建材之风讯:框架结构中框架柱多出现计算配筋?
在分析电算结果的过程中经常发现,框架结构的底层柱出现较多的计算配筋,有的主楼框架柱一半以上在底层出现计算配筋,有的柱计算配筋率达3.0%以上,且柱子轴压比较大,三级框架有的达到0.85以上;有些结构设计人员认为柱的轴压比和配筋率在规范允许范围内,并无不妥之处。对此笔者有不同看法。笔者认为,在这种情况下应该加大框架柱的断面,减小轴压比,尽量控制柱子的配筋为构造配筋。因为底层柱一般情况下为小偏心受压,该状态时柱截面砼受压区面积较大,钢筋与混凝土一起参与受压;而适当加大框架柱断面尺寸,可以减小柱截面相对受压区高度,增强了框架柱的延性。
下面以某一框架柱的偏压计算实例作进异步说明:
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N-C=6(1)B*H(mm)=600*600
Cover=35(mm)Cx=2.00Cy=1.35Lc=3.50(m)Nfc=3Rcc=30.0
(31)N=-4353.Uc=0.85Rs=0.98(%)Rsv=1.35(%)Asc=254.0
(1)N=-4643.Mx=-72.My=13.Asxt=1210.
(1)N=-4643.Mx=-72.My=13.Asyt=630.
(31)N=-4353.Mx=-431.My=-30.Asxb=1475.
(29)N=-4081.Mx=99.My=431.Asyb=796.
(1)N=-4643.Vx=-5.Vy=23.Asvx=372.Asvx0=0.
(1)N=-4643.Vx=-5.Vy=23.Asvy=372.Asvy0=0.
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解:1求e
e=ηei+h/2-as
ei=eo+eaeo=M/N=(431×106)/(4353×103)=99mmei=99+20=119mm
η=1.0+1/(1400×ei/ho)×(lo/h)2×ζ1×ζ2
lo/h=3.500×2/600=11.7
ζ1=0.5fcA/N=(0.5×14.3×600×600)/(4353×1000)=0.59
ζ2=1.15-0.01.lo/h=1.15-0.01×11.7=1.033
固lo/h<15取ζ2=1.0
η=1.0+1/[1400×(119/555)]×11.72×0.59×1.0
=1+0.27=1.27
2判断大小偏压
Nb=fc.ζbbho=14.3×0.55×600×555=2619KN<N=4353KN
应为小偏压
3偏心复压配筋计算:
对称配筋按7.3.4.7条
N.e≤1/rRE[ζ(1-0.5ζ)a1.fc.b.ho2+f.ζ.As’(ho-as’)
As=As’=[N.e.rRE-ζ(1-0.5ζ)a1.fc.b.ho2]/fy’(ho-as’)
其中ζ=(N.rRE-ζa1.fc.b.ho2)/{(N.rRE-0.43.a1.fc.b.ho2)/[(β1-ζ)(ho-as’)]}+ζb=0.676
钢筋面积As=As’=[4353×103×0.8×406-0.676×(1-0.5×0.676)×14.3×600×5552]/300×(555-45)=1480
受拉钢筋的应力fys=fy(x/h0-β1)/(ζb-β1)=149N/mm2
显然,受拉钢筋没有充分发挥作用,而太多的钢筋参与受压,既浪费了材料,构件的受力也不合理。
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