河海大学结构程序分析课程作业

e ei h as 2
f y¢ s f y
b
N
三个方程，四个未知数x，As，As’，σs，无唯一解。需补充一个条件。 步骤1 ①考虑最小配筋率
As minbh 0.2%bh
ei=e0-ea
e’
实际重心轴
②考虑 偏心距e0极小且As配置很少时：
¢ ) f y¢As (h0 ¢ as ) Ne¢ ，e¢ 1 f cbh(h0
ei>0.3h0时，在正常配筋范围内一般属于大偏心受压破坏，故 ei>0.3h0时可按大偏心受压构件设计 ei≤0.3h0时，在正常配筋范围内一般属于小偏心受压破坏，故 ei≤0.3h0时可按小偏心受压构件设计
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
大偏心受压构件计算
fy
（左上公式求As） （右上公式求As）
As
Ne¢ f y (h0 as ' )
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
大偏心受压构件计算 N f y¢As¢ 1 f cbx f y As x ¢) Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢ As¢ (h0 as 2 h e ei as ， b ， ¢ x 2as 2
课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
N f y¢As¢ 1 f cbx f y As x ¢) Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢ As¢ (h0 as 2
e ei h as ， b ， ¢ x 2as 2 e¢ ei
h0
’
h h as¢ (e0 ea ) 2 2 fy’As α1fcbh σs’As’ h h ¢ ) N [ as¢ (e0 ea )] 1 f cbh(h0 h0’-h/2 2 2 As 反向受压破坏！ ¢ as ) f y¢(h0
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
2
Ne¢ f y As (h0 a¢ s)
e¢ ei h a¢ x 2a¢ s ， b ， s 2
偏心受压构件还有可能由于长细比比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生 纵向弯曲而破坏。因为在该平面内没有弯矩作用，因此还需要对垂直于弯矩平面按轴心 受力构件进行验算。 N M
h ¢ ， b ， ¢ as x 2as 2
已知N，e0，b，h，fy，fy’，fc，求As，As’
两个方程，三个未知数x，As，As’，无唯一解。需补充一个条件。 考虑经济性，让混凝土最大限度地发挥作用（min(As+As’)），取x=ξbh0。
As '
Ne 1 f cb b h0 (h0 f y ' (h0 as ' )
¢) Ne 1 fcbh0 2s f y¢As¢ (h0 as
b 说明As’仍不能满足抗压要求，按As’未 b
x h0 2as ' 左上公式求As。 x h0 2as ' 右上公式求As。
知情况重算或按小偏心受压构件计算。
As
1 f cbh0 f y ' As ' N
Cm
构件截面偏心距调节系数， 当小于0.7时取0.7。 C m ns 小于1.0时取1.0，对剪力墙 及核心筒墙，可取1.0。 与弯矩设计值M2相应的轴向 压力设计值。 截面曲率修正系数，小于等 于1.0，A为受压构件截面面 积。
N
0.5 f c A c 1 N
c
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
b h0
2
)
¢ bh As ' min
取As’=ρ’minbh，按As’ 已知的情况重算。 把As’代入到左上式求 As。
( As minbh)
¢ bh As ' min
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
大偏心受压构件计算
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偏心受压构件基本计算公式
N f y¢As¢ 1 f cbx f y As x ¢) Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢ As¢ (h0 as 2
e ei h as 2
大偏心受压
¢) Ne¢ f y As (h0 as
e¢ ei h ¢ as 2
分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值绝对值较大的为绝对值较大的为mm22绝对值较小的为绝对值较小的为m11当构件按单曲率弯曲时当构件按单曲率弯曲时mm11mm22取正值取正值否则取负值否则取负值
ei≤0.3h0时，小偏心受压破坏
确定As①② As 、 As ’ 均未知 As’已知， 求 As 垂直于弯矩平面 承载力复核
求ξ
求As’、（As）
垂直于弯矩作用平面承载力 复核
绘制配筋图
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
偏心受压构件考虑二阶效应的条件
1、弯矩作用平面内当同一主轴方向的杆端弯矩比M1/M2不大于0.9，且轴压 e0的影响。
小偏心受压构件计算
N f y¢As¢ 1 f cbx s As 1 x f ¢ ¢ ¢ Ne 1 f cbx(h0 ) f y As (h0 as ) s y b 1 2
¢ x 2as b ，
h as 2
¢ b ， x 2as
e ei
N f y¢As¢ 1 f cbx s As x ¢) Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢ As¢ (h0 as 2
s fy 1 b 1
lc / i 34 12(M1 / M 2 ) 比不大于0.9，长细比满足： ，可不考虑二阶效应对
M1 / M 2 0.9
且 N / f c A 0.9 且 lc / i 34 12(M1 / M 2 ) 可不考虑二阶效应的影响
lc
i
M1、M 2
构件的计算长度，可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑 点之间的距离； 偏心方向的截面回转半径； 分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分 析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值，绝对值较大的为 M2 ， 绝对值较小的为M1，当构件按单曲率弯曲时，M1/M2取正值， 否则取负值。
C语言……）
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
计算截面内力设计值，初定截面尺寸b、h，选定材料，预估 as、as’等。 要否考虑二阶效应？计算截面偏心距调节系数、弯矩增大系数，计算e0、ea、ei 根据ei与0.3h0的大小关系来判定大小偏心受压。
ei>0.3h0时，大偏心受压破坏
偏心受压构件偏心距计算
e0 N
N M=N e0
a
e0
a' N b
=
As
¢ As
As
¢ As
=
As
As
h0
As¢
¢ As
M 计算偏心距（理论上）： e0 N
初始偏心距ei ： ei e0 ea 附加偏心距ea ： max 20mm, h 30
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
已知N，e0，b，h，fy，fy’，fc，As’，求As
¢) Ne 1 fcbh0 2s f y¢As¢ (h0 as
b 说明As’仍不能满足抗压要求，按As’未 b
x h0 2as ' 左上公式求As。 x h0 2ast;一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
课程作业评分标准：
1、内容结构完整性（60%）；
2、程序设计的正确性（15%）；
3、程序设计的可维护性和完备性（10%）； 4、计算实例详尽（5%）； 5、文字表达准确、通顺，图、表格式正确、美观（5%）。
补充说明：程序设计采用的计算机语言不限（如Fortran、VB、
两个方程，两个未知数x，As，可解。 x Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢As¢ (h0 as¢ ) 2 ¢) Ne f y¢As¢(h0 as s 1 1 2 s 1 f cbh0 2
¢) Ne¢ f y As (h0 as
e¢ ei h ¢ ， as ¢ x 2as ， b 2
¢) Ne¢ f y As (h0 as
h ¢ ， ， as ¢ x 2as b 2
已知N，e0，b，h，fy，fy’，fc，As’，求As
两个方程，两个未知数x，As，可解。 x Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢As¢ (h0 as¢ ) 2 ¢) Ne f y¢As¢(h0 as s 1 1 2 s 1 f cbh0 2
N 0.9 ( f y ' As ' f c A)
N：轴向力设计值 ：钢筋混凝土构件的稳定系数 As’：全部纵向受压钢筋的截面面积 A：构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于0.03 时，A改用净面积Ac，Ac=A-As’
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小偏心受压
b
f y¢ s f y
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
偏心受压构件判别
b
大偏压 小偏压
截面设计前x（ξ）是未知 的，所以实际无法用此式判断 大小偏心受压破坏。
判 别 原 则
b
根据设计经验的总结和理论分析，实际设计时可先根据偏心矩ei的大小 来决定：
N f y¢As¢ 1 f cbx f y As
x ¢) Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢ As¢ (h0 as 2
e ei h b ， ¢ as ， x 2as 2 e¢ ei
¢) Ne¢ f y As (h0 as
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
偏心受压构件考虑二阶效应的条件
2、否则应按以下步骤调整初始弯矩:
M C m ns M 2
M1 C m 0.7 0.3 0.7 M2
ns 1
l 1 ( c )2 c 1300( M 2 / N ea ) / h0 h
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
课程作业基本要求：
1、采用统一的封面和题目；
（1）封面：指定格式的封面（A4打印版） （ 2 ）题目：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计 （非土
木专业的题目需自拟）
2、程序设计的主体内容；
（1）引言（概述） （2）偏心受压构件计算理论及程序框图 （3）源程序 （4）计算实例 （5）小结
稳定系数 计算
稳定系数与柱的长细比l0/b有关：
l0/b ≤ 8 时， 1 ； l0/b > 8 时， 递减 ； 确定方法：查表或计算。
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
小偏心受压构件计算
N f y¢As¢ 1 f cbx s As 1 x f ¢ ¢ ¢ Ne 1 f cbx(h0 ) f y As (h0 as ) s y b 1 2
知情况重算或按小偏心受压构件计算。
As
1 f cbh0 f y ' As ' N
fy
（左上公式求As） （右上公式求As）
As
Ne¢ f y (h0 as ' )
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课程作业<一>：钢筋混凝土偏心受压构件计算程序设计
大偏心受压构件计算
¢ 1 f cbx f y As N f y¢ As x ¢ (h0 a¢ Ne 1 f cbx(h0 ) f y¢ As s) 2 h e ei as ， b ， x 2a¢ s