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【探讨】柱配筋是怎么计算出来的?

发布于：2014-06-26 19:53:26 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

本帖最后由小_李_飞_刀于 2014-6-26 20:15 编辑

在我们刚进入设计院做设计的时候，可能很多人是直接按照软件计算的结果去配筋，没有过多的时间去想软件算的到底合理不合理，也可能没有过多的去想到底是怎么算出来的。

其实，软件算出来的东西，有很多是有问题的，这就需要我们要知道计算的原理，去对结果进行复核、判断，而不是过分的相信软件，所以这些也是注册考试重点考的内容。

下面给出一个柱子的计算过程，让我们看看平常一些构件的配筋是怎么算出来的，还有这个题的解答过程中，有谁能看出问题来？
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已知：某受压柱尺寸bxh=500mmx500mm，对称配筋，as=as’=30mm，C45混凝土，HRB400钢筋，计算长度L0=3500，承受轴向压力设计值N=3000KN，绕h/2为轴的弯矩设计值M=800 kN*m。

求：配筋As '.

解：
混凝土强度等级不超过C50,α1=1
求正截面混凝土极限压应变
εcu=0.0033-(fcu,k-50)x10-5
=0.0033-(45-50)x10-5
=0.00335
∵εcu>0.0033∴εcu取0.0033
混凝土强度等级不超过C50,β1=0.8
求纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度ξb
对于有屈服点的钢筋:
ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)
=0.8/(1+360/200000/.0033)
=0.518
e0=M/N=800/3000*1000=266.67 mm
ea取20mm和截面最大尺寸的1/30的较大者
ea=20 mm
ei=e0+ea=266.67+20=286.67 mm
A=b*h=250000 mm2
η(偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向压力偏心距增大系数)
η=1+1/(1400*ei/h0)*(l0/h)2*ζ1*ζ2
ζ1=0.5*fc*A/N
=0.5*21.1*250000/3000000
=0.88
∵l0/h<15∴ζ2=1.0
η=1+1/(1400*286.67/470)*(3500/500)2*.88*1
=1.05
e=η*ei+h/2-a
=1.05*286.67+500/2-30
=521.00 mm
假设构件为大偏心受压构件
σs=fy
N=α1*fc*b*x+fy’As’-σs*As
∵对称配筋 As’=As
x=N/(α1*fc*b)
=3000000/(1*21.1*500)
=284.36
ξ=x/h0
=284.36/470
=0.61
ξ>ξb 大偏心受压构件假设不成立，转为小偏心受压构件计算
ξ=(N-ξb*α1*fc*b*h0)/[(N*e-0.43*α1*fc*b*h02)/(β1-ξb)/(h0-a1s)+α1*fc*b*h0]+ξb
=(3000000-.518*1*21.1*500*470)/[(3000000*521.00-0.43*1*21.1*500*4702)/(.8-.518)/(470-30)+1*21.1*500*470]+.518
=0.61
As'=(N*e-ξ*(1-0.5*ξ)*α1*fc*b*h02)/fy’/(h0-a’s)
=(3000000*521.00-.61*(1-0.5*.61)*1*21.1*500*4702)/360/(470-30)
=3,630 mm2
矩形截面每边配筋 As=3630 mm2

除此之外，还有满足相应的构造，这里不在赘述。