矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b×h=400 mm×600 mm,as=a.s=40mm,计算长度l0=6.3m,混凝土C25,纵向钢筋HRB400级,箍筋HPB300级,承受轴力设计值N=600kN,弯矩设计值M1=260kN?m,M2=320kN?m,已在受压区配置318钢筋(A.s=763mm2),试求钢筋As?


矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b×h=400 mm×600 mm,as=a.s=40mm,计算长度l0=6.3m,混凝土C25,纵向钢筋HRB400级,箍筋HPB300级,承受轴力设计值N=600kN,弯矩设计值M1=260kN?m,M2=320kN?m,已在受压区配置318钢筋(A.s=763mm2),试求钢筋As?

正确答案:解:(1)材料强度和几何参数 fc=11.9N/mm3.f,=f,=360Nmm2,α1=1.0,ζ=0.518 h0=600-40=560mm (2)求弯矩设计值M 由于M,/M?=260/320=0.81≤0.9 轴压比N/fbh=600×10/11.9×400×600=0.21≤0.9 i=√I/A=1/12h=1/12×600mm=173.2mm l0/i=6300/173.2=36.4>34-12M?/M?=24.28 应考虑附加弯矩的影响 ζ=0.5f

A.N=0.5×11.9×400×600/600×10=2.38>;1.0,取ζ=1.0 CM=0.7+0.3M/M=0.7+03×260/320=0.94 ea=h/30=600/30mm=20mm,取e()=20mm ηns=1+1/1300(M?/N+ea)/h0(l0/h)2ζ ηns=1+1/1300×(320×10°/600×103+20)/560×(6300-600)2×1.0=1.09 考虑纵向挠曲影响后的弯矩设计值为 M=CηM, 由于Cμ=0.94×1.09=1.02>;1.0,故取C7=1.02。则M=1.02M,=1.02×320=326.4kN?m (3)求e,,判别大小偏心受压 e,=M/N326.4×10/600×10mm=544mm e,=e,+e.=544mm+20mm=564mm e>;0.3h,=03×560mm=168mm 可先按大偏心受压计算。 (4)求A及4, 因A=763mm2 ζ=1-√1-Ne-fyA(h0-α)/0.5αfbh0 1-√1-600×103×564-360×763×(560-40)0.5×1.0×11.9×400×560=0.141 2a/h2×40/560=0.143>;6=0.141 则取x=2a': e=e-h/z+a,=564-600/2+40=304mm

A.Ne/f(h-α)=600×103×304360×(560-40)=974mm2 (5)选择钢筋 受拉钢筋选3Φ22(实配△=1140mm2)。则4,+4,=(763+1140)mm2=1903mm2,全部纵向钢筋的配筋率: p=1903/400×600=0.79%>;0.6%,满足要求。 (6)弯矩平面外轴心受压验算 l0/h6300/400=15.75,查得φ=0.88,则 0.9φ(f,A+f|4)=0.9×0.88×(11.9×400×600+360×1903)=2805kN >;600kN 满足要求。