轴心受压构件截面尺寸为b×h=30cm×35cm，构件长度L=4.5m.采用25号混凝土，HRB3

Question

轴心受压构件截面尺寸为b×h=30cm×35cm，构件长度L=4.5m.采用25号混凝土，HRB335级钢筋（纵向钢筋）和R235级钢筋（箍筋）。作用的轴向压力γ0Nd=1700KN,试进行构件的截面设计并绘出配筋图

Answer 1

1 已知条件

    柱截面宽度b=300mm,截面高度h=350mm,纵向钢筋合力点至截面近边缘距离a_s=35mm,弯矩平面内计算长度l_0x=4500mm,弯矩平面外计算长度l_0y=4500mm,混凝土强度等级C25,纵向钢筋强度设计值f_y=360Mpa,非抗震设计,截面设计压力N=1700kN,计算配筋面积。

2 配筋计算

    查混凝土规范表4.1.4可知

                       f_c=11.9Mpa

    截面面积

                       A=bh

                        =300×350

                        =105000mm²

    根据混凝土规范表6.2.15可得轴心受压稳定系数

                       φ=0.91

    轴心受压全截面钢筋面积

                       A^'_s=2277.78mm²

    A_s<A^'_s/2,取单侧钢筋面积

                       A_s=1138.89mm²

    取全截面纵向钢筋最小配筋率

                       ρ^'_smin=0.55%

    全截面纵向钢筋最小配筋面积

                       A^'_smin=577.50mm²

    A_s>A^'_smin/2，取单侧钢筋面积

                       A_s=1138.89mm²

框架柱斜截面受剪承载力计算书

 

1 已知条件

    柱截面宽度b=300mm,高度h=350mm,纵向钢筋合力点至截面近边缘距离a_s=35mm,箍筋间距s=100mm,混凝土强度等级C25,箍筋设计强度f_yv=270MPa,非抗震设计,竖向剪力设计值V=200kN,轴压力设计值N=1700kN,求所需钢筋面积。

2 配筋计算

    查混凝土规范表4.1.4可知

                       f_c=11.9Mpa        f_t=1.27Mpa

    由混凝土规范6.3.1条可得混凝土强度影响系数

                       β_c=1.0

    截面面积

                       A=bh

                        =300×350

                        =105000mm²

    截面有效高度

                       h₀=h-a_s=350-35=315mm

    截面腹板高度

                       h_w=315mm

    由混凝土规范6.3.1条可知截面允许的最大剪应力

                       τ_max=0.25β_cf_c=0.25×1.0×11.9=2.99MPa

    剪力产生的剪应力

                       τ_V=V/b/h₀

                         =200000/300/315

                         =2.12MPa

    剪应力τ_V<τ_max,截面尺寸满足条件。

    由混凝土规范可知

                       0.3f_cA=376.20 >N

    取N=376.20kN。

    由于λ<1,根据混凝土规范,取λ=1。

    由混凝土规范可知混凝土的抗剪承载力

                       V_c=1.75/(λ+1)f_tbh₀

                         =1.75/(1.0+1)×1.27×300×315

                         =105091.10N

    由混凝土规范6.3.12可知轴力抗剪承载力

                       V_N=0.07N=0.07×376200=26334N

    根据混凝土规范可知抗剪箍筋面积

                       A_sv=(V-V_c-V_N)s/f_yv/h₀

                         =(200000-105091.10-26334)×100/270/315

                         =80.63mm²

    同一截面最小箍筋面积

                       A_svmin=25mm² <A_sv

    取箍筋面积

                       A_sv=80.63mm²