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

本文提出了一種小偏心受壓柱對(duì)稱配筋的簡(jiǎn)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。

我國(guó)規(guī)范與歐洲規(guī)范針對(duì)雙向偏心受力構(gòu)件的計(jì)算要求,在計(jì)算方法上有較大不同,由此對(duì)計(jì)算結(jié)果也產(chǎn)生影響。故詳細(xì)介紹了我國(guó)規(guī)范gb50007[1]與歐洲規(guī)范en1992[2]有關(guān)理論背景,對(duì)影響雙向偏心受力構(gòu)件計(jì)算結(jié)果的因素進(jìn)行了對(duì)比分析,并結(jié)合算例對(duì)兩種規(guī)范的配筋計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比。分析結(jié)果表明,中歐規(guī)范在屈服理論,驗(yàn)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(gòu)件影響因素方面存在不同考慮及機(jī)理認(rèn)識(shí)上的差異,這些差異使由此計(jì)算所得到的構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)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(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(lái)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

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。

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(zhǎng)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(wú)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(wàn)；(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(lái)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?

將復(fù)雜的三次方程式化為一元三次方程標(biāo)準(zhǔn)形式,利用數(shù)值分析中的二階收斂迭代法,簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地求出了相對(duì)計(jì)算受壓區(qū)高度ξ值,利用ξ~p、q′相關(guān)圖,提高了求解速度和精確度,計(jì)算思路清晰、公式簡(jiǎn)單,手算與電算均很方便,適用于工程設(shè)計(jì)人員在不同工作環(huán)境下進(jìn)行計(jì)算校核。

偏心受壓構(gòu)件的簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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

現(xiàn)今,我國(guó)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(guó)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。

針對(duì)偏心受壓配筋構(gòu)件徐變計(jì)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(yīng)變實(shí)用計(jì)算方法。通過定義鋼筋有效面積來(lái)反映構(gòu)件配筋對(duì)徐變的影響,并根據(jù)彎矩等效的原則建立鋼筋實(shí)際面積與有效面積的換算關(guān)系。根據(jù)各層鋼筋在截面應(yīng)力形心處的等效面積(有效面積)獲得截面的有效配筋率,進(jìn)而可參照軸心受壓構(gòu)件徐變應(yīng)變計(jì)算過程中對(duì)鋼筋作用的處理方式,計(jì)算截面的徐變應(yīng)變。算例表明,該方法的計(jì)算精度與老化系數(shù)法相當(dāng)。由于避免了繁瑣的凈截面特性計(jì)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(gòu)件,尤其是多層配筋的偏心受壓構(gòu)件的徐變計(jì)算。

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。

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。

預(yù)應(yīng)力混凝土偏心受壓構(gòu)件開裂后的應(yīng)力分析及計(jì)算方法

該文用解高次方程的二分法計(jì)算對(duì)稱配筋小偏心受壓構(gòu)件，該法簡(jiǎn)單有效，且精度較高。

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(jiǎn)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。

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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn) 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

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。

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根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范jtj023-85,推導(dǎo)了部分預(yù)應(yīng)力砼梁b類構(gòu)件在計(jì)算使用荷載下開裂截面應(yīng)力時(shí)求中和軸位置的一般三次方程,及鋼筋砼小偏心受壓構(gòu)件計(jì)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(jiǎn)便計(jì)算方法,并根據(jù)例題進(jìn)行了分析比較,可供工程技術(shù)人員參考。

根據(jù)平截面假定和小偏心受壓構(gòu)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(gòu)件對(duì)稱配筋的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,并應(yīng)用兩個(gè)相關(guān)實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證,具有良好的效果,為今后設(shè)計(jì)計(jì)算改進(jìn)和提高提供了依據(jù)。

圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算方法探討 (2)

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(jiǎn)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。