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文本一:受压构件的强度计算

1. 轴心受压构件的构造与计算

(1)轴心受压构件的构造

混凝土一般采用C25、C30、C35;纵向钢筋一般采用HRB335级、HRB400级和KL400级,不宜采用高强度钢筋;箍筋一般采用R235级和HRB335级,也可采用HRB400级。

《公路桥规》规定受压构件纵向钢筋面积不应小于构件截面面积的0.5%,当混凝土强度等级为C50及以上时不应小于0.6%。同时,一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。当大偏心受拉构件的受压区配置按计算需要的受压钢筋时,其配筋率不应小于0.2%。

纵向受力钢筋的直径不应小于12mm,净距不应小于50mm且不应大于350mm。

箍筋应做成闭合式,其直径不应小于纵向钢筋直径的1/4,且不小于8mm。

箍筋间距不应大于纵向受力钢筋的15倍和构件的短边尺寸(圆形截面采用0.8倍的直径),并不应大于400mm。

(2)轴心受压构件的计算

对于长柱,不像短柱那样总是受压破坏,而有可能是失稳破坏,其承载能力一般采用弯曲系数折减的方法计算。为了简化,可将长柱与短柱承载能力采用同样的计算公式,然后通过纵向弯曲系数进行调整,即:

 (11-14)

式中:N0—轴向力组合设计值;

φ—轴压构件稳定系数,可按附表3-3选用;

As´—钢筋截面面积;

A — 构件毛截面积,当纵向钢筋配筋率大于3%时,式中A应改为An

An = A - As´

(3)螺旋箍筋柱的计算

钢筋混凝土轴心受压构件,当其纵向受力钢筋的截面面积,不小于箍筋圈内核心截面面积的0.5%,配置螺旋式箍筋且间接钢筋的换算面积As0不小于全部纵向钢筋截面面积的25%;间距不大于80mm及dcor/5,间距不小于40mm,构件长细比l0/i ≤48时,其正截面抗压承载力计算应该符合如下公式:

式(11-15)~(11-16)中:Acor—构件核芯截面面积;

Aso—螺旋式间接钢筋的换算截面面积;

dcor—构件截面的核芯直径;

k—间接钢筋影响系数,混凝土强度等级为C50及以下时取k = 2.0,混凝土强度等级为C50~80时取k = 2.0 ∼1.70,中间值直线插入取用;

Asol—单根间接钢筋的截面面积;

S—沿构件轴线方向间接钢筋的螺距或间距。

2、 大小偏心受压的判别

钢筋混凝土偏心受压构件根据破坏特征不同可分为大偏心受压构件和小偏心受压构件两种。在进行偏心受压构件的截面设计时,首先要判别属于哪一类偏心受力情况。同《混凝土规范》一样,《公路桥规》中可用受压区界限高度 或受压区高度界限系数 来判别两种不同偏心受压的破坏形态,即:

(1)当ξ≤ξb时,截面为大偏心受压破坏。

(2)当ξ>ξb 时,截面为小偏心受压破坏。

其中,ξ = x/h0,但一般情况下,由于As、As´是未知数,故不能用截面受压区相对高度ξ和ξb的大小比较作出判断。与第六章的方法和原理相同,当ηe0≤0.3h0时按小偏心受压构件计算,反之,先按大偏心受压计算,但必须满足ξ≤ξb,且所得的受拉钢筋必须满足最小配筋率的要求,否则应按小偏心受压计算。

3、 基本计算公式

偏心受压构件正截面承载力计算简图如图11-6所示。由图可得到偏心受压构件正截面承载力计算公式:

图11-6 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算简图

最后修改: 2019年09月5日 Thursday 09:52