异形截面钢筋混凝土柱正截面承载力简化计算_王依群

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1、第31卷第1期建筑结构2001年1月异形截面钢筋混凝土柱正截面承载力简化计算王依群赵艳静周克民陈勤陈云霞(天津大学300072)[提要]提出了T,L,`形双向偏心受压柱正截面承载力的简化计算公式。这些简化公式所描述的N-Mx-My三维相关曲面不但精度高,而且光滑、连续,具有外凸性,简单实用,克服了异形柱正截面承截力精确计算耗时太多的缺点,为异形柱的工程应用奠定了基础。此法已装入作者开发的混凝土结构设计配筋程序中,经十几家设计院几十个工程计算,与其它程序相比,无论是配筋结果还是计算时间均有所改进。[关键词]钢筋混凝土异形柱承载力简化计算方法Baseduponthea

2、ccurateload-bearingcapacityN-Mx-Myinteractioncurves,whichareobtainedbyfibermethod,thesim-pleequationsofinteractioncurvesarederivedfortheT,Land`shapedR.C.Columns.Theseequationsgiveverygoodapproximationstotheaccurateones,whilemaintainingsmoothness,convexityandcontinuityrequirementsinthr

3、ee-d-imensionalspace.TheequationsmaybeimplementedinthegeneralcomputerprogramsforR.C.structuresdesign.Keywords:R.C.specia-lshapedcolumn;load-bearingcapacity;simplifiedcalculationmethod一、概述弯矩所围形状由圆形变为橄榄形,即其形状逐渐变在对L,T,`形截面双向偏心受压柱正截面承扁。当肢宽厚比(h/b或bf/hf)范围在3[h/b[4载力的一系列研究的基础上,对文[1]的简化公式进时,其

4、Mu-Mv曲线可分为上、下两部分,见图2行了改进,克服了原有公式承载力随轴压比变化的(Mu,Mv分别为荷载对轴u,v的弯矩)。图中跳跃现象。这里我们又对`形截面柱正截面承载力Mvmax,Mvmin分别为荷载作用于截面轴u时的截面的变化规律进行了总结,提出这种柱的正截面承载抵抗弯矩的最大、最小值。Mumax是荷载作用于截力的简化计算公式。这些公式实施简便,易于编制面轴v时的截面抵抗弯矩的最大值。设Mvu为Mu高效的计算机程序。达到其最大值Mumax时的Mv轴上的弯矩值。Mu-图1为L,T,`形柱截面的一般形式,除构造筋Mv曲线的上、下两部分(图3)均用抛物线来拟合。

5、外的纵筋为主筋。计算中只考虑主筋的作用,净保其上部分用(-Mumax,Mvu),(0,GMvmax),(Mumax,护层厚度25mm,主筋直径不大于25mm,箍筋按文Mvu)三点;下部分用(-Mumax,Mvu),(0,FMvmin),[4]要求配置,可以保证构件达到本文计算的正截面(Mumax,Mvu)三点来定抛物线的三个系数。于是上承载力及抗震设防的延性要求。文中所指的异形柱部分的曲线方程为正截面承载力精确数值积分法的原理及方法见文GMvmax-Mvu2[4],精确法计算结果与试验[2,3]一致,且有一定的Mv=GMvmax-2Mu(1)Mumax安全度,同文

6、[4]一样,本文不考虑箍筋约束对构件下部分的曲线方程为正截面承载力的提高作用。Mvu-FMvmin2二、L形截面柱Mv=FMvmin+2Mu(2)Mumax等肢L形双向偏心受压柱正截面极限承载力式中:G,F是根据拟合精度要求对Mvmax,Mvmin的修变化规律为:随肢宽厚比由1(矩形)增大到4,极限正系数,它们是轴压比n的函数1(n[0145)G=018+014(1-n)(n>0145)2(n-0145)1+D-2D(n[019)F=01451(n>019)这里D可取0105。当MvMvu时采用式(1)进行图1异形截面柱纵向钢筋、构造筋和箍筋的设置正截面承载力计

7、算,当Mv

8、线方程为中