對(duì)大偏心受壓構(gòu)件受壓鋼筋出現(xiàn)負(fù)值時(shí)的探討

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1、對(duì)大偏心受壓構(gòu)件受壓鋼筋出現(xiàn)負(fù)值時(shí)的探討姜巧鳳%大慶石油化工總廠萬(wàn)隆物業(yè)，大慶&’()$#*摘要+根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的大偏心受壓構(gòu)件受壓鋼筋出現(xiàn)負(fù)值時(shí)的情況進(jìn)行探討。通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的分析，給設(shè)計(jì)人員提供了在設(shè)計(jì)中遇到類似情況時(shí)的處理方法+根據(jù)構(gòu)件的受力情況，充分利用混凝土的抗壓強(qiáng)度，合理選擇配筋形式，達(dá)到節(jié)約鋼筋用量，降低工程造價(jià)。關(guān)鍵詞+混凝土結(jié)構(gòu),構(gòu)件,大偏心受壓,配筋,負(fù)值中圖分類號(hào)：-./!01/)$文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：2文章編號(hào)：&’)&3#4’!（!55#）5&355!435(大偏心受壓構(gòu)件非常廣泛

2、地應(yīng)用在工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。常用的多層框架邊柱、單層剛架的邊柱、單層廠房的排架邊柱、拱、大量的實(shí)體剪力墻以及管架的邊柱等均屬于大偏心受壓構(gòu)件。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》%627$5—04*8&44’年局部修訂9%以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》9，并結(jié)合工程設(shè)計(jì)中的實(shí)例，對(duì)常見(jiàn)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的矩形截面大偏心受壓構(gòu)件之受壓鋼筋出現(xiàn)負(fù)值時(shí)的情況進(jìn)行理論分析和討論:&3!;。一是由于鋼筋在整個(gè)工程造價(jià)方面占有相當(dāng)大的比例；二是由于鋼筋目前在我國(guó)還比較短缺，每年都需花大量的外匯從國(guó)外進(jìn)口。因此，正確地進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算、受力分析，合理地選擇配筋形式，將會(huì)給建設(shè)單位減少一

3、部分不必要的工程投資。所以，針對(duì)配置普通縱向受拉、受壓鋼筋的大偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行討論。!大偏心受壓構(gòu)件受力分析所謂大偏心受壓，就是作用于構(gòu)件截面中的軸向壓力<之原始偏心距=5較大，而且在沒(méi)有配置過(guò)多的受拉鋼筋時(shí)，它在受力時(shí)的破壞特點(diǎn)為拉壓破壞，根據(jù)《規(guī)范》第#1&1&/條規(guī)定：即!!!>"?@AB8或#=CD"1(E"9。簡(jiǎn)而言之，在偏心距較大時(shí)的軸向壓力作用下，截面在離偏心壓力<較近的一側(cè)受壓，而離偏心壓力<較遠(yuǎn)的一側(cè)受拉。它的主要破壞特征是受拉鋼筋首先達(dá)到屈服強(qiáng)度，然后受壓鋼筋一般也達(dá)到屈服強(qiáng)度，最后，由于受壓區(qū)混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞。因

4、為大偏心受壓構(gòu)件="較大，即彎矩F的影響較為顯著，所以它具有受彎構(gòu)件配有受壓鋼筋的適筋梁相類似的受力及變形特點(diǎn)。"公式推導(dǎo)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的大偏心受壓構(gòu)件的受力見(jiàn)圖&。圖&大偏心受力時(shí)的截面應(yīng)力情況根據(jù)《規(guī)范》第#1&1&/條知：矩形截面大偏心受壓構(gòu)件的正截面強(qiáng)度計(jì)算公式見(jiàn)公式$、%。<@AGH>&IABJ’KJ3ABLK<=@AGH>&8E53&M!*IABJLKJ8E"3’KJ*式中<—軸向壓力設(shè)計(jì)值；AGH—混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；>—矩形截面寬度；E"—截面有效高度；&—混凝土受壓區(qū)高度8&@!>·E"*；AB—普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)

5、值；ABJ—普通鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；$%L?—受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積；LKJ—受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積；N?—受拉區(qū)縱向鋼筋合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣的距離；NKJ—受壓區(qū)縱向鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離；煉油與化工第!"卷2’!—相對(duì)受壓區(qū)高度#!$"%&’(；鋼筋-B!的抵抗拉力9<-B!所承擔(dān)的力矩C!，即：!)—界限相對(duì)受壓區(qū)高度。C!$9<.-,.#&’6+B.0這時(shí)9<.-,.$9<-,當(dāng)9<.$9<時(shí)則有-,!$-,.(-,!$-,.9<.%9<式#、$基本公式的適用條件為："!*+,及"$!)·&’基本公式#、$中，共有-

6、,、-,.、"三個(gè)未知)數(shù)，由兩個(gè)基本公式可求得無(wú)數(shù)組解答，現(xiàn)在取其中最經(jīng)濟(jì)合理的解答是使總的配筋量#-,/-,.0為最省作為補(bǔ)充條件，同時(shí)，應(yīng)該充分利用受壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度，可近似取"$!)·&’，將此條件代入式$即得到公式%123。而余下的另一部分彎矩C*$456C!，則由受壓區(qū)混凝土的抵抗壓力9:;)"和與它相應(yīng)的那部分受拉鋼筋-,*的抵抗拉力9<-,*來(lái)承擔(dān)。此時(shí)，則可利用受彎構(gòu)件單筋截面中計(jì)算受拉鋼筋的方法來(lái)計(jì)算-,*，即首先求系數(shù)+,$C*%#9:;)&D0，查*-,.$1456!)7!6’8"!)09:;)&’3%9<.#&’6+

7、,.0《規(guī)范》附表2根據(jù)系數(shù)+,查得相應(yīng)的*,，于是：**0%9<.#&’6+,.0-,*$C*%#9<*,&D0%+式中5$&5>/&%*6+,最后，根據(jù)圖*及平衡條件即可求得總的受拉鋼筋面積-,的計(jì)算公式：求得-,后代入式#整理得公式’。-,$79:;)&’!)64/9<.-,.0%9-,$-,!/-,*64%9<’,<在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)構(gòu)造上或剛度、穩(wěn)定等方面的要求，有的構(gòu)件的截面尺寸往往都選擇得比較大，因此，按公式%進(jìn)行計(jì)算時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)-,.$負(fù)值的情況。根據(jù)多年的設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，可作解釋和計(jì)算。-,.$負(fù)值，說(shuō)明受壓區(qū)的混凝土的

8、抗壓強(qiáng)度已經(jīng)有一定的富余，不需要再設(shè)置受壓鋼筋。但是，根據(jù)《規(guī)范》第?8!8!"條規(guī)定，混凝土構(gòu)件中縱向受力鋼筋的配筋百分率，不應(yīng)小于《規(guī)范》表?8!8!"規(guī)定的最