則得：

(6)

2 大偏心受壓柱正截面承載力設(shè)計例題1

例題1:某偏心受壓柱，截面尺寸300 mm×500 mm，混凝土保護層厚度c=20 mm。該柱承受軸向壓力設(shè)計值N=860 kN，考慮二階效應(yīng)后的柱端截面彎矩設(shè)計值M=224.2 kN·m。混凝土強度等級為C30，縱筋采用HRB400級。已配置受壓鋼筋4963 mm2)。不需驗算彎矩作用平面外柱軸壓承載力。

因ei=280.7 mm>0.3h0=0.3×460=138 mm。

故屬于大偏心受壓構(gòu)件。

M2=Ne-M壓筋=860×103×490.7-296.8=125.2 kN·m。

1)按式(3)計算As值：

因此，采用式(5)和式(6)設(shè)計時，單筋梁超筋，采用式(3)計算As值。

3 大偏心受壓柱正截面承載力設(shè)計例題2

其他已知條件同例題1，若截面彎矩設(shè)計值為M=110 kN·m，使得Ne

因ei=147.9 mm>0.3h0=0.3×460=138 mm。

故屬于大偏心受壓構(gòu)件。

M2=Ne-M壓筋=860×103×357.9-296.8=11.0 kN·m。

1)按式(3)計算As值：

x=ξh0=0.433×460=199.2 mm。

As=ρminbh=0.2%×300×500=300 mm2。

4 結(jié)語