结构设计新规范讲座 第三十三讲——Ⅰ型截面偏心受压构件承载力计算(下)

三、I形截面偏心受压构件的强度复核 已知截面尺寸(b、h、b_f’、h_f’、b_f、h_f、a_s、a_s’)、配筋面积(A_s、A_s’),材料强度(f_(cm),f_y,f_y’)。求N(或M)。 先按宽度为b_f’的矩形截面考虑,用以判别腹板是否参加工作。求ξ(=x/h_0),按矩形截面。     

部分非矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件的"等代矩形"配筋计算法

以《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的基本假定和内力平衡式为依据,提出部分非矩形(包括工字形、T形、倒T形)截面钢筋混凝土偏心受压构件的“等代矩形”配筋计算法,从而使部分非矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件的“等代矩形”配筋计算法的计算和小偏心受压计算中遇到的ξ的三次方程的近似计算法都与矩形截面通用,从而地大大简化了计算。     

钢筋砼T形、倒T形、工字形截面偏心受压构件的配筋计算

本文基于新的砼结构设计规范的基本假定和截面内力平衡方程,提出了在T形、倒T形、工字形截面偏心受压构件正截面强度计算时均可按矩形截面计算的“等代矩形截面法”,从而使T形,倒T形、工字形截面偏心受压构件的各种计算情况分析以及小偏心受压时遇到的中和轴相对高度ξ三次方程的近似计算方法均与矩形截面通用。在近似求解小偏心受压构件的ξ的三次方程时,以分区降阶一次逼近法为例,说明了“等代矩形截面法”的具体应用。     

钢筋混凝土受弯及偏心受压构件正截面强度计算通用程序

本文在钢筋混凝土结构设计新规范的基础上,提出T形、⊥形、工形截面偏心受压构件正截面强度计算的“等代矩形截面法”,从而使上述各种截面的计算分析以及小偏心受压截面受压区相对高度§的计算转化为矩形截面的计算。文章还给出了按“等代矩形截面法”计算的、可用于实际设计生产的通用微机计算程序。     

钢筋混凝土小偏心受压构件配筋的简化计算

本文按平截面假定的钢筋应力计算公式,给出了求解小偏心受压构件相对中和轴高度ξ的三次方程的迭代模式和选取初值ξ_0的图表。按本文方法选取初值ξ_0,一般只需迭代计算一次即可满足精度要求,从而使小偏心受压构件的配筋计算得到简化。本文给出了矩形、T形、工字形、倒T形截面小偏心受压构件的配筋计算方法。     

钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力影响因素研究

为获得能简便有效地提高钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力的调整方法,通过对一个矩形截面对称配筋偏心受压柱截面极限承载力进行数值计算,分析了截面高度、截面宽度及纵向钢筋面积等因素对钢筋混凝土偏心受压构件截面极限承载力的影响规律.结果表明:就提高构件的截面极限承载力而言,不论构件属于大偏心受压还是小偏心受压,增大截面高度的效果最显著;当构件属于大偏心受压时,增大纵向钢筋面积比增大截面宽度更有效;当构件属于小偏心受压时,增大截面宽度比增大纵向钢筋面积更有效.基于以上研究成果对各种设计调整方案的适用条件进行了讨论,供相关设计人员参考.     

T形方钢管混凝土组合异形柱偏压承载力研究

通过理论计算和有限元模拟对T形方钢管混凝土组合异形柱的偏心受压承载力计算方法进行研究。设计9根不同长细比偏心力作用的T形组合柱,借鉴《矩形钢管混凝土结构技术规程（CECS159：2004）》压弯构件的计算方法,对设计构件进行理论计算,并应用ANSYS有限元软件对设计构件进行偏压承载力计算。分析结果表明：T形组合柱在偏心受压破坏时,为整体弯曲破坏;理论计算与有限元分析计算结果吻合较好;验证了采用理论计算方法计算方钢管混凝土组合异形柱偏压承载力的可行性。     

对小偏心受压构件设计采用“σ_3=f_y~''''法”的商榷

新编制的《混凝土结构设计规范》GBJ10-89(以下简称《规范》),对偏心受压构件的计算,比原规范有不少改进。但小偏心受压构件的计算却甚为繁琐,因此,寻求简化方法势在必行。本文对当前在普通钢筋混凝土矩形截面非对称配筋小偏心受压构件正截面承载力计算中,广泛采用的“σ_s=-f_y′的简化法”(为便于阐述,故将文内所述简化法取名为     

LNG储罐混凝土结构M-N安全性分析

在混凝土结构理论分析建立的正截面承载力基本方程的基础上,本文对LNG(液化天然气)储罐外罐中的钢筋混凝土结构(包括穹顶、承台、桩)和预应力混凝土结构(外墙)推导偏心受压构件截面的极限承载力进行讨论并获得了此类构件的弯矩M和轴力N的关系。利用M-N曲线进行截面安全性分析,使计算校核更为简便统一。该法可用于编制LNG储罐钢筋混凝土、预应力混凝土偏心受压构件截面承载力计算表。     

矩形截面混凝土偏心受压构件极限承载力分析

采用规范规定的混凝土应力-应变关系，对矩形截面混凝土偏心受压构件的极限承载力作了理论分析和计算，得到极限承载力-荷载偏心距曲线。     

型钢混凝土偏心受压构件正截面受压承载力计算方法及试验验证

型钢混凝土偏心受压构件是组合结构中的主要结构构件,其正截面受压承载力的计算方法在各国组合结构规范中都有规定。主要介绍在试验研究基础上,以平截面假定为基础建立的型钢混凝土偏心受压构件正截面承载力的计算方法,以及承载力计算值与试验实测值的比较,二者吻合良好。此计算方法已列入《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138—2001)、《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)。     

矩形截面小偏压构件非对称配筋计算的实用方法

根据平截面假定和小偏心受压构件的基本公式,通过对矩形截面非对称配筋承载力的分析计算,给出了ξ与m,n的关系以及计算ξ的线性内插公式。计算表明,方法计算简便,精度高,可供工程设计参考。     

混凝土偏压构件极限承载力的非线性理论分析计算

根据混产土材料的非线性的应力－应变关系，采用非线性分析计算的方法，对矩形、圆形截面的混凝土偏心受压构件的极限承载力做了理论分析与计算，建立了荷载偏心对构件承载力影响折减系数的计算方法。     

不对称截面钢筋混凝土短肢墙试验研究

肢长厚比大于 4的 9根不等肢L形截面和 3根不对称T形截面短肢墙的偏心受压破坏试验结果显示 ,截面变形基本上符合平截面假设 ,中和轴不垂直于弯矩作用平面 ,中和轴位置随荷载的增大而变化。在正截面承载力计算图式中 ,采用混凝土受压区等效矩形应力分布图 ,极限荷载计算值与试验结果符合较好     

预应力混凝土、钢筋混凝土及混凝土构件抗裂性通用计算法

本文提出采用材料力学的公式,作为预应力混凝土、钢筋混凝土及混凝土构件抗裂性的通用计算法,但截面边缘假想弯曲抗拉强度R_(pu)与轴心抗拉强度R_p之比r=W_n/W_o=R_(pu)/R_p及受拉钢筋化为混凝土截面之折算系数n_p,则在作者以往工作的基础上,考虑混凝土受拉区的弹塑性及钢筋附加抗裂能力,从理论及试验方面给予论证。给出具有普遍意义的工字形、T形(П形)、?形(?形)、矩形截面的r值计算公式和相应的反映截面高度对r值影响的参数α以及钢筋折算系数n_p之值。 用截面高度为10～100厘米,配筋率μ_1=0～3.38％、截面形状为矩形、T形及?形的混凝土梁、钢筋混凝土梁及预应力混凝土梁,以及偏心距e_T/h=0.266～0.43、μ_1=0.227～0.752％、b×h=10×20～80×160厘米的钢筋混凝土偏心受压构件的试验资料,对本文建议的方法及给出的参数作了校核。计算表明,所建议的方法和计算参数是足够简便可靠,并具有较广泛的适用性,可以作为研究各种工程结构领域中预应力混凝土、钢筋混凝土和混凝土构件抗裂性计算的通用方法的参考。 附录列有矩形、工字形(箱形)、T形(П形)及?形(?形)截面的r值计算图。     

火灾后型钢混凝土异形柱正截面承载力非线性分析

为了研究火灾后型钢混凝土异形柱的正截面承载力,在9根十字形、8根T形、9根等肢L形(简称DL形)和9根不等肢L形(简称BL形)型钢混凝土柱试验研究的基础上,编制了MATLAB非线性程序,通过对比表明运算结果与试验结果基本吻合。利用程序分析了弯矩作用方向角、含钢率、混凝土强度等级和偏心距对火灾后型钢混凝土异形柱正截面承载力的影响。试验结果表明:火灾后型钢混凝土异形柱破坏形式分为受拉破坏、受压破坏、轴心受压破坏和界限破坏;截面应变分布也基本符合平截面假定;在偏心距一定的情况下,0°加载角的承载力高于45°加载角的承载力。在其它因素一定的条件下,构件的极限承载力随含钢率的增大而增大,与混凝土强度等级呈正比,随偏心距的增大而减小。     

关于钢筋混凝土偏心受压柱的计算方法

现行 TJ10—74《钢筋混凝土结构设计规范》中,偏压构件正截面强度计算从下列原则出发:1.计算区分为大小偏心两种情况,界限条件为 S_n=0.8S_0,对矩形截面也就是 X=0.55h_0。2.大偏心受压构件计算所采用的应力图形是折算的等效矩形(本文只讨论矩形截面的偏压构件)其折算强度 R_w=1.25R_a;小偏心构件计算中,由于采用所谓的“内力矩守恒”,内力图形是一个由截面确定的图形——长为0.55h_0、宽为1.25R_a 的矩形。     

钢筋砼环形截面偏压构件正截正承载能力的近似计算

一、概述 对于沿周边均匀配筋的环形截面偏心受压构件,当其截面内纵向钢筋数量不少于6根且r_1/r_2≥0.5时,其正截面受压承载力可按规范(GBJ10-89)第4.1.18条中的有关公式计算,     

圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件承载力的简化计算

针对建筑规范中沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件的正截面受压承载力的计算方法,以轴心受压、纯弯和大小偏压界限破坏时的承载力为校准点,提出了圆截面偏心受压构件承载力的简化计算公式。对比分析表明,由简化公式得到的偏心受压承载力的计算值与由规范公式得到的承载力吻合较好,误差在3%以内。     

M-N相关曲线用于轻骨料混凝土圆形截面偏压构件截面的计算

在全过程理论分析建立的正截面承载力基本方程的基础上,利用计算机程序求解轻骨料混凝土圆形截面偏心受压构件的极限承载能力,讨论并获得了此类构件的弯矩M和轴力N的关系.利用M-N相关曲线进行截面设计,避免求解超越方程,使计算更为简便统一.该法可用于编制轻骨料混凝土圆形截面偏心受压构件截面承载力计算表.