s??dcor?Ast1Asso?3.14?290?78.5?46mm
1555取用s=45mm,满足大于40mm及小于80mm,同时小于及等于0.2dcor=0.2×290=58mm的要求。
由承载力计算公式得:Asso=
'??dcor?Ast1s?3.14?290?78.5?1588.5mm2
45
N?0.9(fc?Acor?fyA's?2?fyAsso)?0.9(16.7?66019?360?3142?2?300?1588.5)?2868064N实际纵筋配筋率??'A's3142??3.3%?3%,故 As96163'N?0.9?[fc(A?As')?fyAs']?0.9?0.931?[16.7?(96163?3142)?360?3142] ?2249402N1.5N?1.5?2249402?3374103?2868064N
.1KN,满足设计要求。 故该柱能承受N?2868
6.某桥下现浇钢筋混凝土轴心受压柱,底墙固定,上端铰支,柱高6.5m,支承条件系数0.7,承受轴压力设计值900kN,采用C20混凝土(fcd?9.2N/mm2),和R235钢筋
'(fsd,环境类别为一类。试问: ?195N/mm2)
(1) 试设计轴心受压柱。
(2) 若采用《混凝土结构设计规范》,采用C20混凝土fc=9.6N/mm2,钢筋HRB335
(fy=300N/mm2),试设计轴心受压柱,比较两者差异。
'(1)解: 已知:?0?1,Nd?900kN,fcd?9.2N/mm2, fsd?195N/mm2
1)确定截面尺寸
在设计时有三个未知量。即:?,As',A,现设??1.0%,暂取??1,由轴心受压构件正截面承载力公式可得
A??0Nd'fsd0.9?fcd(1?fcd1?900?103??82511mm2
195?0.01)?)0.9?1?9.2?(1?9.22选方形截面,其边长为b?89686mm?299mm,取b=300mm,A=90000mm2。 2)计算截面配筋
一端固定一端铰接柱:l0= 0.7l=0.7×6500mm=4550mm,l0/b=4550mm/300mm 15.2,查表得??0.89。则截面所需配筋为
?0Ndfcd1?900?103N9.2N/mm222A??A???90000mm?1516mm''0.9?fsdfsd0.9?0.89?195N/mm2195N/mm2's
'配4φ22(As,??1.7%,满足要求。 ?1519mm2)
箍筋按构造要求选φ8@200。
(2) 若采用《混凝土结构设计规范》,采用C20混凝土fc=9.6N/mm2,钢筋HRB335(fy=300N/mm2)。
采用方形截面300?300mm ,则查表得:??0.89 由轴心受压承载力公式:
3N900?10?fcA?9.6?300?3000.9?'20.9?0.89 As???865.3mm'300fy'AS865.3????0.96%?0.6%,对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构
A300?300'l04550??15.2?12,故不必配置螺旋箍筋。 b300造要求。
选418 As'=1017mm2
''AS1017??1.13%,满足要求。 实际配筋率:??A300?300箍筋按构造要求φ8@250mm。 7.(矩形截面大偏压)
已知荷载设计值作用下的纵向压力N?600KN,弯矩M?180KN·m,柱截面尺寸
'b?h?300mm?600mm,as?as?40mm,混凝土强度等级为C30,fc=14.3N/mm2,钢
筋用HRB335级,fy=f’y=300N/mm2,?b?0.550,柱的计算长度l0?3.0m,已知受压钢筋As?402mm(解:⑴求ei、η、e
'2),求:受拉钢筋截面面积As 。
M180?106e0???300mm
N600?103
ea?20mm
ei?e0?ea?300?20?320mm
?1?0.5fcA0.5?14.3?300?600??2.415?1.0 3N600?10取?1?1.0
l03000??5?15,?2?1.0 h600??1?l(0)2?1?2eh1400ih011320560?52?1.0?1.0?1.03
?1?1400???1.03
e??ei?h2?as?1.03?320?(2)判别大小偏压
?ei?1.03?320?329.6mm?0.3h0?0.3?560?168mm 为大偏压
600?40?590mm 2e'??ei?h/2?as'?1.03?320?(3)求As
由Ne??1fcbfx?h0?3'600?40?69.6mm 2??x?'''??fyAsh0?as 2???即600?10?590?1.0?14.3?300?x?(560?0.5x)?300?402?(560?40)
.6?0 整理得:x?1120x?135698解得 x1?981.7mm(舍去),x2?138.3mm 由于x满足条件:2as?x??bh0 由N?a1fcbx?fyAs?fyAs
'''2
As??1fcbx?Nfy?As'fyfy'1.0?14.3?300?138.3?600?103得As? ?402300?379.7mm2??minbh?0.002?300?600?360mm2选用受拉钢筋
,As?402mm2
8.(矩形不对称配筋大偏压)
已知一偏心受压柱的轴向力设计值N = 400KN,弯矩M = 180KN·m,截面尺寸
'b?h?300mm?500m,as?as?40mm,计算长度l0 = 6.5m, 混凝土等级为C30,
fc=14.3N/mm2,钢筋为HRB335,, fy?fy?300N/mm,采用不对称配筋,求钢筋截面面积。 解:(1)求ei、η、e
'2M180?106e0???450mm 3N400?10有因为
h500??16.7mm?20mm 3030取ea?20mm
ei?e0?ea?450?20?470mm
?1?0.5fcA0.5?14.3?300?500??2.681?1.0 N400?103?1?1.0
l0h?6500/500?13?15,?2?1.0,所以?l0???1?????ei?h?121400h01?1?1324701400?460?1.0?1.0?1.12?1.02
??1.12
e??ei?h2?as?1.12?470?500?40?736.4mm 2
(2)判别大小偏压
?ei?1.12?470?526.4mm?0.3h0?0.3?460?138mm
按大偏心受压计算。 (3)计算As'和As
?b?1??1fyEs?u?0.8?0.550
3001?2?105?0.0033???b?0.550
则
As?'Ne??1fcbh0?b?1?0.5?b?2fyh0?as'?'?400?103?736.4?1.0?14.3?300?4602?0.550?(1?0.5?0.550)?
300?(460?40)?0''按构造配筋 As??minbh?0.002?300?500?300mm2
由公式
Ne?fy'As'h0?as'??1fcbh02??1?0.5??推得
????1?1?2Ne?fy'As'(h0?as')?1fcbh02400?736.4?103?300?300?(460?40) ?1?1?2?21.0?14.3?300?460?0.341As??1fcbh0?b?Nfy?As'fyfy'1.0?14.3?300?460?0.341?400?103300??300?
300300?1209.8mm2故受拉钢筋取受压钢筋取
,As = 1256mm2 ,As?402mm2
'9.(矩形不对称配筋大偏压)
已知偏心受压柱的截面尺寸为b?h?300mm?400mm,混凝土为C25级,fc=11.9N/mm2 , 纵筋为HRB335级钢,fy?fy?300N/mm,轴向力N,在截面长边方向的偏心距eo?200mm。距轴向力较近的一侧配置4
'216纵向钢筋A'S?804mm2,另一侧