矩形截面大偏心受压构件对称配筋与非对称配筋钢筋用量对比的分析研究

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矩形截面大偏心受压构件非对称配筋截面设计

矩形截面大偏心受压构件非对称配筋截面设计

当 As m inbh 或为负值时,应取 As 0.2%bh( 由附表9
查得 m in 0.002),选择钢筋并布置,并以实际的 As' 为已知,
并以此求解 As 。
2、矩形截面大偏心受压构件非对称配筋的设计
截面设计的第一种情况:
已知:b h Nd M d fcd fsd fsd l0
求: As 、(A未s' 知量??)
截面设计的第二种情况:
求:As(未知量??)
步骤:(1)初步判别大小偏心。 ηe0>0.3h0,初判为大偏心受压构件。
(2)求受压区高度x,并根据x求As.
x bh0 : x 2as x bh0
x 2as :
≧0.002bh ≧0.002bh
THE END
《钢筋混凝土结构》
偏心受压构件正截面承载力计算
矩形截面大偏心受压构件 非对称配筋截面设计
2、矩形截面大偏心受压构件非对称配筋的设计
在实际工程中,当构件承受异号弯矩的数值相差很 大或仅承受单向弯矩时,构件可采用非对称配筋即
As As'
截面设计的第一种情况:
已知:b h Nd M d fcd fsd fsd l0
步骤:(1)初步判别大小偏心。 ηe0与0.3h0比较, 如ηe0>0.3h0,初判大偏心受压构件。
(2)令ξ=ξb,求As’。 As’满足 As 0.002bh
如 取AAss=00..000022bbhh,或按为A负s已值知,进行设计。
(3)求As。 满足As ≧ 0.002bh。
2、矩形截面大偏心受压构件非对称配筋的设计
求:As 、(A未s' 知量??)
截面设计的第二种情况:
求:As(未知量??)

大偏心受压柱对称与非对称配筋的钢筋用量对比

大偏心受压柱对称与非对称配筋的钢筋用量对比

1 大 偏 心 受压 柱 非 对 称 配 筋 的 计 算
水工 钢筋 混凝 土结构 大偏 心受 压柱 非对 称配 筋 的计算 公式 为
P ≤ ( x+ b 一 , / d fa ) () 1
P e≤ [ x h b ( 。一0 5 )+ A h , x ( 。一a ) ,/ 式中
摘 要 : 压 构 件 有 非 对 称 配 筋 和 对 称 配 筋 两种 情 况 。实 际 工 程 中 多 采 用施 工 方 便 的 对 称 配 筋 , 大 偏 心 受 压 受 而
柱 对 称 配筋 的钢 筋 总 用 量 多 于 非 对 称 配 筋 , 增 加 数 量 不 太 清 楚 。本 文 通 过 实 例 计 算 和理 论 分 析 , 出 对 称 但 得 配筋 钢 筋 总 面积 较非 对 称 配 筋 钢 筋 总 面 积 增 加 的 钢 筋 数 量 的 计算 公 式 , 及 钢 筋 增 加 数 量 与 压 力 P 和 偏 心 以 距e 。的关 系 。 关 键 词 : 偏 心 受 压 柱 ; 称 配 筋 ; 对 称 配 筋 ; 筋 总 用 量 大 对 非 钢
凝土 ( . :1 . / m ) Ⅱ级 钢 筋 ( = =3 0 / , 7 = 0 m, 顶 承 受 的轴 向压 力设 计 值 2 5N m , 1 N mm ) 口 =1 4 r 柱 , a P= 0 k e 从 0 4 。 渐增 大 , 别 按非 对称 配筋 和对 称配筋 计算 A 、 及 总 面积 , 5 0 N,。 .^ 逐 分 ,A 然后 , 他条件 不 其 变 , 5 0 6 0 6 0 7 0 N时 , 上 述方 法 分别 进 行计 算 。计 算 结果 见 表 1 P= 5 、0 、5 、0 k 按 。表 中 F为 对称 配 筋 钢 筋 总面 积 A 比非 对称配 筋钢 筋总 面积 A 增加 的钢 筋用 量 ( △A=A 一 占非 对 称 配 筋钢 筋 总用 量 A 。 A)

第6,7章计算题

第6,7章计算题

第七章偏心受压构件承载力计算题参考答案1.(矩形截面大偏压)已知荷载设计值作用下的纵向压力,弯矩·m,柱截面尺寸,,混凝土强度等级为C30,f c=14.3N/mm2,钢筋用HRB335级,f y=f’y=300N/mm2,,柱的计算长度,已知受压钢筋(),求:受拉钢筋截面面积A s。

解:⑴求e i、η、e取(2)判别大小偏压为大偏压(3)求A s由即整理得:解得(舍去),由于x满足条件:由得选用受拉钢筋,2。

(矩形不对称配筋大偏压)已知一偏心受压柱的轴向力设计值N= 400KN,弯矩M= 180KN·m,截面尺寸,,计算长度l0 = 6.5m, 混凝土等级为C30,f c=14.3N/mm2,钢筋为HRB335,, ,采用不对称配筋,求钢筋截面面积。

解:(1)求e i、η、e有因为取(2)判别大小偏压按大偏心受压计算。

(3)计算和则按构造配筋由公式推得故受拉钢筋取,A s= 1256mm2受压钢筋取,402mm23.(矩形不对称配筋大偏压)已知偏心受压柱的截面尺寸为,混凝土为C25级,f c=11.9N/mm2 ,纵筋为HRB335级钢,,轴向力N,在截面长边方向的偏心距。

距轴向力较近的一侧配置416纵向钢筋,另一侧配置220纵向钢筋,柱的计算长度l0= 5m。

求柱的承载力N。

解:(1)求界限偏心距C25级混凝土,HRB335级钢筋查表得,。

由于A’s及A s已经给定,故相对界限偏心距为定值,=0.506属大偏心受压。

(2)求偏心距增大系数,故,(3)求受压区高度x及轴向力设计值N。

代入式:解得x=128.2mm;N=510.5kN(4)验算垂直于弯矩平面的承载力4.(矩形不对称小偏心受压的情况)某一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸计算长度混凝土强度等级为C30,f c=14.3N/mm2,,用HRB335级钢筋,f y=f y’=300N/mm2,轴心压力设计值N = 1512KN,弯矩设计值M = 121.4KN·m,试求所需钢筋截面面积。

比较大偏压与小偏压构件的设计问题

比较大偏压与小偏压构件的设计问题

比较大偏压与小偏压构件的设计问题对于大偏压与小偏压构件,配筋方式来看可以分为非对称配筋和对称配筋两类。

由常用截面形式的不同又可以分为矩形截面、工字形截面、T形截面、箱形截面和圆形截面,此处以矩形截面构件的设计计算为例。

矩形截面偏心受压构件计算:1.非对称配筋偏心受压构件截面设计计算步骤可以归结如下:①由结构功能要求及刚度条件初步确定材料强度及截面尺寸b,h;由结构所处环境类别,结构设计使用年限,确定最外层钢筋的最小保护层厚度。

根据预估钢筋及纵筋的钢筋直径确定。

计算及。

②确定截面弯矩设计值M(考虑二阶效应后)。

用于截面设计的M值可以是有限元分析直接求得,或用近似计算方法或法求得。

本书采用了简化的增大系数法或法,弯矩设计值,其中③由截面上的设计内力(M,N),计算偏心距,确定附加偏心距(20mm或h/30的较大值),进而计算初始偏心距。

④用与比较,初步判别大小偏心。

⑤当时,为小偏心受压情况。

当时,可以暂时先按大偏心受压计算。

对于大偏心受压构件的配筋计算又可以分为2类:ⅰ.受压钢筋及受拉钢筋均未知。

可取,则按下列公式计算:ⅱ.受压钢筋为已知,求。

可按下列公式求得:应该指出的是,如果,则说明已知的尚不足,需按为未知的情况重新计算。

如果,即,则取,按下列公式计算:对于先按大偏心受压考虑的情况,再作一下说明:先按下列公式求得:可能有三种情况,当时,直接由下列公式计算:当时,说明所给定的太少,按均未知的情况ⅰ考虑;当时,取按下列公式计算:⑥当时,按小偏压心受压考虑。

可以直接由式或0.002bh中取较大值确定。

于是由基本公式求得。

求得后又可能出现下面3种情况:对于矩形截面小偏心受压构件,除进行弯矩作用平面内的偏心受力计算外,还应对垂直于弯矩作用平面内按轴心受压构件进行验算。

⑦计算所得的和,应满足单侧最小用钢量和全部最小用钢量的要求。

然后根据截面构造要求确定钢筋的直径和根数,并绘出截面配筋图。

2.对称配筋偏心受压构件截面设计计算步骤归结如下:①由结构功能要求及刚度条件初步确定材料强度及截面尺寸b、h;由结构所处环境类别,结构设计使用年限,确定最外层钢筋的最小保护层厚度。

结构设计原理复习判断题

结构设计原理复习判断题

1.事实上,不同强度等级的混凝土其弹性模量Eh是不会改变的。

( )2.混凝土的应力-应变关系不服从虎克定律,应力与相应总应变之比不为常量。

( ) 3.混凝土的徐变与混凝土的应力大小没有密切的关系。

( )4.混凝土的徐变和收缩对钢筋混凝土构造的作用一样,所以是一样性质的变形。

( ) 5.钢筋混凝土材料的标准强度具有的保证率比设计强度具有的保证率要低。

6.钢筋混凝土的标准强度即设计强度。

( )7.每种材料实际具有的强度与其设计强度没有差异。

( )8.作为弹塑性材料的混凝土,其应力应变关系服从虎克定律,应力与相应总应变之比为常量。

( )9.决定混凝土标号的强度是混凝土的轴心抗压强度。

( )10.混凝土的抗压强度不仅与试件的尺寸有关,同时与它的形状也有关。

( )11.混凝土受拉时容易开裂是因为其受拉极限应变较小。

( )12.混凝土的徐变与加荷龄期无密切关系。

( )13.对于受拉钢筋,冷拉能提高钢筋的抗拉强度及抗压强度。

( )14.钢筋与混凝土之间的粘结力跟混凝土强度密切相关。

( )15.按承载能力极限状态计算是以弹性理论为根底,以构件的“阶段Ⅲ〞〔破坏工作阶段〕为计算依据。

( )16.所谓荷载变异性就是指实际作用在构造上的可变荷载可能与计算荷载不符。

( ) 17.所谓正常使用极限状态,是指构造或构件已丧失承载能力,并到达不能正常使用时极限状态。

( )18.构件由于塑性变形过大导致丧失稳定性说明构件已到达承载能力极限状态。

( ) 19.由钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏的整个过程可看出:钢筋应力在第Ⅱ阶段增长速度较第I阶段为慢。

( )20.由一根适筋梁从加载到破坏的整个过程可看出:梁的挠度在第I阶段增大速度较慢;第Ⅱ阶段挠度增长速度较前为快;第Ⅲ阶段由于钢筋屈服,故其挠度急剧增加。

( ) 21.分布钢筋垂直于受力钢筋布置,所以它也受力。

( )22.在钢筋混凝土受弯构件正截面强度计算〔查表计算〕中,截面配筋率愈大,抵抗矩系数A0愈小。

受压构件承载力计算复习题(答案)

受压构件承载力计算复习题(答案)

受压构件承载力计算复习题一、填空题:1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成的。

【答案】混凝土被压碎2、大偏心受压破坏属于 ,小偏心破坏属于 。

【答案】延性 脆性3、偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两种类型,对长细比较小的短柱属于 破坏,对长细比较大的细长柱,属于 破坏。

【答案】强度破坏 失稳4、在偏心受压构件中,用 考虑了纵向弯曲的影响。

【答案】偏心距增大系数5、大小偏心受压的分界限是 。

【答案】b ξξ=6、在大偏心设计校核时,当 时,说明s A '不屈服。

【答案】s a x '27、对于对称配筋的偏心受压构件,在进行截面设计时, 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。

【答案】b ξξ≤ b ξξ8、偏心受压构件 对抗剪有利。

【答案】轴向压力N9、在钢筋混凝土轴心受压柱中,螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土,可以提高构件的______和______。

【答案】承载力 延性10、偏心距较大,配筋率不高的受压构件属______受压情况,其承载力主要取决于______钢筋。

【答案】大偏心 受拉11、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。

【答案】轴心 小偏心12、在轴心受压构件的承载力计算公式中,当f y <400N /mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______;当f y ≥400N /mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______N /mm 2。

【答案】f y 400二、选择题:1、大小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时,( )。

A 受压混凝土是否破坏B 受压钢筋是否屈服C 混凝土是否全截面受压D 远离作用力N 一侧钢筋是否屈服2、在偏心受压构件计算时,当( )时,就可称为短柱,不考虑修正偏心距。

A 30≤h l B 80≤h l C 3080≤h l D 300 hl 【答案】B3、小偏心受压破坏的特征是( )。

偏心受压构件正截面承载力计算—矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

偏心受压构件正截面承载力计算—矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算
f y(h0 as )
即x≤ξbh0,且x<2a’s,则由基本公式3可得:
Ne f y As h0 as
As As
Ne f y(h0 as )
(4)若判定为小偏心受压破坏
则按下式重新计算x:
N 1 fcbh0b
Ne 0.431 fcbh02 (1 b )(h0 as)
1
fcbh0
e
ei N
N Nu 1 fcbx f yAs f y As
Ne
Nue
1 fcbx(h0
x) 2
f yAs (h0
as )
e ei 0.5h as
fyAs
f'yA's
(1)情况1:As和A's均未知时 两个基本方程中有三个未知数,As、A's和 x,故无唯一解。 与双筋梁类似,为使总配筋面积(As+A's)最小?
• 2.截面复核
已知:截面尺寸、材料强度、e0、L0,AS,AS’
求: N 解:判断大小偏心
1.对于垂直弯矩作用方向还应按轴心受压进行验算即应满足:
N Nu 0.9 ( fcd A fsd As )
2.对于弯矩作用方向按偏心受压进行验算
偏心受压构件正截面承载力计算 基本公式
(建筑规范)
1.计算假定
计算方法及步骤
矩形截面偏心受压构件对称配筋的计算方法
对称配筋,即截面的两侧用相同数量的配筋和相同钢材规格,
As=As',fsd = fsd',as = as'
1.不对称配筋与对称配筋的比较: (1) 不对称配筋: 优点是充分利用混凝土的强度, 节省钢筋;缺点主要是施工不便,容易将钢筋的位置 对调。 (2) 对称配筋: 优点为对结构更有利(可能有相反 方向的弯矩),施工方便,构造简单,钢筋位置不易 放错;缺点是多用钢筋。

混凝土结构基本原理——偏心受压构件正截面承载力

混凝土结构基本原理——偏心受压构件正截面承载力

题目部分,(卷面共有100题,730.0分,各大题标有题量和总分)一、填空题(9小题,共26.0分)1.(2分)偏心受压长柱计算中,由于侧向挠曲而引起的附加弯矩是通过( )来加以考虑的。

2.(2分)界限破坏指( )此时受压区混凝土相对高度为( )。

3.(4分)钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算时,其大小偏压破坏的判断条件是:当( )为大偏压破坏;当( )为小偏压破坏。

4.(4分)钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下,其破坏特征有两种类型:①( );② ( )。

对于长柱、短柱和细长柱来说,短柱和长柱属于( );细长柱属于( )。

5.(4分)柱截面尺寸B 、×h(B 、小于h),计算长度为0l 。

当按偏心受压计算时,其长细比为( );当按轴心受压计算时,其长细比为( )。

6.(3分)由于工程中实际存在着荷载作用位置的不定性( )及施工的偏差等因素,在偏心受压构件的正截面承载力计算中,应计入轴向压力在偏心方向的附加偏心距a e ,其值取为( )和( ) 两者中的较大值。

7.(2分)钢筋混凝土大小偏心受拉构件的判断条件是:当轴向拉力作用在s A 。

合力点及s A '。

合力点( )时为大偏心受拉构件;当轴向拉力作用在s A 合力点及s A '。

合力点 ( )时为小偏心受拉构件:8.(1分)沿截面两侧均匀配置有纵筋的偏心受压构件其计算特点是要考虑( )作用,其他与一般配筋的偏心受压构件相同。

9.(4分)小偏心受压破坏特征是受压区混凝土( ),压应力较大一侧钢筋( )而另一侧钢筋受拉( )或者受压( )。

二、单项选择题(24小题,共55.0分)1.(2分)《混凝土规范》规定,当矩形截面偏心受压构件的长细比如0/l h ( )时,可以取1η=。

A 、≤8;B 、≤1.75;C 、 ≤5;D 、 ≤6。

2.(2分)下列关于钢筋混凝上受拉构件的叙述中,( )是错误的。

A 、钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时,混凝土已被拉裂,开裂截面全部外力由钢筋来承担;B 、当轴向拉力N 作用于A 、。

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矩形截面大偏心受压构件对称配筋与非对称配筋钢筋用量对比的分析研究谢立安【摘要】矩形截面大偏心受压构件配筋设计分为非对称配筋设计和对称配筋设计两种情况,然而对称配筋钢筋总用量始终不少于非对称配筋,但具体增加量均未提及.运用具体算例、直观分析和理论分析,得出矩形截面大偏心受压构件对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋增加量、受拉钢筋增加量和钢筋总用量增加量的计算公式,以及钢筋增加量与轴向压力和初始偏心距的相关关系,研究成果可为工程设计人员提供参考依据.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P94-97)【关键词】矩形截面;大偏心受压构件;对称配筋;非对称配筋;钢筋用量【作者】谢立安【作者单位】山西省交通科学研究院桥梁工程防灾减灾山西省重点实验室黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】U441.50 引言矩形截面大偏心受压构件配筋设计分为非对称配筋设计和对称配筋设计两种情况。

若受压构件两侧钢筋面积As≠A's时,则称为非对称配筋;若受压构件两侧钢筋面积As=A's、抗拉抗压强度fy=f'y且as=a′s时,则称为对称配筋[1-2]。

采用非对称配筋可节约钢筋用量,但施工不便;实际工程设计中,若受压构件可能承受正负两方向弯矩,或为使构造简单及便于施工时,常采用对称配筋[1-2]。

然而对称配筋钢筋总用量始终不少于非对称配筋,但具体增加量均未提及。

为此,本文运用具体算例、直观分析和理论分析,得出矩形截面大偏心受压构件对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋A's增加量、受拉钢筋As增加量和钢筋总用量A's+As增加量的计算公式,以及钢筋增加量与轴向压力N和初始偏心距ei的相关关系,研究成果可为工程设计人员提供参考依据。

1 具体算例某矩形截面大偏心受压构件,截面尺寸为b×h=400 mm×600 mm,混凝土强度等级为C30混凝土(fc=14.3 N/mm2,α1=1.0),纵向钢筋为 HRB400 级钢筋(fy=f'y=360 N/mm2,ξb=0.518),受拉和受压钢筋合力点至混凝土近表面距离为as=a's=400 mm,截面有效高度h0=560 mm,控制截面上轴向压力设计值N从N=250 kN逐级增大到N=1 500 kN,初始偏心距ei从ei=0.4h0逐级增大到ei=1.5 h0,现求解对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋A's增加量、受拉钢筋As增加量及钢筋总用量A's+As增加量。

结果如表1~表3所示。

表1 对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋As’增加量结果表轴向压力N=1 500 kN 0.4h0=224 0 0 0 0 0.5h0=280 0 0 0 116 0.6h0=336 0 0 0 179 4900.7h0=392 0 0 151 478 668 0.8h0=448 0 32 376 778 668偏心距ei/mm轴向压力N=250 kN轴向压力N=500 kN轴向压力N=750 kN轴向压力N=1 000kN轴向力N 1 250 0 0 0 241 241 241 241 0.9h0=504 0 182 600 1 077 668 241 1.0h0=560 0 331 824 1 154 668 241 1.1h0=616 0 481 1 049 1 154 668 241 1.2h0=672 70 630 1 273 1 154 668 241 1.3h0=728 145 780 1 497 1 154 668 241 1.4h0=784 220 929 1 697 1 154 668 241 1.5h0=840 295 1 079 1 697 1 154 668 241压=kN表2 对称配筋相对于非对称配筋时受拉钢筋As增加量结果表轴向压力N=1 500 kN 0.4h0=224 0 0 0 0 0 0 0.5h0=280 0 0 0 0 -64 -201 0.6h0=336 0 0 0 -68 -316 -201 0.7h0=392 0 0 -35 -206 -469 -201 0.8h0=448 0 -3 -96 -382 -469 -201 0.9h0=504 0 -21 -171 -609 -469 -201 1.0h0=560 0 -43 -262 -678 -469 -201 1.1h0=616 0 -68 -371 -678 -469 -201 1.2h0=672 0 -99 -502 -678 -469 -201 1.3h0=728 0 -134 -659 -678 -469 -201 1.4h0=784 0 -174 -829 -678 -469 -201 1.5h0=840 0 -221 -829 -678 -469 -201偏心距ei/mm轴向压力N=250 kN轴向压力N=500 kN轴向压力N=750 kN轴向压力N=1 000 kN轴向压力N=1 250 kN表3 对称配筋相对于非对称配筋时钢筋总用量As’+As增加量结果表注:1.表1~表3左上区为非对称配筋和对称配筋受压钢筋A′s及受拉钢筋As计算结果均小于最小配筋面积的区域。

偏心距ei/mm轴向压力N=250 kN轴向压力N=500 kN轴向压力N=750 kN轴向压力N=1 000 kN轴向压力N=1 250 kN轴向压力N=1 500 kN 0.4h0=224 0.5h0=280 0.6h0=336 0.7h0=392 0.8h0=4480.9h0=504 1.0h0=560 1.1h0=616 1.2h0=672 1.3h0=728 1.4h0=7841.5h0=840 0 0%0 0%0 0%0 0%0 0%0 0%0 0%0 0%707%145 13%22019%295 23%0 0%0 0%0 0%0 0%293%161 14%289 22%412 27%53231%646 34%755 37%858 38%00%00%00%117 10%279 20%429 25%563 28%678 28%772 28%838 27%868 25%868 22%0 0%0 0%112 9%27317%396 19%468 18%476 15%476 12%476 11%476 9%476 8%476 8%0 0%525%17410%2008%2006%2005%2004%2004%2003%2003%2003%2002%0 0%41 2%41 2%41 1%41 1%41 1%41 1%41 1%41 1%41 0%41 0%41 0%2.表1~表3中间区为非对称配筋受压钢筋A′s计算结果小于最小配筋面积,但非对称配筋受拉钢筋As和对称配筋受压钢筋A′s及受拉钢筋As计算结果均大于最小配筋面积的区域。

3.表1~表3右下区为非对称配筋和对称配筋受压钢筋A′s及受拉钢筋As计算结果均大于最小配筋面积的区域。

4.表3中百分比为对称配筋相对于非对称配筋时钢筋总用量增加的百分比。

由表1~表3可得,对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋增加量、受拉钢筋增加量及钢筋总用量增加量与轴向压力和初始偏心距的相关关系,如图1~图3所示。

图1 对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋As’增加量图图2 对称配筋相对于非对称配筋时受拉钢筋As增加量图图3 对称配筋相对于非对称配筋时钢筋总用量As’+As增加量图由表1~表3和图1~图3可得:a)当初始偏心距ei较小时,对称配筋和非对称配筋受压钢筋A's及受拉钢筋As 的计算结果均小于最小配筋面积,因此均应取最小配筋面积。

此时对称配筋和非对称配筋受压钢筋A's及受拉钢筋As用量相等,钢筋总用量A's+As也相等。

b)当初始偏心距ei稍大时,对称配筋受压钢筋A's的计算结果开始大于最小配筋面积,而非对称配筋受压钢筋A's的计算结果依然小于最小配筋面积,应取最小配筋面积;对称配筋和非对称配筋受拉钢筋As的计算结果同时大于最小配筋面积,但对称配筋受拉钢筋As用量相对于非对称配筋受拉钢筋As用量增长较慢。

此时对称配筋受压钢筋A's用量开始大于非对称配筋受压钢筋A's用量,对称配筋受拉钢筋As用量开始小于非对称配筋受拉钢筋As用量,对称配筋钢筋总用量A's+As 开始大于非对称配筋钢筋总用量A's+As。

c)当初始偏心距ei继续增大时,非对称配筋受压钢筋A's的计算结果也开始大于最小配筋面积,此时对称配筋受压钢筋A's用量始终大于非对称配筋受压钢筋A's 用量,对称配筋受拉钢筋As用量始终小于非对称配筋受拉钢筋As用量,对称配筋钢筋总用量A's+As始终大于非对称配筋钢筋总用量A's+As。

然而当对称配筋和非对称配筋受压钢筋及A's受拉钢筋As的计算结果均大于最小配筋面积时,对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋A's增加量、受拉钢筋As减少量和钢筋总用量A's+As增加量均为定值,且均与初始偏心距ei无关,但随轴向压力N的增大而减小。

d)当轴向压力N和初始偏心距ei均较小时(表3左上区),对称配筋和非对称配筋钢筋总用量A's+As相等;当轴向压力N较小且初始偏心距ei较大或轴向压力N较大且初始偏心距ei较小时(表3中间区),对称配筋相对于非对称配筋时钢筋总用量A's+As增加的百分比随初始偏心距ei的增大而增大,最大为38%;当轴向压力N和初始偏心距ei均较大时(表3右下区),对称配筋相对于非对称配筋时钢筋总用量A's+As增加的百分比均随轴向压力N和初始偏心距ei的增大而减小,最大为25%,最小趋于0%。

因此实际工程设计中,当轴向压力N和初始偏心距ei均较小或较大时,为计算和施工方便并适当增加结构的安全性,非对称配筋完全可以按对称配筋来进行设计。

2 直观分析对于受压钢筋A's,由于非对称配筋相对于对称配筋时更充分利用了混凝土的承载力(表现为受压钢筋A's求解公式中取x=ξbh0作为设计补充条件),即对称配筋相对于非对称配筋时受压区混凝土高度减小,致使对称配筋相对于非对称配筋时受压区混凝土承担了较小的轴向压力,因此在承受相同轴向压力N时,对称配筋相对于非对称配筋时受压钢筋A's用量增加。

对于受拉钢筋As,由于非对称配筋相对于对称配筋时更充分利用了混凝土的承载力(表现为受压钢筋A's求解公式中取x=ξbh0作为设计补充条件),即对称配筋相对于非对称配筋时受压区混凝土高度减小,致使对称配筋相对于非对称配筋时受拉钢筋内力臂(即受拉钢筋合力点至受压区混凝土和受压钢筋合力点的距离)增加,因此在承受相同弯矩Ne时,对称配筋相对于非对称配筋时受拉钢筋As用量减小。

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