偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)采用“σs—f‘y”法的商榷

公路規(guī)范一直缺少關(guān)于偏心受壓構(gòu)件穩(wěn)定性計(jì)算的公式,只是用限制偏心矩增大系數(shù)的方法來保證構(gòu)件的穩(wěn)定性,文中分析了這種計(jì)算方法的可靠性,指出了規(guī)范方法存在的缺陷,并初步提出了其解決方法

西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào) journalofnor【l1wcbternl~sfitute ofarchitecturale~gineedng 1990年第1．2期 ⅳ。．1．21990 用一次迭代法”計(jì)算 小偏心受壓構(gòu)件的縱向鋼筋。 郭德發(fā) (西安交通大學(xué)建筑與結(jié)構(gòu)工程系) 摘要本文提出了新《混疑土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》小偏，受壓構(gòu)件的縱向鋼筋簡化計(jì)算 方法．對(duì)現(xiàn)行規(guī)范(tjio一74)小偏，受壓構(gòu)件受壓區(qū)混凝土合力d對(duì)a合力，最 的力矩定值表達(dá)式，根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行了修正，提出了縱向鋼筋計(jì)算方法．同時(shí)給出了 算例及圖表，與精確計(jì)算相比。有一定精度，計(jì)算簡便． 關(guān)鍵詞小偏受壓；力矩定值表達(dá)式；試驗(yàn)值偏下限 新《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡 稱規(guī)范)．對(duì)受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件、 偏心受拉構(gòu)件的正截面強(qiáng)度計(jì)算采用了四 條假定，其中

本文提出了一種小偏心受壓柱對(duì)稱配筋的簡化計(jì)算方法,它不必求解三次方程,也不需要進(jìn)行迭代計(jì)算,便可算出截面配筋。計(jì)算結(jié)果與精確解的符合程度優(yōu)于gbj10—89公式。

本文提出了一種小偏心受壓柱對(duì)稱配筋的簡化計(jì)算方法,它不必求解三次方程,也不需要進(jìn)行迭代計(jì)算,便可算出截面配筋。計(jì)算結(jié)果與精確解的符合程度優(yōu)于gbj10—89公式。

小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度的較精確計(jì)算方法——通過對(duì)gb50010—2002{混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算方法的分析，認(rèn)為運(yùn)用現(xiàn)行規(guī)范方法計(jì)算出的小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度在很多的情況下均與實(shí)際的小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高...

通過對(duì)gb50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算方法的分析,認(rèn)為運(yùn)用現(xiàn)行規(guī)范方法計(jì)算出的小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度在很多的情況下均與實(shí)際的小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度有較大的誤差,這種誤差將導(dǎo)致小偏心受壓構(gòu)件的配筋結(jié)果偏大或偏小。提出了一種簡便的小偏心受壓構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度的較精確計(jì)算方法,以期能使小偏心受壓構(gòu)件的配筋設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理。

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范ｃｂｊ１０－８９正截面強(qiáng)度計(jì)算的基本假定基礎(chǔ)上，提出了矩形、工形截面對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)的通用方法；即ξ－ｍ、ｎ相關(guān)圖法。該方法具有概念明確、計(jì)算簡捷、精度較高、便于設(shè)計(jì)人員掌握的特點(diǎn)。

該文通過對(duì)鋼筋混凝土矩形截面小偏心受壓構(gòu)件對(duì)稱配筋計(jì)算公式中關(guān)鍵因子ξ(1?0.5ξ)的線性化,提出了一種求解二次方程獲得的ξ近似方法,降低了設(shè)計(jì)工作的難度。

結(jié)合新規(guī)范要求,分析、研究了大偏心受壓構(gòu)件總用鋼量最小的計(jì)算方法,給出了使總用鋼量最小的新條件公式;然后,運(yùn)用精確設(shè)計(jì)法與規(guī)范給出的方法分別進(jìn)行了計(jì)算、比較,提出了最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方法。

第l5卷 1994拒 第3期 9月 鄭j州工學(xué)院學(xué)報(bào) journalofzhen~e．houinstituteoftechnology vo!．15no，3 sep．1994 非對(duì)稱配筋矩形截面小偏心受壓 構(gòu)件設(shè)計(jì)方法的簡化 (鄭州工學(xué)院)(河南省建筑設(shè)計(jì)研究院) 摘要：本文針對(duì)非對(duì)稱配筋矩形截面小信心愛壓構(gòu)件的配筋計(jì)算在力學(xué)和經(jīng)濟(jì)分析的 基礎(chǔ)上．建議a按最小配筋率配筋，a的應(yīng)力采用專題姐的試驗(yàn)蛄果使計(jì) 算簡化并提出了實(shí)用曲線以供查罔．，．． 關(guān)鍵詞：小儡受壓構(gòu)件，墮整望塹：孕 中圖分類號(hào)：tu375．0斗／ 1問題的提出 矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算．水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(征求意見稿) 給出了兩個(gè)基本公式： ⅳ≤÷6十／，±)(1) d 肌≤bx(?一ix)

用弦截法(割線法)計(jì)算鋼筋混凝土對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件的截面配筋,計(jì)算簡便有效,相對(duì)誤差小,精度高,具有超線性的收斂性,可供工程設(shè)計(jì)人員參考。

翩最一 jz一|多 編受構(gòu)葉蔑一if 關(guān)于鋼筋混凝土小偏心受壓構(gòu)件強(qiáng)度 計(jì)算方法的探討 ‘ ’ 長春建筑?？茖W(xué)校37j／ 鋼筋泥凝t小偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)， 圖1 可能全截面受壓，也可能部分截面受壓(見蹦l)。 所以，截面上遠(yuǎn)離軸向力一例的鋼筋可能受 壓，也可能受拉。然而，無論它受壓，還是 受拉，其應(yīng)力o(或)一般都達(dá)不到鋼筋 的屈服強(qiáng)度f；(或f)，所以其應(yīng)力值是一 個(gè)未知數(shù)，因而給小偏心受匿構(gòu)件的承載力 計(jì)算帶來了很大的困難。。 ．d!塑性中心法”計(jì)算小偏心暈壓構(gòu)件，就 是假定小偏心受壓構(gòu)件破壞時(shí)，截面上遠(yuǎn)離 軸向力一側(cè)的鋼筋受壓屜服，即取a；一f； (或o=f；)，這樣，此鋼筋應(yīng)力為已知， 配筋計(jì)算就容易解決了。然而，取o一一f；(或o；一f；)究竟有多少理論及試驗(yàn)依據(jù)l呢?

現(xiàn)今,我國工程建筑中的鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件占比很大,有必要對(duì)其正截面承載力的計(jì)算方法及應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步研究。本文主要總結(jié)了中美歐混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算方法,以及國內(nèi)外研究得到的擬合修正公式,通過對(duì)比分析,提出了實(shí)際工程偏壓構(gòu)件計(jì)算建議,對(duì)其設(shè)計(jì)及研究有一定的指導(dǎo)意義。

為了方便快捷地求解矩形及圓形截面偏心受壓構(gòu)件的極限彎矩,基于《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》中給出的偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算公式,推導(dǎo)出了矩形及圓形截面偏心受壓構(gòu)件極限彎矩的計(jì)算公式,并進(jìn)行相應(yīng)的算法理論分析。還采用了有限元程序midas進(jìn)行比較計(jì)算,分析結(jié)果表明該方法具有較好的計(jì)算精度,滿足橋梁設(shè)計(jì)需要。

-1- 4.2軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 一、偏心受壓構(gòu)件破壞特征 偏心受壓構(gòu)件在承受軸向力n和彎矩m的共同作用時(shí)，等效于承受一個(gè)偏心距 為e0=m/n的偏心力n的作用，當(dāng)彎矩m相對(duì)較小時(shí)，e0就很小，構(gòu)件接近于軸心受 壓，相反當(dāng)n相對(duì)較小時(shí)，e0就很大，構(gòu)件接近于受彎，因此，隨著e0的改變，偏 心受壓構(gòu)件的受力性能和破壞形態(tài)介于軸心受壓和受彎之間。按照軸向力的偏心距和 配筋情況的不同，偏心受壓構(gòu)件的破壞可分為受拉破壞和受壓破壞兩種情況。 1.受拉破壞 當(dāng)軸向壓力偏心距e0較大，且受拉鋼筋配置不太多時(shí)，構(gòu)件發(fā)生受拉破壞。在這 種情況下，構(gòu)件受軸向壓力ｎ后，離ｎ較遠(yuǎn)一側(cè)的截面受拉，另一側(cè)截面受壓。當(dāng)ｎ 增加到一定程度，首先在受拉區(qū)出現(xiàn)橫向裂縫，隨著荷載的增加，裂縫不斷發(fā)展和加 寬，裂縫截面處的拉力全部由鋼筋承擔(dān)。荷載繼續(xù)加大，受拉鋼筋首先達(dá)到屈服，

構(gòu)件寬b（m）2砼強(qiáng)度等級(jí)c40 構(gòu)件高h(yuǎn)（m）2.565鋼筋種類hrb335 a（m）0.205結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01 受拉側(cè)鋼筋直徑(mm)28構(gòu)件長度l（m）22.600 受拉側(cè)鋼筋根數(shù)38構(gòu)件計(jì)算長度l0（m）22.600 a'（m）0.205l0/min(b,h)=11.300 受壓側(cè)鋼筋直徑(mm)28 受壓側(cè)鋼筋根數(shù)38 穩(wěn)定系數(shù)φ0.961軸向力組合設(shè)計(jì)值nd(kn)5226 md(kn·m)142182nd(kn)5226 5226kn或kn·m 5226.32kn或kn·m 5226kn 142182kn·m 0.9 28mm ⅰ類 構(gòu)件

通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出矩形截面小偏心受壓構(gòu)件對(duì)稱配筋的直接計(jì)算公式,使得手算和電算都很方便,對(duì)于初學(xué)者和工程設(shè)計(jì)人員最為適用,具有推廣使用價(jià)值。

研究了國內(nèi)相關(guān)規(guī)范對(duì)偏心受壓構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算的公式,并通過算例對(duì)比了各公式中受拉鋼筋應(yīng)力的計(jì)算方法,提出了當(dāng)前規(guī)范的不足之處。

本文首先cfrp-鋼管混凝土針對(duì)該種構(gòu)件的軸壓構(gòu)件進(jìn)行工作機(jī)理分析。然后在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上著重分析了長細(xì)比、偏心率、約束系數(shù)等影響cfrp-鋼管混凝土偏壓構(gòu)件的力學(xué)性能關(guān)鍵因素。分析了各個(gè)影響因素對(duì)構(gòu)件極限承載力的影響;得出結(jié)論cfrp在限定的長細(xì)比和偏心率等影響因素條件下提高鋼管混凝土偏心受壓構(gòu)件的承載力。

偏心受壓構(gòu)件的簡化計(jì)算方法 江蘇省建筑工程總套司 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(gbj10-89) (以下簡稱《規(guī)范》)給出了環(huán)形截面偏心 受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計(jì)算公式，但 設(shè)計(jì)人員在使用該公式時(shí)，需用試算法隸解 三角函數(shù)方程，尤其對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件， 計(jì)算變得更為復(fù)雜和麻煩。為了方便設(shè)計(jì)， 減少計(jì)算工作量，筆者從《規(guī)范》基本公式 導(dǎo)出了統(tǒng)一的簡化計(jì)算公式，并根據(jù)大量電 算算倒統(tǒng)計(jì)分析出受壓區(qū)混凝土截面面積與 全截面面積的比值a的試算取值范圍．設(shè)計(jì) 時(shí)僅需通過查表并經(jīng)簡單的系數(shù)試算和數(shù)值 插入，即可得到令人滿意的計(jì)算結(jié)果。 一 ，基本公式 沿周邊均勻配置縱向鋼筋(根數(shù)不少于 6根)的環(huán)形截面(截面內(nèi)外半徑比值rl／r ≥0。5)偏心受壓構(gòu)件(見圖1)．《規(guī)范》 給出其正截面受壓承載力計(jì)算公式如下： 圖1 1，鋼筋混凝土構(gòu)件 型

運(yùn)用疊加方法建立了粘鋼加固鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算公式,補(bǔ)充了現(xiàn)行的加固技術(shù)規(guī)范缺項(xiàng)。經(jīng)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,表明該方法精度高,簡便而實(shí)用。文章最后介紹了1幢框架結(jié)構(gòu)辦公樓改造加固工程中,鋼筋混凝土框架柱的粘鋼加固設(shè)計(jì)和施工情況。粘鋼加固與傳統(tǒng)的加固方法相比,綜合效益顯著,具有廣闊的應(yīng)用前景。

為與現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范相一致,根據(jù)平截面假定和型鋼混凝土共同變形假定,以型鋼混凝土帶裂工作階段為計(jì)算基礎(chǔ),根據(jù)力平衡原理和應(yīng)力疊加原理,推導(dǎo)出基于容許應(yīng)力計(jì)算法下型鋼混凝土構(gòu)件偏心受壓計(jì)算公式。所推導(dǎo)公式與現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范相協(xié)調(diào),可為類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供參考。