大偏心受压构件受压钢筋不屈服时的截面设计探讨与教学

严佳川 邹超英 胡 琼

(1.哈尔滨工业大学，结构工程灾变与控制教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150090; 2.哈尔滨工业大学，土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150090; 3.哈尔滨工业大学土木工程学院，黑龙江 哈尔滨 150090)

1 大偏心受压构件正截面承载力计算介绍

大偏心受压构件正截面承载力计算与双筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算类似。大偏心受压构件正截面承载力计算公式为式(1)和式(2)：

(1)

(2)

式(1)和(2)的适用条件为：

1)为了保证受拉钢筋屈服，应满足ξ≤ξb；

(3)

(4)

(5)

则得：

(6)

2 大偏心受压柱正截面承载力设计例题1

例题1:某偏心受压柱，截面尺寸300 mm×500 mm，混凝土保护层厚度c=20 mm。该柱承受轴向压力设计值N=860 kN，考虑二阶效应后的柱端截面弯矩设计值M=224.2 kN·m。混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级。已配置受压钢筋4963 mm2)。不需验算弯矩作用平面外柱轴压承载力。

因ei=280.7 mm>0.3h0=0.3×460=138 mm。

故属于大偏心受压构件。

M2=Ne-M压筋=860×103×490.7-296.8=125.2 kN·m。

1)按式(3)计算As值：

因此，采用式(5)和式(6)设计时，单筋梁超筋，采用式(3)计算As值。

3 大偏心受压柱正截面承载力设计例题2

其他已知条件同例题1，若截面弯矩设计值为M=110 kN·m，使得Ne

因ei=147.9 mm>0.3h0=0.3×460=138 mm。

故属于大偏心受压构件。

M2=Ne-M压筋=860×103×357.9-296.8=11.0 kN·m。

1)按式(3)计算As值：

x=ξh0=0.433×460=199.2 mm。

As=ρminbh=0.2%×300×500=300 mm2。

4 结语