问答题 某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸b×h=400×500mm,柱的计算长lo=8.4m,截面承受轴向压力设计值为N=324KN,弯矩设计值M=95KN.m,C30混凝土,纵筋为HRB400级钢筋。as=a's=40mm,一用非对称配筋,受压区已配318(M:=763mm2),求受拉As
【正确答案】本题为大偏心受压构件的截面设计情况之二(受压钢筋A's为已知,求As的情况),采用非对称配筋。先求出基本数据,再判别属大偏心受压还是小偏心受压,以便用相应的公式计算所需的纵向受力筋面积。在计算中,应根据所配受压筋A's的大小,计算出压区混凝土的高度X,进而采用相应的计算公式进行设计。本题的情况属于受压钢筋配的足够,且2a's≤x≤ξbho的情况。
(1)由上题知为大偏心受压构件,相关数据计算同前。
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(2)由公式Ne=asa1fcbh2o
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[*],说明受压筋配的足够
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x=ξho=0.454×360=163.44mm[*]2a's2×40=80mm
说明受压钢筋A's屈服
(3)计算As
由公式N=a1fcbx+f'yA's-fyAs得:
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(4)选筋
受压筋选316(A's=603mm)
受拉筋选220+222(As628+7601388)
截面总配筋率:[*]
(6)垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算
(1)确定柱的稳定性系数φ
[*],属受压长柱,查表得稳定性系数φ=0.955
Nu=0.9[*]=0.9×0.955[11.9×300×400+360×(1388+603)]
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满足要求。
(规范规定:采用HRB400和RRB400级的钢筋,最小总配筋率减少0.1%)
分析比较:本题的总配筋量为:As+A's=603+1388=199lmm2
上题的总配筋是来:As+A's=509+1473=1982mm2
总用钢量增加0.45%。由此可见充分发挥混凝土的作用,可减少结构构件的用钢量。
【答案解析】