轴压构件计算
- 格式:doc
- 大小:116.00 KB
- 文档页数:4
轴心受压构件长细比详细计算公式及扩展
长细比的计算公式如下:
λ=L/d
其中,λ为长细比,L为构件的长度,d为构件的截面尺寸(一般指最小截面尺寸,如矩形截面的宽度或圆形截面的直径)。
1.普通钢筋混凝土构件:λ≤60
2.预应力混凝土短期受拉构件:λ≤35
3.预应力混凝土长期受拉构件:λ≤25
以上是常见的构件长细比限制,对于特殊构件或特殊材料,限制值可能有所不同。
在进行具体的构件设计时,需要结合实际情况进行计算和判断。
扩展的长细比计算公式如下:
1.矩形截面长细比计算公式:
-构件为矩形截面,不考虑抗弯预应力,截面面积为A,截面惯性矩为I,截面高度为h,长细比为λ,宽度为b;
-λ=L/d=L/(b/√12)=√12*L/b
-公式中√12是矩形截面抗弯构件的长细比的系数。
2.圆形截面长细比计算公式:
-构件为圆形截面,直径为d,长细比为λ;
-λ=L/d
3.T形截面长细比计算公式:
-构件为T形截面,不考虑抗弯预应力,截面上翼缘的高度为h1,宽度为b1,截面下翼缘的高度为h2,宽度为b2;
-λ=L/d=L/((b1h1+b2h2)/2)
以上是一些常见截面形状的长细比计算公式。
在实际工程设计中,可能还会有其他特殊形状的截面,需要根据具体情况进行计算。
在进行长细比计算时,需要注意以下几点:
1.计算中要考虑截面惯性矩的效应,通常会取截面最不利的惯性矩进行计算。
2.考虑截面的有效高度,对于有孔洞或开口的截面,需要减去孔洞或开口的高度。
3.不同材料的长细比限制值可能有所不同,需要根据不同材料的特性进行计算和判断。
轴心受压构件正截面承载力计算首先,要计算轴心受压构件的正截面承载力,我们需要了解构件的几何参数,例如截面的尺寸和形状,以及构件的材料特性,如弹性模量和抗压强度等。
下面介绍一种常用的计算方法,即欧拉公式。
欧拉公式适用于细长的杆件,可以计算其承载力。
根据欧拉公式,轴心受压构件的正截面承载力可以表示为:Pcr = (π^2 * E * I) / (Lr)^2其中,Pcr 是构件的临界承载力,E 是构件的弹性模量,I 是构件截面的惯性矩,Lr 是约化长度。
对于不同的构件形状,惯性矩I的计算公式也不同。
以下是一些常见形状的惯性矩计算公式:1.矩形截面:I=(b*h^3)/12,其中b是截面的宽度,h是截面的高度;2.圆形截面:I=π*(d^4)/64,其中d是截面的直径;3.方管截面:I=(b*h^3-(b'*h')^3)/12,其中b是外边框的宽度,h是外边框的高度,b'是内边框的宽度,h'是内边框的高度。
约化长度Lr的计算取决于构件的边界条件。
以下是一些常见边界条件的约化长度计算公式:1.双端固定支承:Lr=L;2.一端固定支承、一端支座支承:Lr=0.7*L;3.双端支座支承:Lr=2*L。
通过使用上述公式,我们可以计算出轴心受压构件的正截面承载力。
需要注意的是,上述公式是基于一些理想化假设和条件下推导得出的,实际工程中还需要考虑一些因素,例如构件的稳定性和局部细部构造等。
因此,在实际设计中,应该根据具体情况综合考虑各种因素,并结合相关的规范和标准进行设计和验证,以确保构件的安全性和可靠性。
总之,轴心受压构件正截面承载力计算是工程设计中的重要环节。
通过合理的参数选择和计算,可以确定构件能够安全承受的最大压力,从而保证结构的安全和可靠性。
受压构件计算
例4-1:某现浇多层钢筋混凝土框架结构,底层中柱按轴心受压构件计算。
柱高H=6.4m ,轴力设计值N=2450KN ,采用C30混凝土,HRB335级钢筋。
求柱截面尺寸,并配置纵筋和箍筋。
[解]:1、估算截面尺寸
设配筋率ρ'=0.01,,1=ϕ由公式(规范7.3.1)
3
'157354)
30001.03.14(0.19.0102450)
(9.0f f N
A y c =⨯+⨯⨯⨯='+=
ρϕ
正方形截面边长mm A b 7.396==,取b 400=2、求稳定系数
柱计算长度H l 0.10=(规范7.3.11),164006400
0==
b l ,查表得87.0=ϕ(规范7.3.1)。
3、计算配筋
由公式 ''
9.0y c s f A f N
A -=ϕ=300
4003.1487.09.01024502
3⨯-⨯⨯23.2803mm =
选择(=3041mm 2),ρ=(3041/4002)=1.9%。
箍筋配置 >22/4,s <15×22=330,钢筋配置见上图。
例4-2: 某宾馆门厅现浇钢筋混凝土柱,采用圆形截面,直径d=500mm ,承受轴向压力设计值N=3250kN 。
柱高H =8m ,计算长度l 0=0.7H 。
采用C30级混凝
土,纵筋采用HRB335级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋。
求该柱的配筋。
解:1、基本参数
取混凝土保护层厚度C=25mm ,则有
22
1590004
,450252500mm d A mm d cor
cor cor ===⨯-=π
先初步确定纵筋为
20(规范10.3.1),由 表查得2
'2513mm A s =
C30级混凝土235
,3.14HPB MPa f c =级钢筋MPa f y 210=。
2、计算螺旋箍筋
由(规范7.3.2-1)确定螺旋箍筋的换算面积,C30级混凝土,取螺旋箍筋影响
系0.1=α,
y
s y cor c sso
f A f A f N
A α29.0'
'--= =23
3.1389210
0.122513
3001590003.149.0103250mm =⨯⨯⨯-⨯-⨯
'
2'25.0,25.62825.0s sso s A A mm A >=(规范7.3.2注2) 设螺旋箍筋直径为8mm ,由表查得2
13.50mm A ss =。
由(规范7.3.2-2)
mm
A A d S ss ss cor 2.513
.13893.5045014.30
1
=⨯⨯==
π 取40mm <mm S 50=<mm d cor
905
=及80mm ,(规范10.3.3)满足构造要求。
3、轴心受压普通钢筋柱计算承载力(规范7.3.2注1)
122.11500
80007.00<=⨯=d l (规范7.3. 2注2),查表,962.0=ϕ 按(规范7.3.1)计算,
KN
A f A f N s y c 3084)25133004
500
3.14(962.09.0)(9.02
''=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=πϕ螺旋箍筋柱承载力KN N 3250=小于 1.5倍普通钢箍柱承载力
)462630845.1(KN =⨯,满足要求。