鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算

1、.3、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算 第三章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算 橋梁結(jié)構(gòu)中的橋墩、樁、主拱圈、斜拉橋的索塔，以及單層廠房柱、拱、屋架上弦桿，多層和高層建筑中的框架柱、剪力墻、筒體，煙囪的筒壁等均屬于受壓構(gòu)件。受壓構(gòu)件按受力情況分為軸心受壓構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件兩類。 第一節(jié) 配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件 當(dāng)構(gòu)件受到位于截面形心的軸向壓力時(shí)，為軸心受壓構(gòu)件。鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件按箍筋的作用及配置方式可分為普通箍筋柱和螺旋箍筋柱兩種，本節(jié)介紹配有縱向鋼筋和普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件。 3.1.1 一般構(gòu)造要求 1、混凝土標(biāo)號 軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力，主要由混凝土提供，一般多采用C2

2、0C30混凝土，或者采用更高標(biāo)號的混凝土。 2、截面尺寸 軸心受壓構(gòu)件截面尺寸不宜過小，因長細(xì)比越大，承載力越小，不能充分利用材料強(qiáng)度。矩形截面的最小尺寸不宜小于250mm。 3、縱向鋼筋 縱向受力鋼筋一般選R235、HRB335級鋼筋，有特殊要求時(shí)，可用HRB400級鋼筋。鋼筋的直徑不應(yīng)小于12mm，凈距不應(yīng)小于5Omm且不應(yīng)大于35Omm。在構(gòu)件截面上，縱向受力鋼筋至少應(yīng)有4根并且在截面每一角隅處必須布置一根。 柱內(nèi)設(shè)置縱向鋼筋的目的是：a、提高柱的承載力，以減小構(gòu)件的截面尺寸；b、防止因偶然偏心產(chǎn)生的破壞；c、改善構(gòu)件破壞時(shí)的延性；d、減小混凝土的徐變。為此，公橋規(guī)規(guī)定：構(gòu)件全部縱向鋼筋

3、的配筋百分率不應(yīng)小于0.5%（當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級在C50及以上時(shí)，不應(yīng)小于0.6%）；同時(shí)，一側(cè)鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于0.2%。 軸心受壓構(gòu)件在加載后荷載維持不變的條件下，由于混凝土徐變，隨著荷載作用時(shí)間的增加，混凝土的壓應(yīng)力逐漸變小，鋼筋的壓力逐漸變大，初期變化比較快，經(jīng)過一定時(shí)間后趨于穩(wěn)定。在荷載突然卸載時(shí)，構(gòu)件回彈，由于混凝土徐變變形的大部分不可恢復(fù)，故當(dāng)荷載為零時(shí)，會使柱中鋼筋受壓而混凝土受拉,若柱的配筋率過大，還可能將混凝土拉裂；若柱中縱筋和混凝土之間有很強(qiáng)的粘應(yīng)力時(shí)，則可能同時(shí)產(chǎn)生縱向裂縫。為了防止出現(xiàn)這種情況，要求柱中全部縱筋配筋率不宜超過。 柱兩端的縱向受力鋼筋應(yīng)伸入基礎(chǔ)和蓋梁

4、，伸入長度不應(yīng)小于規(guī)范規(guī)定的錨固長度。 3、箍筋 柱內(nèi)設(shè)置普通箍筋的作用是：防止縱向鋼筋局部壓屈，并與縱筋形成鋼筋骨架。 構(gòu)件內(nèi)縱向受力鋼筋應(yīng)設(shè)置于離角筋中心距離s不大于15Omm或15倍箍筋直徑(取較大者)范圍內(nèi)，如超出此范圍設(shè)置縱向受力鋼筋，應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。相鄰箍筋的彎鉤接頭，在縱向應(yīng)錯(cuò)開布置。 箍筋應(yīng)做成閉合式，其直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋的直徑的1/4，且不小于8mm。 箍筋間距不應(yīng)大于縱向受力鋼筋直徑的15倍、不大于構(gòu)件短邊尺寸(圓形截面采用0.8倍直徑)并不大于400mm?？v向受力鋼筋搭接范圍內(nèi)的箍筋間距，應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。 縱向鋼筋截面面積大于混凝土截面面積3%時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于縱向鋼筋

5、直徑的10倍，且不大于2OOmm。 3.1.2 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 配有縱筋和普通箍筋的長細(xì)比較大的柱，由于各種因素影響，會產(chǎn)生初始偏心距，受載 1 后，初始偏心距導(dǎo)致產(chǎn)生附加彎矩和相應(yīng)的側(cè)向撓度，而側(cè)向撓度又增大了荷載的偏心距。當(dāng)長細(xì)比很大時(shí)，還可能發(fā)生失穩(wěn)破壞現(xiàn)象。因此，長細(xì)比大的柱的破壞荷載低于其他條件相同的短柱破壞荷載。此外，在長期荷載作用下，由于混凝土的徐變，也會使長細(xì)比大的柱的承載力降低。 04年規(guī)范以穩(wěn)定系數(shù)計(jì)入長細(xì)比對柱承載能力的降低程度，即 lNu?s （3.1-1） Nu ls式中：Nu、Nu分別為長柱和短柱的承載力。 ?的具體表達(dá)式如下： 2?l0?1?0.002?8

6、? （3.1-2） ?b?1 規(guī)范規(guī)定，構(gòu)件計(jì)算長度為l0，矩形截面的短邊尺寸為b（或者圓形截面的半徑為r，或者截面最小回轉(zhuǎn)半徑為i）時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)值見表3.1-1。 表3.1-1 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)? 構(gòu)件計(jì)算長度與構(gòu)件兩端支承情況有關(guān)。當(dāng)兩端鉸支時(shí)，取l0?l（l是構(gòu)件實(shí)際長度）；當(dāng)兩端固定時(shí)，取l0?0.5l；當(dāng)一端固定，一端鉸支時(shí)，取l0?0.7l；當(dāng)一端固定，一端自由時(shí)，取l0?2l。 由穩(wěn)定系數(shù)?值也可以看出，對矩形截面柱，當(dāng)l0/b?8時(shí)，?1.0，為短柱，不考慮承載能力的降低；當(dāng)l0/b?8時(shí)，為長柱，要考慮承載能力的降低。 3.1.3 正截面抗壓承載力驗(yàn)算 配有縱

7、筋和普通箍筋的短柱，縱筋起到了調(diào)整混凝土應(yīng)力的作用，使混凝土的塑性性質(zhì)得到了較好的發(fā)揮，改善了受壓破壞的脆性性質(zhì)。在破壞時(shí)，一般是縱向鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，最后混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變值而宣告構(gòu)件破壞。據(jù)此得到圖3-1所示的計(jì)算圖式。若Nd為軸向力組合設(shè)計(jì)值，則按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算原則有： 2 式中：Abh為受壓構(gòu)件的毛截面面積，當(dāng)縱向鋼筋配筋率大于3%時(shí)，應(yīng)改用 'An?A?As'；As'為全部縱向鋼筋的截面面積；fcd為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，fsd 為縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值時(shí)；0.9為保持同類構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值有相近的可靠度而采用的可靠度調(diào)整系數(shù)。 第二節(jié) 配有縱

8、向鋼筋和螺旋箍筋的軸心受壓構(gòu)件 當(dāng)柱承受很大軸向壓力且其截面尺寸受限，采用普通箍筋柱不足以滿足承載要求時(shí)，可采用螺旋箍筋柱。螺旋箍筋柱或焊接環(huán)筋柱的截面形狀一般為圓形或正多邊形。螺旋箍筋或焊接環(huán)筋統(tǒng)稱為間接鋼筋。 3.2.1 一般構(gòu)造要求 1、縱向受力鋼筋的截面面積，不應(yīng)小于箍筋圈內(nèi)核心截面面積的0.5%。核心截面面積不應(yīng)小于構(gòu)件整個(gè)截面面積的2/3。 2、間接鋼筋的螺距或間距不應(yīng)大于核心直徑的1/5，亦不應(yīng)大于80mm，且不應(yīng)小于40mm。 3、縱向受力鋼筋應(yīng)伸入與受壓構(gòu)件連接的上下構(gòu)件內(nèi)，其長度不應(yīng)小于受壓構(gòu)件的直徑且不應(yīng)小于縱向受力鋼筋的錨固長度。 4、間接鋼筋的直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑

9、的1/4，且不小于8mm。 其余構(gòu)造要求與普通箍筋軸心受壓構(gòu)件相同。 3.2.2 工作原理 當(dāng)螺旋箍筋柱承受軸心壓力時(shí)，包圍著混凝土核心的密間距螺旋箍筋（或焊接環(huán)筋），將猶如環(huán)筒一樣，阻止著核心混凝土的橫向變形（橫向膨脹），使核心混凝土處于三向受壓的工作狀態(tài)，從而明顯提高核心混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度。 3.2.3正截面抗壓承載力驗(yàn)算 螺旋箍筋柱破壞時(shí)縱向鋼筋先達(dá)到其屈服強(qiáng)度，最后核心混凝土被壓碎而宣告構(gòu)件破壞，破壞時(shí)柱的保護(hù)層混凝土早已剝落，據(jù)此得到圖3-2所示的計(jì)算圖式。若Nd為軸向力 3 式中：dcor為螺旋式或焊接環(huán)式鋼筋柱（如圖3.2-1）的核芯直徑；Acor為核芯截面面積， S為Aso為

10、螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋的換算截面面積；Aso1為單根間接鋼筋的截面面積； 沿構(gòu)件軸線方向間接鋼筋的螺距或間距；k為間接鋼筋影響系數(shù)，混凝土強(qiáng)度等級在C50及以下時(shí)，取k=2.0；C50C80取k=2.0-1.70，中間值直線插入取用。 3.2.4 適用條件 為使間接鋼筋外面的混凝土保護(hù)層對抵抗脫落有足夠的安全，按螺旋式或焊接環(huán)式箍筋柱正截面受壓承載力計(jì)算公式算得的構(gòu)件抗壓承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于按普通箍筋柱正截面受壓承載力計(jì)算公式算得的抗壓承載力設(shè)計(jì)值的1.5倍。 凡屬下列情況之一者，不考慮間接鋼筋的套箍作用影響而按普通箍筋柱正截面受壓承載力計(jì)算公式計(jì)算： （1）構(gòu)件長細(xì)比l0/i?48時(shí)，此時(shí)

11、因長細(xì)比比較大，有可能因縱向彎曲引起螺旋筋不起作用； （2）當(dāng)按螺旋式或焊接環(huán)式箍筋柱正截面受壓承載力計(jì)算公式算得的構(gòu)件抗壓承載力設(shè)計(jì)值小于按普通箍筋柱正截面受壓承載力計(jì)算公式算得的抗壓承載力設(shè)計(jì)值時(shí)； （3）間接鋼筋（螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋）的換算截面面積Aso小于全部縱向鋼筋截面面積的25%時(shí)，認(rèn)為間接鋼筋配置得太少，套箍作用的效果不明顯。 第三節(jié) 偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲 當(dāng)壓力N的作用線偏離受壓構(gòu)件的軸線時(shí)（如圖3-3a），稱為偏心受壓構(gòu)件。偏心壓力N的作用點(diǎn)離構(gòu)件截面形心的距離e0稱為偏心距。截面上同時(shí)承受軸心壓力和彎矩的構(gòu)件（如圖3-3b），稱為壓彎構(gòu)件。根據(jù)力的平移法則，截面承受

12、偏心距為e0的偏心壓力N等 4 效于承受軸心壓力N和彎矩M（M?Ne0）的共同作用，故壓彎構(gòu)件與偏心受壓構(gòu)件的受力特性是基本一致的。 ) 圖3-3 偏心受壓構(gòu)件與壓彎構(gòu)件 鋼筋混凝土偏心受壓（或壓彎）構(gòu)件是實(shí)際工程中應(yīng)用較廣泛的受力構(gòu)件之一，例如，拱橋的主拱圈、（上承式）桁架的上弦桿、剛架的立柱、柱式墩（臺）的墩（臺）柱、樁基礎(chǔ)的樁等等均屬偏心受壓構(gòu)件。 3.3.1 偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài) 鋼筋混凝土偏心受壓短柱的破壞形態(tài)可分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞兩種情況。 大偏心受壓破壞又稱受拉破壞。破壞特點(diǎn)是受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度在先，受壓區(qū)混凝土壓碎在后，相應(yīng)的受壓鋼筋通常能達(dá)到其受壓屈服強(qiáng)度，

13、屬延性破壞。 小偏心受壓破壞又稱受壓破壞。截面是因受壓區(qū)混凝土被壓碎而宣告破壞，此時(shí)離N較遠(yuǎn)一側(cè)的鋼筋可能受拉也可能受壓，但都未屈服，離N較近一側(cè)鋼筋能達(dá)到其受壓屈服強(qiáng)度，屬于脆性破壞。 在“受拉破壞”和“受壓破壞”之間存在著一種界限破壞。其主要特征是在受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到其抗拉屈服強(qiáng)度的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土被壓碎。界限破壞也歸入受拉破壞形態(tài)。“受拉破壞”與“受壓破壞”都屬于材料破壞。 3.3.2 正截面承載力NuMu的相關(guān)曲線及其應(yīng)用 圖3-4是鋼筋混凝土構(gòu)件在不同偏心距作用下測得的承載能力Mu與Nu之間試驗(yàn)曲 具有如下特點(diǎn): NuMu相關(guān)曲線分為大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞兩個(gè)曲線段， Mu?

14、0時(shí)，Nu最大；Nu?0時(shí)，Mu不是最大；界限破壞時(shí)，Mu最大； 小偏心受壓時(shí)，Nu隨Mu的增大而減??；大偏心受壓時(shí)，Nu隨Mu的增大而增大。 3.3.3 二階彎矩和偏心距增大系數(shù) 二階彎矩是指因構(gòu)件撓曲變形的增加，使構(gòu)件實(shí)際偏心距增加而引起的附加彎距。對長細(xì)比較大的偏心受壓柱應(yīng)考慮二階彎矩的影響。 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的初始偏心距ei取為： ei?e0?ea （3.3-1） 其中e0為軸向力N對截面重心軸的偏心距，e0?M/N；ea為考慮荷載作用位置的不定性、混凝土質(zhì)量的不均勻性和施工誤差等因素綜合影響的附加偏心距，其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大者。 構(gòu)件在具有初始偏心距e

15、i壓力N的作用下，將產(chǎn)生縱向撓曲f，則構(gòu)件的實(shí)際偏心距為： ?f?ei?f?1?e?ei?ei （3.3-2） i? ?為考慮二階彎距影響的標(biāo)準(zhǔn)偏心受壓柱高度中點(diǎn)截面的偏心距增大系數(shù)，按下式計(jì)算： 1?l0?1?1?2 （3.3-3） 1400e0/h?h?2 ?1?0.2?2.7e0?1.0 （3.3-4） h0 l0?1.0 （3.3-5） h?2?1.15?0.01 式中: ?1為偏心受壓構(gòu)件荷載偏心率對截面曲率修正系數(shù)；?2為偏心受壓構(gòu)件長細(xì)比對截面曲率的影響系數(shù)，當(dāng)l0/h?15時(shí)，影響不顯著，無須修正，取?2?1.0；當(dāng)l0/h?30時(shí)，構(gòu)件已由材料破壞變?yōu)槭Х€(wěn)破壞，不在考慮范圍之

16、內(nèi)，l0/h?30時(shí)，取?2?0.85。 當(dāng)滿足l0/i?17.5時(shí)，由二階效應(yīng)引起的附加彎矩平均不會超過截面一階彎距的5%,可不考慮二階效應(yīng)的影響，取? ?1；當(dāng)l0/i?17.5時(shí)，應(yīng)按公式計(jì)算偏心距增大系數(shù)?。6 此處，i為截面的回轉(zhuǎn)半徑。 第四節(jié) 矩形截面偏心受壓構(gòu)件 3.4.1 一般構(gòu)造要求 矩形截面偏心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求與配有縱向鋼筋及普通箍筋的軸心受壓構(gòu)件基本相同，但應(yīng)注意矩形截面的長邊應(yīng)設(shè)在彎矩作用方向，縱向受力鋼筋沿截面短邊配置。當(dāng)構(gòu)件的截面高度h?600mm時(shí)，在側(cè)面應(yīng)設(shè)置直徑為1016mm的縱向構(gòu)造鋼筋，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋，用以保持鋼筋骨架剛度。 3.4.2 正截面抗壓

17、承載力計(jì)算公式 當(dāng)柱的長細(xì)比在一定范圍內(nèi)時(shí)，從本質(zhì)來講，其破壞與短柱破壞相同，屬于“材料破壞”。偏心受壓構(gòu)件的正截面強(qiáng)度計(jì)算基本假定與受彎構(gòu)件相似，即： （1）截面應(yīng)變分布符合平截面假定； 式中：e為軸向力作用點(diǎn)至截面受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋A(yù)s和Ap合力點(diǎn)的距離；e0為軸向力對截面重心軸的偏心距，e0?Md/Nd；Md為相應(yīng)于軸向力的彎矩組合設(shè)計(jì)值；h0截面受壓較大邊邊緣至受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋合力點(diǎn)的距離，h0?h?a；?偏心受壓構(gòu)件軸向力偏心距增大系數(shù)。 在承載力計(jì)算中，若考慮截面受壓較大邊的縱向受壓鋼筋時(shí)，受壓區(qū)高度應(yīng)符合以下要 7 求： x?2a' （3.4-4） &#

18、39;或x?2as （3.4-5） 公式（3.4-4）適用于當(dāng)受壓區(qū)配有普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓即'(fpd?' p0)為正時(shí)；公式（3.4-5）適用于當(dāng)受壓區(qū)僅配有縱向普通鋼筋或配有普通鋼筋和 '預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉即(fpd?' p0)為負(fù)時(shí)。 截面受拉邊或受壓較小邊縱向鋼筋的應(yīng)力?s和?p應(yīng)按下列情況采用: 1、當(dāng)?b時(shí)為大偏心受壓構(gòu)件，取?s?fsd，?p?fpd，此處，相對受壓區(qū)高度?x/h0； 2、當(dāng)?b時(shí)為小偏心受壓構(gòu)件，?s和?p按以下規(guī)定計(jì)算： 對普通鋼筋：?si?cuEp?hoi?1? （3.4-6） ?x? '

19、?fsd?si?fsd （3.4-7） 對預(yù)應(yīng)力鋼筋：?pi?cuEp? '?hoi?1?poi （3.4-8） ?x? ?(fpd?poi)?pi?fpd （3.4-9） 當(dāng)相對偏心距很小，As'和Ap合力比As和Ap合力大很多時(shí)，有可能在離軸向力較遠(yuǎn)一側(cè)的混凝土先被壓壞，稱為“反向破壞”。為避免發(fā)生反向破壞，對于小偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)軸向力作用在縱向鋼筋A(yù)s'和Ap合力點(diǎn)與As和Ap合力點(diǎn)之間時(shí)，抗壓承載力計(jì)算尚應(yīng)符合下列規(guī)定: '''''?0Nde'?fcdbh?h0?fsdAs?h0?as?fpd?po?Ap?h0?a

20、p? （3.4-10） ''? ?h?2? e'?h?e0?a' （3.4-11） 2 3.4.3 不對稱配筋時(shí)的正截面抗壓承載力的計(jì)算方法 1、大小偏心受壓的判定 判別構(gòu)件是大偏心受壓還是小偏心受壓的條件是:當(dāng)?b時(shí)為大偏心受壓；當(dāng)?b時(shí)為小偏心受壓。但是對于設(shè)計(jì)問題，由于配筋尚未計(jì)算出，無法計(jì)算?，也無法由 8 此判斷大偏心受壓還是小偏心受壓。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此時(shí)可以采用如下方法：一般情況下，當(dāng)?e0?0.3h0時(shí)，可先按大偏心受壓計(jì)算，但所得受拉鋼筋截面面積必須大于最小配筋率0.2，否則，鋼筋截面面積取最小配筋率或按小偏心受壓計(jì)算； 當(dāng)?e0?0.3h0時(shí)，按

21、小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。 '當(dāng)為對稱配筋的偏壓構(gòu)件，這個(gè)判別條件不一定適用，當(dāng)As?As時(shí)，可直接按軸向 力?0Nd與受壓區(qū)混凝土的壓力相等來判別，對矩形截面即?0Nd?fcdb?bh0為大偏心受壓構(gòu)件，?0Nd?fcdb?bh0為小偏心受壓構(gòu)件。 2、鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算一般分兩種情況： 已知：截面尺寸b?h，混凝土的強(qiáng)度等級，鋼筋種類（一般情況下，As'與As取同一種鋼筋），軸向力設(shè)計(jì)值Nd及彎距設(shè)計(jì)值Md，長細(xì)比l0/h，求鋼筋截面面積As'及As。 '已知：b，h，N，M，fcd，fsd，fsd，l0/h及受壓鋼筋A(yù)

22、s'的數(shù)量，求受拉鋼筋截面 面積As。 對于情況，在計(jì)算受壓鋼筋A(yù)s'和受拉鋼筋A(yù)s時(shí)，兩個(gè)基本計(jì)算公式（3.4-12）和 '（3.4-13）有x、As'、As三個(gè)未知數(shù)，尚需補(bǔ)充一個(gè)條件才能求解。為此引入(As?As)之 和最小。為滿足適用條件，直接取?b計(jì)算： A?' s?0Nde?fcdbh02?b?1?0.5?b? fh0?a ' s'sd' （3.4-12） 'fsdfbh?NAs?A?bcd0?0d （3.4-13） fsdfsdfsd 對于情況，因受壓鋼筋A(yù)s'已知，兩個(gè)基本計(jì)算公式（3.4-12）和

23、（3.4-13）只有x及 As二個(gè)未知數(shù)，只需聯(lián)立求解即可。 '計(jì)算中，當(dāng)不滿足x?2as時(shí)，則表明受壓鋼筋的應(yīng)變太小，應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。一般設(shè)計(jì)時(shí)，可近似假設(shè)混凝土壓應(yīng)力合力也作用在受壓鋼筋合力點(diǎn)處，所以對受壓鋼筋A(yù)s'合力點(diǎn)取矩，計(jì)算As值： 9 As? ?0Nd?e?h0?a'?fsdh0?a' （3.4-14） 另外，再不考慮受壓鋼筋A(yù)s'，即取As'?0，求算As值，然后與上式求得的As比較，取較小值。 3、鋼筋混凝土小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 '小偏心受壓應(yīng)滿足?b和?fsd?si?fsd的條件。當(dāng)縱筋A(yù)s的應(yīng)力?s達(dá)到受壓

24、屈 ''服?fsd且fsdfsd時(shí)，可計(jì)算出此時(shí)相對受壓區(qū)計(jì)算高度： ?cy?2?b 當(dāng)?b?cy時(shí)，不論As配置的數(shù)量多少，一般總是不屈服的。為了使用鋼筋量最小，計(jì)算時(shí)可先按受拉鋼筋最小配筋率配置As，求得?。若滿足?b?cy，則求得As'。 若?b，按大偏心受壓計(jì)算。 '若h/h0?cy，此時(shí)?s達(dá)到?fsd，計(jì)算時(shí)可取?s?fsd，?cy，計(jì)算As和' As'。 '若?h/h0，則取?s?fsd，x?h，計(jì)算As和As'。 小偏心受壓構(gòu)件，應(yīng)再驗(yàn)算防止“反向破壞”的承載力。 矩形、T形和I形偏心受壓構(gòu)件除應(yīng)計(jì)算彎距作用平面抗

25、壓承載力外，尚應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算垂直于彎距作用平面的抗壓承載力，此時(shí)，不考慮彎距的作用，但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)?的影響，并取b作為截面高度。 3.4.4 對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力的計(jì)算方法 在公路橋梁中鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件較多，其中，不乏有矩形對稱配筋截面，此時(shí) 'fsd。 As?As'，fsd 1、大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 x?0Nd fcdb （3.4-15） As?As'? ?0Nde?fcdbx?h0?f'sd?h0?a'x?2? （3.4-16） '當(dāng)x?2as時(shí)，可按不對稱配筋計(jì)算方法一樣處理。若?b，則認(rèn)為受拉筋A(yù)s達(dá)

26、不到 10 受拉屈服強(qiáng)度，此時(shí)可按小偏心受壓進(jìn)行計(jì)算。 2、小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算 As?A?' s?0Nde?1?0.5?fcdbh02 fh0?a' sd's （3.4-17） 式中相對受壓區(qū)高度?可按下列公式計(jì)算： ?0Nd?bfcdbh0 ?0Nde?0.43fcdbh02?fcdbh0?bh0?as?b （3.4-18） 1-軸向力作用點(diǎn) 當(dāng)偏心壓力N在截面的兩個(gè)主軸方向都有偏心（e0x、e0y）時(shí)，或者構(gòu)件同時(shí)承受縱向壓力N及兩個(gè)方向的彎距（Mx、My）時(shí)，構(gòu)件為雙向偏心受壓構(gòu)件。公路橋梁橋墩臺、地震區(qū)的多層或高層框架柱和縱向柱列較少的房屋、管道支架以及水塔等

27、鋼筋混凝土構(gòu)件有時(shí)是雙向偏心受壓。 雙向偏心受壓構(gòu)件的正截面在雙向偏心壓力N作用下，中和軸是傾斜的，與截面形心主軸有一個(gè)夾角。根據(jù)偏心距大小的不同，受壓區(qū)面積的形狀變化較大。對于矩形截面可能呈三角形、四邊形或五邊形。 對截面具有兩個(gè)互相垂直對稱軸的鋼筋混凝土雙向偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式，可應(yīng)用彈性階段應(yīng)力疊加的近似方法推導(dǎo)求得。 設(shè)計(jì)時(shí)，先擬定構(gòu)件的截面尺寸和鋼筋布置方案，然后按下列公式復(fù)核所能承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值： ?0Nd?1 （3.5-9） 111?NuxNuyNu0 式中：Nu0為構(gòu)件截面軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值，按04規(guī)范（5.3.1）計(jì)算，式中取等號，以Nu0代替?0Nd，計(jì)入全部縱向鋼筋但不考慮穩(wěn)定系數(shù)?；Nux、Nuy分別為軸向力作用于軸及軸，考慮相應(yīng)的計(jì)算偏心距?xe0x、?ye0y后，按全部縱向鋼筋計(jì)算的構(gòu)件偏心抗壓承載