小偏心受壓構件相對受壓區(qū)高度的較精確計算方法

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

我國規(guī)范與歐洲規(guī)范針對雙向偏心受力構件的計算要求,在計算方法上有較大不同,由此對計算結果也產(chǎn)生影響。故詳細介紹了我國規(guī)范gb50007[1]與歐洲規(guī)范en1992[2]有關理論背景,對影響雙向偏心受力構件計算結果的因素進行了對比分析,并結合算例對兩種規(guī)范的配筋計算結果進行了詳細對比。分析結果表明,中歐規(guī)范在屈服理論,驗算方法等方面的規(guī)定存在一定差異,反映出中歐規(guī)范在雙向偏心受力構件影響因素方面存在不同考慮及機理認識上的差異,這些差異使由此計算所得到的構件配筋設計有所不同,歐洲規(guī)范方法更為保守。

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

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

翩最一 jz一|多 編受構葉蔑一if 關于鋼筋混凝土小偏心受壓構件強度 計算方法的探討 ‘ ’ 長春建筑專科學校37j／ 鋼筋泥凝t小偏心受壓構件破壞時， 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，其應力o(或)一般都達不到鋼筋 的屈服強度f；(或f)，所以其應力值是一 個未知數(shù)，因而給小偏心受匿構件的承載力 計算帶來了很大的困難。。 ．d!塑性中心法”計算小偏心暈壓構件，就 是假定小偏心受壓構件破壞時，截面上遠離 軸向力一側的鋼筋受壓屜服，即取a；一f； (或o=f；)，這樣，此鋼筋應力為已知， 配筋計算就容易解決了。然而，取o一一f；(或o；一f；)究竟有多少理論及試驗依據(jù)l呢?

將復雜的三次方程式化為一元三次方程標準形式,利用數(shù)值分析中的二階收斂迭代法,簡便、準確地求出了相對計算受壓區(qū)高度ξ值,利用ξ~p、q′相關圖,提高了求解速度和精確度,計算思路清晰、公式簡單,手算與電算均很方便,適用于工程設計人員在不同工作環(huán)境下進行計算校核。

偏心受壓構件的簡化計算方法 江蘇省建筑工程總套司 《混凝土結構設計規(guī)范》(gbj10-89) (以下簡稱《規(guī)范》)給出了環(huán)形截面偏心 受壓構件正截面受壓承載力的計算公式，但 設計人員在使用該公式時，需用試算法隸解 三角函數(shù)方程，尤其對預應力混凝土構件， 計算變得更為復雜和麻煩。為了方便設計， 減少計算工作量，筆者從《規(guī)范》基本公式 導出了統(tǒng)一的簡化計算公式，并根據(jù)大量電 算算倒統(tǒng)計分析出受壓區(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．設計 時僅需通過查表并經(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算結果。 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)偏心受壓構件(見圖1)．《規(guī)范》 給出其正截面受壓承載力計算公式如下： 圖1 1，鋼筋混凝土構件 型

現(xiàn)今,我國工程建筑中的鋼筋混凝土偏心受壓構件占比很大,有必要對其正截面承載力的計算方法及應用進行進一步研究。本文主要總結了中美歐混凝土設計規(guī)范中關于偏心受壓構件正截面承載力的計算方法,以及國內(nèi)外研究得到的擬合修正公式,通過對比分析,提出了實際工程偏壓構件計算建議,對其設計及研究有一定的指導意義。

針對偏心受壓配筋構件徐變計算較為繁瑣的現(xiàn)狀,提出一種考慮鋼筋作用的混凝土徐變應變實用計算方法。通過定義鋼筋有效面積來反映構件配筋對徐變的影響,并根據(jù)彎矩等效的原則建立鋼筋實際面積與有效面積的換算關系。根據(jù)各層鋼筋在截面應力形心處的等效面積(有效面積)獲得截面的有效配筋率,進而可參照軸心受壓構件徐變應變計算過程中對鋼筋作用的處理方式,計算截面的徐變應變。算例表明,該方法的計算精度與老化系數(shù)法相當。由于避免了繁瑣的凈截面特性計算過程和方程組建立、求解過程,在使用上更為方便,可用于偏心受壓構件,尤其是多層配筋的偏心受壓構件的徐變計算。

結合新規(guī)范要求,分析、研究了大偏心受壓構件總用鋼量最小的計算方法,給出了使總用鋼量最小的新條件公式;然后,運用精確設計法與規(guī)范給出的方法分別進行了計算、比較,提出了最經(jīng)濟的設計方法。

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算基礎,根據(jù)力平衡原理和應力疊加原理,推導出基于容許應力計算法下型鋼混凝土構件偏心受壓計算公式。所推導公式與現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范相協(xié)調(diào),可為類似結構的設計提供參考。

預應力混凝土偏心受壓構件開裂后的應力分析及計算方法

該文用解高次方程的二分法計算對稱配筋小偏心受壓構件，該法簡單有效，且精度較高。

在混凝土結構設計規(guī)范ｃｂｊ１０－８９正截面強度計算的基本假定基礎上，提出了矩形、工形截面對稱配筋小偏心受壓構件配筋設計的通用方法；即ξ－ｍ、ｎ相關圖法。該方法具有概念明確、計算簡捷、精度較高、便于設計人員掌握的特點。

該文通過對鋼筋混凝土矩形截面小偏心受壓構件對稱配筋計算公式中關鍵因子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,降低了設計工作的難度。

西北建筑工程學院學報 journalofnor【l1wcbternl~sfitute ofarchitecturale~gineedng 1990年第1．2期 ⅳ。．1．21990 用一次迭代法”計算 小偏心受壓構件的縱向鋼筋。 郭德發(fā) (西安交通大學建筑與結構工程系) 摘要本文提出了新《混疑土結構設計規(guī)范》小偏，受壓構件的縱向鋼筋簡化計算 方法．對現(xiàn)行規(guī)范(tjio一74)小偏，受壓構件受壓區(qū)混凝土合力d對a合力，最 的力矩定值表達式，根據(jù)試驗進行了修正，提出了縱向鋼筋計算方法．同時給出了 算例及圖表，與精確計算相比。有一定精度，計算簡便． 關鍵詞小偏受壓；力矩定值表達式；試驗值偏下限 新《混凝土結構設計規(guī)范》(以下簡 稱規(guī)范)．對受彎構件、偏心受壓構件、 偏心受拉構件的正截面強度計算采用了四 條假定，其中

通過復雜的數(shù)學推導,得出矩形截面小偏心受壓構件對稱配筋的直接計算公式,使得手算和電算都很方便,對于初學者和工程設計人員最為適用,具有推廣使用價值。

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-1- 4.2軸心受壓構件承載力計算 一、偏心受壓構件破壞特征 偏心受壓構件在承受軸向力n和彎矩m的共同作用時，等效于承受一個偏心距 為e0=m/n的偏心力n的作用，當彎矩m相對較小時，e0就很小，構件接近于軸心受 壓，相反當n相對較小時，e0就很大，構件接近于受彎，因此，隨著e0的改變，偏 心受壓構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 當軸向壓力偏心距e0較大，且受拉鋼筋配置不太多時，構件發(fā)生受拉破壞。在這 種情況下，構件受軸向壓力ｎ后，離ｎ較遠一側的截面受拉，另一側截面受壓。當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。荷載繼續(xù)加大，受拉鋼筋首先達到屈服，

根據(jù)公路橋涵設計規(guī)范jtj023-85,推導了部分預應力砼梁b類構件在計算使用荷載下開裂截面應力時求中和軸位置的一般三次方程,及鋼筋砼小偏心受壓構件計算中,求受壓區(qū)高度的一般三次方程。分析了3種解三次方程的簡便計算方法,并根據(jù)例題進行了分析比較,可供工程技術人員參考。

新編制的《混凝土結構設計規(guī)范》gbj10-89(以下簡稱《規(guī)范》),對偏心受壓構件的計算,比原規(guī)范有不少改進。但小偏心受壓構件的計算卻甚為繁瑣,因此,尋求簡化方法勢在必行。本文對當前在普通鋼筋混凝土矩形截面非對稱配筋小偏心受壓構件正截面承載力計算中,廣泛采用的“σ_s=-f_y′的簡化法”(為便于闡述,故將文內(nèi)所述簡化法取名為

根據(jù)平截面假定和小偏心受壓構件的基本公式,提出了兩種鋼筋混凝土矩形截面小偏心受壓構件對稱配筋的簡化計算方法,并應用兩個相關實例進行驗證,具有良好的效果,為今后設計計算改進和提高提供了依據(jù)。