1、大小偏心受压构件的判别无论是截面设计还是截面复核,都必须先对构件进行大小偏心的判别。在截面设计时,由于 sA和未知,因而无法利用相对受压区高度 来进行判别。计算时,一般可以先用偏心距来进行判别。取界限情况 0hxb代入大偏心受压的计算公式(526) ,并取 a,可得界限破坏时的轴力 N和弯矩 M( b为对截面中心轴取矩)为:sysybcAffhf01(537a))(5.)(. 001 hfbcb(537b)从而可得相对界限偏心距为: 00100 )(.5. ffhf afhNe sysybccb (538)分析上式知,当截面尺寸和材料强度给定时,界限相对偏心距 0heb就取决于截面配筋 sA和
2、。随着 s和A的减小, 0eb也减小。故当 sA和分别取最小配筋率时,可得 0eb的最小值 0min,eb。将 s和按最小配筋率 0.002 代入,并近似取5.1h,5.ha,则可得到常用的各种混凝土强度等级和常用钢筋的相对界限偏心距的最小值 0in,b如表 54 所示。计算时近似取其平均值 0min,heb=0.3。表 54 最小相对界限偏心距 0in,/b在截面设计时,若 03.hei,总是属于小偏心受压破坏,可以按小偏心受压进行设计;若 03.hei,则可能属于大偏心受压破坏,也可能属于小偏心受压破坏,所以,可先按大偏心受压进行设计,然后再判断其是否满足适用条件,如不满足,则应按小偏心受
3、压重新设计。例 1 某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸 mhb50,3,计算长度 ml2.40,内力设计值 kN20, mkM250。混凝土采用 C30,纵筋采用 HRB400 级钢筋。求钢筋截面面积 sA和。解:(1) 判别大小偏心取 a40 , h460mNe2815360ma 7.2ai 00因 54.4hl ,故要考虑偏心距增大系数影响104.12053.45.01 NAfc取 0.hl,取 . 12.84602)(14 2210 hlei mhi 13.3.582. 0先按大偏心受压计算(2) 配筋计算根据已知条件知: 1.0b, .ahei 34612532)(.01 fNAybbc
4、s463)58.0(.0.461023297m2 35. mbhs yscfNAfA01360109718.43. 3295m250. mbhs 选配 2 22+1 18 受拉钢筋( .14As)选配 2 22+1 18 受压钢筋(20)(3) 垂直于弯矩作用平面的承载力验算1235040bl,查表 5-1 得 95.)5.104.(36314.9)(9. sycuAfNkN.76476满足要求。例 2 基本数据同例 1,但在受压区配置了 3 22 钢筋(2140mAs) 。求所需的受拉钢筋 sA。解:(1)判别大小偏心见例 53,由于 0.hei,故先按大偏心受压进行计算(2) 配筋计算将2
5、140mAs代入基本公式(540) )()5.(001 ahAfxbfNsyc 得 )406(130)5.460(3.103.46102 x整理得 529xmx .7(.2 不合理,舍去)mhmb8.36.10,说明确属大偏心受压又 a8将 代入基本公式(539)得 36010214.25.14 31 yscsfNAxA282min30bhs 选配 2 20+1 18 受拉钢筋(25.8ms)(3)垂直于弯矩作用平面的承载力验算(略)例 3 某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸 hb0,3,计算长度 ml5.20,内力设计值 kN50, kM19。混凝土采用 C30,纵筋采用 HRB400 级钢筋
6、。求钢筋截面面积 sA和。解:(1) 判别大小偏心取 ma40 , mh46050Ne.7129360a .ai 20.0因 5hl,可不考虑偏心距增大系数影响,取 0.1mhei 138.6.270属小偏心受压(2) 配筋计算根据已知条件,有 5.b, 0.1, 8.1, 82.21bcy由于 kNhfkNc 5.053425 所以,取 2min2.0mAs ahei 6.767将 s代入基本公式(548) (549)和(533) ssycAfhbf01)().(02 ahNeybsf1得 35068.05.364503.1025 3 sA)406(3)5.01(46350.16.237105 2 sA整理得 8.49sA(a)54 (b)由(b)解得 .因 cy,故将 代入(a )得2min2 3504636.0981.27485 hAs (3) 垂直于弯矩作用平面的承载力验算(略)