圆形截面偏心受压构件配筋计算

圆形配筋计算圆形配筋是钢筋混凝土设计中常见的一种结构形式，适用于圆形截面的构件，如圆柱体、球体等。

圆形配筋的设计应按照国家相关标准进行，其中包括GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB/T 6723-1986《钢筋混凝土圆形柱设计与施工技术规范》等。

下面将针对圆形配筋计算的一些基本知识进行详细介绍。

1. 圆形截面的受力特点圆形截面的受力特点与直角截面有所不同，其主要受力方式为双向径向受力，即圆心处的压力沿径向传递到圆周处。

圆形截面的轴心受力状态类似于受弯构件，因此可以采用类似的公式进行计算。

但是，由于圆形构件的对称性，圆周处的受拉受压应力相等，因此无需采用另外的公式进行计算。

2. 圆形配筋的截面参数在进行圆形配筋计算时，需要确定以下几个截面参数：（1）截面面积A圆形截面的面积可以直接通过几何公式进行计算：A = πr^2其中，r为圆的半径。

（2）截面惯性矩I圆形截面的惯性矩可以根据公式进行计算：I = πr^4/4（3）截面抗弯系数W圆形截面的抗弯系数可以根据公式进行计算：W = 2πr^3/33. 圆形配筋的配筋计算在进行圆形配筋设计时，需要确定以下几个参数：（1）受弯截面的重心到截面边缘的距离a圆形截面受弯时，重心到截面边缘的距离a可以根据以下公式进行计算：a = r/2（2）设计弯矩M设计弯矩M可以根据实际计算得出。

（3）混凝土压杆强度fcd混凝土压杆强度fcd可以按照国家相关标准进行计算。

（4）钢筋抗拉强度fyd钢筋抗拉强度fyd可以按照国家相关标准进行计算。

（5）受压钢筋配筋率ρ受压钢筋配筋率ρ可以根据国家相关标准进行计算，一般为0.01-0.05。

（6）钢筋抗拉强度fyd钢筋抗拉强度fyd可以根据国家相关标准进行计算。

（7）截面抵抗矩MRd截面抵抗矩MRd可以根据公式进行计算：MRd = 0.87fydAsa(a - d/2)其中，Asa为受压钢筋面积，a为重心到受压钢筋处的距离，d 为受压钢筋上面纵向竖向重心至截面边缘的距离。

圆形截面偏心受压构件配筋计算
一、引言
二、影响因素
1.材料性质：不同的材料有不同的强度，一些材料具有较高的强度。

2.构件形状：构件的高度和直径大小影响着构件的重量，从而影响着
构件的稳定性。

3.构件分布：构件的分布情况决定了构件的偏心度，偏心度越大结构
的刚度就越大，从而影响构件的受力情况。

4.荷载作用：构件受力情况受外力、温度变化等作用影响，这些作用
影响到构件的承载能力。

三、配筋计算
1.计算构件受力：根据偏心度，确定偏心受压构件的受力大小，并以
构件设计偏心受压应力进行计算。

2.计算筋组的尺寸：根据偏心受压构件受力，确定构件必须配置的筋
组的尺寸，以确保构件的受力安全性。

3.计算受力筋的配置：根据偏心受压构件受力分布，以及筋组的尺寸，计算受力筋的配置，避免构件被过度受力影响。

4.计算配筋量：根据筋组的尺寸和受力筋的配置，求出每种筋组的配
筋量。

一、计算参数注：后缀s表示砼材料性质按水(海)工规范取值注：本表格只适用于热轧钢筋二、配筋计算均匀配筋圆形截面偏心受压（受弯）构件的配筋根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）7.3.8 条计算轴向力偏心距 e 0＝M / N 14250mm 附加偏心距 e a 40mm初始偏心距 e i ＝e 0+e a 14290mm 截面曲率修正系数 ζ1 1.0长细比对截面曲率影响系数 ζ2 1.0偏心距增大系数 η 1.006解上面的联立方程可得：全部纵向钢筋截面面积 As ＝22022受压区砼截面圆心角与2π的比值 α ＝0.287受拉纵筋与全部纵筋面积的比值 αt ＝0.676实际选用40根直径d=32mm 的钢筋实际配筋面积32170mm 2三、裂缝计算圆形截面偏心受压（受弯）构件最大裂缝宽度根据《港口工程灌注桩设计与施工规程》（JTJ 248-2001）附录B 计算最大裂缝宽度限值[W max ] ＝0.25mm构件受力特征系数α1＝0.9钢筋表面形状影响系数α2＝ 1.0荷载长期效应组合影响系数α3＝ 1.5桩身截面配筋率ρ＝ 2.84%受压区砼截面圆心角之半φ＝ 1.33受拉区边缘纵向钢筋应力σsl ＝304.4最大裂缝宽度0.226mm 圆形截面偏心受压(受弯)构件均匀配筋计算）（）（）（38.3.7225.128.3.7sin sin sin 3218.3.7)(22sin 1311--=-++≤--+⎪⎭⎫⎝⎛-≤ααππαπαππααηααπαπαααt ts s y c i s y t c r A f Ar f e N A f A f N =⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=ρσααα1028.030321max s s sl d E W。

C.O.2沿用边均匀配筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其正截面抗压承载力可用查表法(表C.0.2)并按下列规定计算求得:1当对构件承载力进行复核验算时1)由本规范公式(5.3.9-1)和(5.3.9-2)解得轴向力的偏心距:'0'g cd sd cd sd Bf D f e r Af C f ρρ+=+(C.0.2-1)2)已知cd f 、'sd f 、ρ、r ，设定ξ值，查表C.0.2，将查得的系数A、B、C、D值代入公式(C.0.2-1)计算0e 值。

若此0e 值与实际计算偏心距/d d M N η相符(允许偏差在2%以内)，则设定的ξ值为所求者；若不相符，重新设定ξ值，重复上述计算，直到相符为止；3)将最后确定的ξ相应的A、B、C、D值代入规范公式(5.3.9-1)或(5.3.9-2)进行构件正截面承载力的复核验算。

2当对构件进行配筋设计时1)由公式(C.0.2-1)变换得截面配筋率:0'cd sd o f Br Ae f Ce Dgr ρ−=•−（C.0.2-2）2)已知cd f 、'sd f 、0e 、r ，设定ξ值，查表C.0.2，将查得的系数A、B、C、D值代入公式( C.0.2-2)计算ρ值，计算时式中的0e 应乘以偏心距增大系数η；再再把ρ和A、C值直代入规范公式(5.3.9-1)算得轴向力值。

若此轴向力值与实际作用的轴向力设计值相符(允许偏差在2%以内)，则该ξ值及依此计算的ρ值为所求者；若不相符，重新设定ξ值，重复上述计算，直至相符为止。

3)以最后确定的ρ值代入下列公式计算纵向钢筋截面面积:2s A r ρπ=（C.0.2-3）所得钢筋配筋率应符合最小配筋率的要求。

表C.O.2圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数ξA B C D ξA B C DξA B C D0.200.32440.2628-1.52961.4216 0.210.34810.2787-1.46761.4623 0.220.37230.2945-1.40741.5004 0.230.39690.3103-1.34861.5361 0.240.42190.3259-1.29111.5697 0.250.44730.3413-1.23481.6012 0.260.47310.3566-1.17961.6307 0.270.49920.3717-1.12541.6584 0.280.52580.3865-1.07201.6843 0.290.55260.4011-1.01941.7086 0.300.57980.4155-0.96751.7313 0.310.60730.4295-0.91631.7524 0.320.63510.4433-0.86561.7721 0.330.66310.4568-0.81541.7903 0.340.69150.4699-0.76571.8071 0.350.72010.4828-0.71651.8225 0.360.74890.4952-0.66761.8366 0.370.77800.5073-0.61901.8494 0.380.80740.5191-0.57071.8609 0.390.83690.5304-0.52271.8711 0.400.86670.5414-0.47491.8801 0.410.89660.5519-0.42731.8878 0.420.92680.5620-0.379818943 0.430.95710.5717-0.33231.8996 0.440.98760.5810-0.28501.9036 0.451.01820.5898-0.23771.9065 0.461.04900.5982-0.19031.9081 0.471.07990.6061-0.14291.9084 0.481.11100.6136-0.09541.9075 0.491.14220.6206-0.04781.9053 0.501.17350.6271-0.00001.9018 0.51 1.20490.63310.0480 1.8971 0.52 1.23640.63860.0963 1.8909 0.53 1.26800.64370.1450 1.8834 0.54 1.29960.64830.1941 1.8744 0.55 1.33140.65230.2436 1.8639 0.56 1.36320.65590.2937 1.8519 0.57 1.39500.65890.3444 1.8381 0.58 1.42690.66150.3960 1.8226 0.59 1.45890.66350.44851,8052 0.60 1.49080.66510.5021 1.78560.64 1.61880.66610.7373 1.67630.65 1.65080.66510.8080 1.63430.66 1.68270.66350.8766 1.59330.67 1.71470.66150.9430 1.55340.68 1.74660.6589 1.0071 1.51460.691.77840.6559 1.06921.47690.70 1.81020.6523 1.1294 1.44020.71 1.84200.6483 1.1876 1.40450.72 1.87360.6437 1.2440 1.36970.73 1.90520.6386 1.2987 1.33580.74 1.93670.6331 1.3517 1.30280.75 1.96810.6271 1.4030 1.27060.76 1.99940.6206 1.4529 1.23920.77 2.03060.6136 1.5013 1.20860.78 2.06170.6061 1.5482 1.17870.79 2.09260.5982 1.5938 1.14960.80 2.12340.5898 1.6381 1.12120.81 2.15400.5810 1.6811 1.09340.82 2.18450.5717 1.7228 1.06630.83 2.21480.5620 1.7635 1.03980.84 2.24500.5519 1.8029 1.01390.85 2.27490.5414 1.84130.98860.86 2.30470.5304 1.87860.96390.87 2.33420.5191 1.91490.93970.88 2.36360.5073 1.95030.91610.89 2.39270.4952 1.98460.89300.90 2.42150.4828 2.01810.87040.91 2.45010.4699 2.05070.84830.92 2.47850.4568 2.08240.82660.93 2.50650.4433 2.11320.80550.94 2.53430.4295 2.14330.78470.95 2.56180.4155 2.17260.76450.96 2.58900.4011 2.20120.74460.97 2.61580.3865 2.22900.72510.98 2.64240.3717 2.25610.70610.99 2.66850.3566 2.28250.68741.002.69430.3413 2.30820.66921.012.71120.3311 2.33330.65131.022.72770.3209 2.35780.63371.032.74400.3108 2.38170.61651.042.75980.3006 2.40490.59971.082.82000.26092.49240.53561.092.83410.25112.51290.52041.102.84800.24152.53300.50551.112.86150.23192.55250.49081.122.87470.22252.57160.47651.132.88760.21322.59020.46241.142.90010.20402.60840.44861.152.91230.19492.62610.43511.162.92420.18602.64340.42191.172.93570.17722.66030.40891.182.94690.16852.67670.39611.192.95780.16002.69280.38361.202.96840.15172.70850.37141.212.97870.14352.72380.35941.222.9886O.13552.73870.34761.232.99820.12772.75320.33611.243.00750.12012.76750.32481.253.01650.11262.78130.31371.263.02520.10532.79480.30281.273.03360.09822.80800.29221.283.04170.09142.82090.28181.293.04950.08472.83350.27151.303.05690.07822.84570.26151.313.06410.07192.85760.25171.323.07090.06592.86930.24211.333.07750.06002.88060.23271.343.08370.05442.89170.22351.353.08970.04902.90240.21451.363.09540.04392.91290.20571.373.10070.03892.92320.19701.383.10580.03432.93310.18861.393.11060.02982.94280.18031.403.11500.02562.95230.17221.413.11920.02172.96150.16431.423.12310.01802.97040.15661.433.12660.01462.97910.14911.443.12990.01152.98760.14171.453.13280.00862.99580.13451.463.13540.00613.00380.12751.473.13760.00393.01150.12061.483.13950.00213.01910.11400.61 1.52280.66610.5571 1.76360.62 1.55480.66660.6139 1.73870.63 1.58680.66660.6734 1.7103 1.05 2.77540.2906 2.42760.58321.06 2.79060.2806 2.44970.56701.07 2.80540.2707 2.47130.5512 1.49 3.14080.007 3.02640.10751.503.14160.00003.03340.10111.513.14160.00003.04030.09505.3.9沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件(图5.3.9)，其正截面抗压承载力计算应符合下列规定:图5.3.9沿周边均匀配筋的圆形截面偏心受压构件计算22'0d cd sdN Ar f C r f γρ≤+（5.3.9-1）33'00d cd sd N e Br f D gr f γρ≤+（5.3.9-2）式中0e ——轴向力的偏心距，0/d d e M N =，应乘以偏心距增大系数η，η可按第5.3.10条的规定计算；A、B——有关混凝土承载力的计算系数，按附录C 的迭代法由表C.O.2查得;C、D——有关纵向钢筋承载力的计算系数，按附录C 的迭代法由表C.O.2查得；r ——圆形截面的半径；g ——纵向钢筋所在圆周的半径s r 与圆截面半径之比，/s g r r =；ρ——纵向钢筋配筋率，2/s A r ρπ=。

钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件配筋计算方法
支运芳;李立仁
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】1992(000)004
【摘要】混凝土结构设计规范(GBJ10—89)增加了圆形截面偏心受压构件正截面强度计算公式。

本文把计算圆形截面的配筋问题视为求解数学方程组问题,分析了α和As的函数关系及变化规律,采用分区间逐次逼近法求解α和As,可获得精度很高的计算结果。

按同样思路,结合As的初值估算公式,可得到圆形截面配筋计算的手算方法。

【总页数】7页(P71-77)
【作者】支运芳;李立仁
【作者单位】[1]重庆建筑工程学院建筑工程系;[2]重庆建筑工程学院建筑工程系【正文语种】中文
【中图分类】TU
【相关文献】
1.钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件承载能力计算方法探讨 [J], 柴迎春
2.圆形截面水工钢筋混凝土偏心受压构件配筋计算及强度复核计算 [J], 胡雯珠
3.圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算方法探讨 [J], 肖武;田红伟
4.圆形截面钢筋混凝土受弯构件和偏心受压构件的配筋计算 [J], 黄明山
5.圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件的快速配筋计算 [J], 林拥军;程文瀼
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计算结果部分1.744507717(2)1338kN 或kN·1439kN 或kN·1439kN 282kN·m 0.5m 0.00648025MPa 0.196m 1.0000钢筋应力-35.3Mpa 钢筋应力≤24MPa，不必验算裂缝200000Mpa 30mm 1.01.46518mm 偏心距 e 0=Ms/Ns=裂缝宽度计算 (JTG D62-2004 第6.4.5条)作用长期效应组合内力值 N l =作用短期效应组合内力值 N s =作用短期效应组合内力值 N s =作用短期效应组合内力值 M s =纵向受拉钢筋配筋率 ρ=As/πr 2=混凝土立方体抗压强度标准值 f cu,k =使用阶段轴向力偏心距增大系数钢筋弹性模量 E s =作用长期效应影响系数 =纵向钢筋直径 d=构件截面半径 r=混凝土保护层厚度 C=钢筋表面形状系数 C 1=210.5l s N C N =+=+=2000)(/140011h l h e s η=•⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-320,265.10.180.2πr 42.59ρησr e f N s k cu S SS =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=C d E C C w S SSk f 52.104.003.021ρσ最大裂缝宽度0.003mm < 0.2 mm,满足规范要求Ⅰ类0.20mm钢筋混凝土构件所在的环境类别 ：最大裂缝宽度限值 ：=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=C d E C C w S SSk f 52.104.003.021ρσ根据“C.0.2-1 的e0=ηe0”用excel菜单"工具->单变量求解" 可快速解得ξ。

计算结果部分2.4640738410.4635307782546.2(2)3827.76kN 或 kN·m 6698.58kN 或 kN·m 6698.58kN 976.29kN·m 0.65m0.01109530MPa 0.146m1.0142钢筋应力-106.2Mpa 钢筋应力≤24MPa，不必验算裂缝200000Mpa 50mm 1.01.28625mm 钢筋弹性模量 E s =混凝土保护层厚度 C=钢筋表面形状系数 C 1=作用长期效应影响系数 =纵向钢筋直径 d=作用短期效应组合内力值 M s =构件截面半径 r=纵向受拉钢筋配筋率 ρ=As/πr 2=混凝土立方体抗压强度标准值 f cu,k =偏心距 e 0=Ms/Ns=使用阶段轴向力偏心距增大系数裂缝宽度计算 (JTG D62-2004 第6.4.5条)作用长期效应组合内力值 N l =作用短期效应组合内力值 N s =作用短期效应组合内力值 N s =210.5lsN C N =+=+=2000)(/400011hl h e s η=∙⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-320,265.10.180.2πr 42.59ρησr e f N s k cu S SS最大裂缝宽度-0.019mm < 0.2 mm,满足Ⅱ类0.20mm最大裂缝宽度限值 ：钢筋混凝土构件所在的环境类别 ：=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=C dE C C w S SS k f 52.1004.003.021ρσ钢筋应力≤24MPa，不必验算裂缝宽度根据“C.0.2-1 的e0=ηe0”用excel菜单"工具->单变量求解" 可快速解得ξ< 0.2 mm,满足规范要求。

圆形截面偏心受压构件均匀配筋计算
受压区的配筋计算主要包括受压钢筋的位置和数量的确定。

对于圆形
截面构件而言，受压钢筋可采用环形配筋的形式，即将钢筋均匀分布在截
面的周长上。

受压钢筋的位置一般选择在截面的内半径和外半径之间，以
保证钢筋效果最大化。

受压钢筋的数量的确定需要满足以下条件：受压钢筋的截面积足够大，以承担截面受压区的全部承载力；钢筋之间的间距不宜过大，以确保钢筋
的分布均匀。

一般来说，受压钢筋的数量可以按照设计要求或者经验公式
进行确定。

受拉区的配筋计算主要包括受拉钢筋的位置和数量的确定。

受拉钢筋
一般布置在截面的周边位置，以承担截面的拉力。

受拉钢筋的位置一般选
择在截面的内半径和外半径之间，并且要尽量靠近截面的内半径，以降低
构件的偏心距。

受拉钢筋的数量的确定需要满足以下条件：受拉钢筋的截面积足够大，以承担截面受拉区的全部承载力；钢筋之间的间距不宜过大，以确保钢筋
的分布均匀。

一般来说，受拉钢筋的数量可以按照设计要求或者经验公式
进行确定。

在完成受压区和受拉区的配筋计算后，还需要进行验证，以确保构件
的安全性和承载力。

验证主要包括构件的抗弯承载力和轴心受压承载力的
计算。

抗弯承载力的计算一般采用截面法，计算公式为M=Rbξfcbh2，其
中M为抗弯承载力，Rb为截面抗弯系数，ξ为偏心距与截面半径之比，
fcb为混凝土的轴心抗压强度，h为截面的高度。

轴心受压承载力的计算
一般采用等效矩法，计算公式为N=Rbcfcbh，其中N为轴心受压承载力。

偏心受压配筋计算引言偏心受压配筋计算是在结构工程设计中的重要一环，用于确定混凝土受压区域的配筋量，以保证结构在受力下的安全性和稳定性。

本文将介绍偏心受压配筋计算的基本原理和计算步骤，并通过一个实际案例进行演示。

偏心受压配筋计算原理在偏心受压构件中，由于外力的作用，混凝土受压区域会发生压缩，而钢筋则会受拉。

为了平衡受力，需要在混凝土中加入适量的钢筋，以提供足够的抗拉能力。

偏心受压配筋计算的目标是确定配筋的数量和布置方式。

根据受力分析和弹性力学原理，可以得到以下计算公式：$$M = P \\cdot e$$式中，M为受压构件产生的弯矩，P为作用在构件上的外力，e为外力引起的构件偏心距。

由于混凝土和钢筋的应力-应变关系不同，需要对整个截面进行应力计算，并确定混凝土和钢筋的应变分布。

一般来说，混凝土受压区域的应变较小，可以近似为线性关系；而钢筋受拉区域的应变较大，需要使用非线性的应力-应变关系。

在进行偏心受压配筋计算时，需要根据设计要求和材料参数，确定混凝土和钢筋的抗拉、抗压强度，以及截面尺寸等参数。

偏心受压配筋计算步骤步骤一：受力分析首先，需要对偏心受压构件进行受力分析，确定作用在构件上的外力以及偏心距。

步骤二：计算受压区混凝土的应力根据偏心距和构件尺寸，可以计算出受压区混凝土的应力。

步骤三：计算受拉区钢筋的应力根据钢筋的位置和数量，可以计算出受拉区钢筋的应力。

步骤四：配筋计算根据混凝土和钢筋的应力，可以计算出所需的配筋量。

配筋应满足受力平衡和截面的几何限制。

步骤五：验算对计算得到的配筋进行验算，判断是否满足设计要求和构件的强度要求。

实际案例演示问题描述假设有一个混凝土受压构件，长度为5m，宽度为0.3m，受力为1000kN，偏心距为0.15m。

假设混凝土的强度为30MPa，钢筋的强度为400MPa。

试计算该构件的配筋量。

解决方案按照上述步骤，进行偏心受压配筋计算。

1.受力分析：外力为1000kN，偏心距为0.15m。

圆形配筋计算圆形配筋计算是钢筋混凝土结构设计中的重要内容之一。

在进行圆形配筋计算时，需要考虑到圆形截面的抗弯强度、抗剪强度以及抗扭强度等方面的要求。

本文将详细介绍圆形配筋计算的步骤和方法，并结合实际案例进行说明。

首先，进行圆形配筋计算前，需要明确设计要求。

包括截面尺寸、混凝土强度等参数。

在本文中，我们假设要设计一个直径为500mm的圆形截面，混凝土强度等级为C30。

第一步是计算截面的抗弯强度。

根据梁的受力特点，圆形截面的抗弯强度主要由受拉区域的钢筋承担。

根据混凝土结构设计规范，可得圆形截面的抗弯强度计算公式为：M = 0.87 * fcd * b * h^2其中，M为截面的弯矩，fcd为混凝土的设计强度，b为截面宽度，h为截面高度。

根据题目中给出的参数，可得：M = 0.87 * 30 * 500 * (500/2)^2 = 0.87 * 30 * 500 * 250^2 =9,187,500 Nmm第二步是确定受拉钢筋的面积。

根据设计要求，圆形截面需要在受拉区域配置钢筋，以提供足够的抗弯强度。

根据混凝土结构设计规范，可得受拉钢筋的面积计算公式为：As = M / (σs * (d - a))其中，As为受拉钢筋的面积，σs为钢筋的许用应力，d为受拉钢筋的有效高度，a为受拉钢筋距离截面下边缘的距离。

在本文中，我们假设采用HRB400级别的钢筋，许用应力σs 为300MPa，受拉钢筋的有效高度d为450mm，受拉钢筋距离截面下边缘的距离a为50mm。

根据题目中给出的参数，可得：As = 9,187,500 / (300 * (450 - 50)) = 85.14 mm^2第三步是确定受压钢筋的面积。

根据混凝土结构设计规范，圆形截面的受压区域需要配置钢筋，以提供足够的抗压强度。

根据规范，受压钢筋的面积计算公式为：As’ = (N * π * d^2) / (4 * fy)其中，As’为受压钢筋的面积，N为截面所受轴向力，d为受压钢筋的直径，fy为钢筋的屈服强度。

DOI ：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2021.05.006输电线路圆形截面基础偏心受拉配筋计算方法李 林，高 见，韩大刚，王伸富，刘 琴(中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，四川 成都 610056)摘要：圆形截面基础在输电线路中应用广泛，在风荷载和角度力的作用下，基础的受力状态常常表现为偏心受压和偏心受拉，纵向普通钢筋截面面积往往由偏心受拉控制。

GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》附录E.0.5给出了圆形截面偏心受拉构件的正截面受拉承载力计算方程组，该方程组为超越方程，不能直接求得钢筋截面面积。

本文对该方程组进行整理，假定最小配筋面积为初始面积，通过牛顿法迭代求解得到钢筋截面面积，并且证明了该计算方法的收敛性和解的唯一性。

工程算例表明，该计算方法收敛速度快、结果准确，目前已在西南电力设计院有限公司自主开发的单桩批量快速计算软件中得到应用。

关键词：圆形截面；偏心受拉；钢筋面积；迭代法中图分类号：TM726 文献标志码：A 文章编号：1671-9913(2021)05-30-04Calculation Method of Reinforcement for Circular Section Foundation in Transmission Line Under Eccentric TensionLI Lin, GAO Jian, HAN Da-gang, WANG Shen-fu, LIU Qin(Southwest Electric Power Design Institute Co., Ltd. of CPECC, Chengdu 610056, China)Abstract: The circular section foundation is widely used in transmission lines. Under the action of wind load and angular force, the basic stress state often shows eccentric compression and eccentric tension. The longitudinal common steel section area is often controlled by eccentric tension. The appendix E.0.5 of the Code for Design of Concrete Structures (GB 50010—2010) gives the calculation equations for the tensile bearing capacity of the circular section eccentric tension members. The equations are transcendental equations, and cannot directly calculate the section area of reinforcing bars. In this paper, the equations are arranged, and the minimum reinforcement area is assumed to be the initial area. The cross-sectional area of the reinforcement is obtained by Newton method and the convergence of the calculation method and the uniqueness of the solution are proved. The engineering example shows that the calculation method has fast convergence speed and accurate results. It has been applied in the single pile batch rapid calculation software independently developed by Southwest Electric Power Design Institute Co., Ltd.Keywords: circular section; eccentric tension; reinforcement area; iteration* 收稿日期：2020-03-09第一作者简介：李林(1992-)，男，硕士，工程师，主要从事输电线路结构设计。

截面半径r (mm):
980截面换算高度h (mm):1960截面纵向配筋半径r s (mm):
890g=r s /r=
0.9082截面有效高度h 0(mm):
1870
构件计算长度l 0(mm):
20000荷载偏心率对截面曲率影响系数ξ1: 1.000ξ1计算值是否大于1YES 荷载偏心率对截面曲率影响系数ξ2:
1.000ξ2计算值是否大于1
YES 偏心距增大系数η:
1.144偏心距增大后数值ηe 0(mm):
1103
构件混凝土强度等级f cu,k (Mpa):30混凝土轴心抗压设计强度f cd (Mpa):
13.8混凝土材料极限压应变εcu :0.0033普通钢筋弹性模量E S (MPa): 2.00E+05受拉钢筋设计强度f s d (MPa):280受压钢筋设计强度f's d (MPa):280结构重要性系数γ0
1.00承载极限状态设计轴向压力N d (kN):8739γ0N d (kN):8739承载极限状态设计偏心弯矩M d (kN.m):8427γ0M d (kN.m):
8427
轴向力对截面重心轴的偏心距e 0(mm)：
964
20
71.00
圆形截面偏心受压钢筋混凝土构件配筋计算(JTG D62-2004)(5.3.9条)
几何信息
材料信息
设计荷载
2258.68不同钢筋直径对应配筋根数
2545.44
2836.23
3227.74。

1圆形截面偏心受压构件计算书1基本信息1.1尺寸信息圆形截面构造尺寸及钢筋示意图几何长度l=12 m，半径r=750 mm，约束方式为：两端铰结。

根据规范《JTG 3362-2018 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》附录E可知，计算长度换算系数k=1.0,计算长度l0=kl=1.0×12=12.00 m,混凝土的面积A=πr2=π×750 2=1767145.87 mm2。

1.2材料信息混凝土的等级为：C30，抗压强度f cd=13.8 MPa；纵向钢筋的等级为：HRB400，抗拉强度f sd=330 MPa ,直径d s=28 mm，根数n=28 根，钢筋重心所在圆周半径r s=680 mm，钢筋面积为A s=0.25πd s2n=0.25×π×28 2×28=17241.06 mm2。

不考虑骨架焊接,钢筋表面没有环氧树脂涂层。

1.3设计信息结构的重要性系数γ0=1.1；环境类别：Ⅰ类；计算类型：一般计算；弯矩的基本组合:M d=1680 kN∙m 轴力的基本组合：N d=3590 kN 弯矩的频遇组合：M s=1500 kN∙m 轴力的频遇组合：N s=2000 kN轴力的准永久组合：N l=2000 kN2极限状态承载能力验算截面高度ℎ=2r=2×750=1500.0 mm截面有效高度ℎ0=r+r s=750+680=1430.0 mm 纵向钢筋配筋率ρ=A sπr2=17241.06π×750 2×100%=0.98%基本组合下的初始偏心距e0=M dd=1000×1680=468.0 mmi=0.5×r=0.5×750=375.0 mmψ=l0i⁄=12.00 ×1000 375.0⁄=32.00>17.5所以要考虑偏心距增大系数的影响。

计算偏心距系数时，e0=max (468.0 ，1500.030，20)=468.0 mm荷载偏心率系数ζ1=0.2+2.7e0ℎ0=0.2+2.7×468.01430.0=1.0836且需满足ζ1≤1.0，所以ζ1=1.0000长细比系数ζ2=1.15−0.01l0ℎ=1.15−0.01×1000×12.001500.0=1.0700且需满足ζ2≤1.0，所以ζ2=1.0000偏心距增大系数η=1+11300e0ℎ0⁄(l0ℎ)2ζ1ζ2=1+11300×468.0 1430.0⁄(12.00×1000.01500.0)2×1.0000×1.0000=1.1504所以偏心距e=ηe0=1.1504 × 468.0=538.4 mm沿圆周均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，当截面内纵向普通钢筋数量不少于8根时，其承载力计算应符合下列规定：γ0N d≤N ud=αf cd A(1−sin2πα2πα)+(α−αt)f sd A sγ0N dηe0≤M ud=23f cd Arsin3παπ+f sd A s r ssinπα+sinπαtπαt=1.25−2α，当α大于0.625时，取αt=0。