框架結(jié)構(gòu)中框架柱多出現(xiàn)計算配筋?
在分析電算結(jié)果的過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),框架結(jié)構(gòu)的底層柱出現(xiàn)較多的計算配筋,有的主樓框架柱一半以上在底層出現(xiàn)計算配筋,有的柱計算配筋率達3.0%以上,且柱子軸壓比較大,三級框架有的達到0.85以上;有些結(jié)構(gòu)設計人員認為柱的軸壓比和配筋率在規(guī)范允許范圍內(nèi),并無不妥之處。對此筆者有不同看法。筆者認為,在這種情況下應該加大框架柱的斷面,減小軸壓比,盡量控制柱子的配筋為構(gòu)造配筋。因為底層柱一般情況下為小偏心受壓,該狀態(tài)時柱截面砼受壓區(qū)面積較大,鋼筋與混凝土一起參與受壓;而適當加大框架柱斷面尺寸,可以減小柱截面相對受壓區(qū)高度,增強了框架柱的延性。
下面以某一框架柱的偏壓計算實例作進異步說明:
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n-c= 6 ( 1)b*h(mm)= 600* 600
cover= 35(mm) cx= 2.00 cy= 1.35 lc= 3.50(m) nfc= 3 rcc= 30.0
( 31)n= -4353. uc= 0.85 rs= 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+ea eo=m/n=(431×106)/(4353×103)=99mm ei=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判斷大小偏壓
nb=fc.ζb bho=14.3×0.55×600×555=2619kn<n=4353kn
應為小偏壓
3偏心復壓配筋計算:
對稱配筋按7.3.4.7條
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
鋼筋面積as=as’=[4353×103×0.8×406-0.676×(1-0.5×0.676)×14.3×600×5552]/300×(555-45)=1480
受拉鋼筋的應力 fys=fy(x/h0-β1)/(ζb-β1)=149n/mm2
顯然,受拉鋼筋沒有充分發(fā)揮作用,而太多的鋼筋參與受壓,既浪費了材料,構(gòu)件的受力也不合理。