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）
大偏 心受 压柱 非对 称配筋 的 截面设 计 有两 种 情 况 ： 是 已知 其 它 条 件 ， 算 Ａ 、 ； 是 已知 其 一 计 ，Ａ 二
２ 计 算 结 果与 分 析
２ １ 计算 实例 ．
基 金 项 目 ： 南 省 教 育 厅 科 技 攻 关 基 金项 目（０ ２７ ０ ０ ） 河 ２０ ５ ０ ０ ４ 作 者 简 介 ： 建 伟 （ ９ ０一） 男 ， 南 开 封 人 ， 教 授 ， 士 ， 事 工 程 结 构 的 教学 与研 究 工 作 王 １７ ， 河 副 硕 从
钢筋 混凝 土结 构 ， ＝ １２ 。 ．
面有效 高 度 ， 。＝ｈ一口 ； ８ ｈ ８ 、 ，为受拉 、 压钢 筋重 心到 混凝 土近 表面 的距离 ； 为结构 系数 ， 于一般 受 对 公式 的适 用条 件为 ２ ≤ ≤ ａ 。 若 ≥ ｈ 或 ≥ ， ， 。 则为小 偏 心受 压破 坏 它 条件 和 Ａ 计 算 Ａ 。 ， ， 对 于第 一种 情况 ， 结合 实际 情况 】 当混 凝 土受 压 区 为最 大 时 ， 筋 总 用 量 最 少 ， 混 凝 土 受 压 区 ， 钢 故 高 度取最 大值 ， 即 ： ｈ ， 。 然后代 入 式 （ ） （ ） 出 Ａ 若计 算 出的 Ａ ≤ｐ ｂ 。则 取等 于最 小配筋 １ 、２ 求 。 ｈ， 面积 ， Ａ ：Ｐ ｂ 。然后 按 已知 Ａ 的第 二 种情况 计算 Ａ 。 即 ｈ， 对 于第二 种情 况 ， 式 （ ） （ ）求 解 （ 和 Ａ ） Ａ 也要满 足最 小配 筋率 的要 求 ， Ａ 用 １ 、２ ， 即 ≥ｐ ｈ 。 ｂ 。 。
收 稿 日期 ：０ ６— ３— １ ２ ０ ０ ０
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第 ５期
王 建 伟 等 ： 偏 心 受 压柱 对 称 与 非 对称 配 筋 的 钢 筋 用 量 对 比 大
‘５ ・ ９
对 于截面 尺 寸为 ｂ× ｈ＝３ ０ ｍ × ０ ｍ 的大 偏心受 压 柱 ， 算高 度为 ４ ０ ＝１ ０ ， ０ｍ ５０ ｍ 计 ． ｍ（ ． ） 采用 Ｃ ５混 ２
（） ２
Ｐ为轴 向压力设计 值 ； 为 轴 向压力 作用 点 至受拉 钢筋 合力 点的 距离 ， ｅ ｅ＝ｔ 。＋ｈ ２一ａ ；。 ｉ ｅ ／ ，ｅ 为初 为钢 筋抗 压强 度设 计值 ； Ａ Ａ 、 ，为受 拉 、 受压 钢筋 截 面面积 ；。 ｈ 为截
始 偏心 距 ， Ｐ 为混凝 土抗 压强 度 设计值 ； ｅ 。＝ ｂ为柱 的截 面宽 度 ； 柱 的截 面 高度 ； ｈ为 为受 压 区计 算 高 度 为钢筋抗 拉强 度设 计值
Ｖ０ ２ Ｎｏ． １ ７ ５ Ｏｃ ． ｔ ２ ０６ ０
文 章 编 号 ：６ ２— ８ １ ２ ０ ）５—０ ５ １７ ６ ７ （０ ６ ０ ０ ８—０ ３
大偏 心 受压 柱 对 称 与 非对 称 配 筋 的钢 筋 用量 对 比
王 建 伟 ， 建 荣 薛
（ 河水利职业技术学 院 ， 南 开封 ４５０ ） 黄 河 ７０ １
中 图 分 类 号 ：Ｕ ７ Ｔ ３５ 文献标识码 ： Ａ
Ｕ
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工程 上受压 构件 根据破 坏特 征不 同分 为 大偏 心受 压构 件 和小 偏 心 受压 构 件 ， 压 构件 配 筋 分 为非 受 对称 配筋 和对 称配筋 。若 柱两侧 的受 拉 、 受压 钢 筋面 积不 相 等 ， 称 为 非对 称 配 筋 ， 用非 对 称 配 筋可 则 采 节 约钢筋 ， 但施 工不 方便 。若 柱两侧 钢 筋 的面积 、 强度 和计 算保 护层 厚度 均相 等 ， 称 为对称 配 筋 ， 称 则 对 配 筋 的钢 筋 总用量 多于非 对称 配筋 … 。但 增 加具 体数量 各 文献 均 未提 及 。 。本 文通 过实 例计 算 和理 】 论 分析 ， 出对称 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 计算 公式 ， 得 以及 钢 筋增加 数 量 与压 力 Ｐ和偏心距 ｅ 。的关 系 ， 可供 工 程设计 人 员参考 。
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第２ ７卷 第 ５期
２０ ０ ６年 ｌ Ｏ月
河 南 科 技 大 学 学 报 ：自 然 科 学 版
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ｕｎｖ ｒｌ ｆＳ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ： ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｏｒａ ｆ Ｈｅ ａ ｉｅ ｓｔ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅ ｙ Ｓ