5.7对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

在工程设计中，考虑各种荷载的组合，偏心受压构件常常要承受变号弯矩的作用，或为了构造简单便于施工，避免施工错误，一般采用对称配筋截面，即A_s=A_s'，f_y=f_y'，且a_s=a_s'。

1.截面受压类型的判别

由公式（5-23）可知，当A_s=A_s'，f_y=f_y' 时，N_b=α₁ f_cbξ_bh₀。因此，当N＞N_b时，为小偏心受压；当N≤N_b时，为大偏心受压。

2.大偏心受压构件截面设计

由公式（5-19）可求出受压区高度

                             （5-38）

将上式求出的x代入(5-20)可得

            （5-39）

若x＜2a_s'，近似取x=2a_s'，对受压钢筋合力点取矩，按下式求A_s和A_s'：

                （5-40）

3.小偏心受压构件截面设计

在小偏心的情况下，远离纵向力一侧的钢筋不屈服，且A_s=A_s'，f_y=f_y'，由式（5-24）和式（5-28）可得

               （5-41）

即                                  （5-42）

将上式代入式（5-25）可得

（5-43）

经整理后可得ξ的计算公式为

      （5-46）

将算得的ξ代入式（5-25），则计算矩形截面对称配筋小偏心受压构件钢筋截面积的公式为

                     （5-47）

4.截面承载能力复核

对称配筋矩形截面承载力的复核与非对称矩形截面相同，只是引入对称配筋条件A_s=A_s'，f_y=f_y'。与非对称配筋一样，也应同时考虑弯矩作用平面的承载力及垂直于弯矩作用的承载力。

1. 写出偏心受压构件矩形截面对称配筋界限破坏时的轴向压力设计值Nu的计算公式。

【案例】

【5-4】已知一偏心受压构件，处于一类环境，截面尺寸为300×500mm，其计算长度为4m。选用C35混凝土和HRB400级钢筋，轴力设计值为N=500kN，梁端弯矩为M₁=M₂=200kN·m，求对称配筋面积。

1.对称配筋时，如何判断偏心受压的类型？如何进行矩形截面柱的配筋计算？

2. 怎样进行对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面的承载力的设计与复核？

3. 已知一偏心受压构件，处于一类环境，截面尺寸为400×600mm，计算长度为2.7m，选用C35混凝土和HRB400级钢筋，轴力设计值为N=396kN，梁端弯矩设计值为M₁=0.92 M₂，M₂=236kN·m，试按对称配筋进行截面设计。

4. 已知偏心受压构件，处于一类环境，截面尺寸为400×600mm，计算长度为2.7m，选用C30混凝土，对称配筋，每侧实配钢筋4根直径为25mm的HRB335级纵筋，箍筋为直径8mm的HPB300级钢筋，轴力设计值为N=800kN，梁端弯矩设计值为M₁=M₂=320kN·m，试验算受压承载力。

智能混凝土——混凝土中的爱因斯坦

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智能混凝土 

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