二、纵向钢筋应力

二、纵向钢筋应力

(一)考试要求

1.《考试大纲》的要求:掌握

2.“试题”回顾

【试题3.1.5】 柱的拉筋应力(2002年)

有一承受非恒载为主的钢筋混凝土框架柱,安全等级Ⅱ级,矩形截面尺寸为b×h=300mm×500mm,对称配筋,每侧各配有3978-7-111-46102-9-Chapter03-15.jpg22钢筋(As=942mm2),ξb=0.544,混凝土强度等级为C25,纵向受拉钢筋合力点至截面近边距离as=40mm,该柱的计算长度l0=4.5m。该柱在某荷载效应组合状态下,其正截面受压承载力图如图3.1.2所示。受压区高度x=290mm。问在该组合内力作用下,柱的受拉主筋的钢筋应力σs(N/mm2)最接近于下列何项数值?

(A)205.33 (B)192.08

(C)310.00 (D)221.48

【试题3.1.6】 柱的拉筋应力(2004年)

某钢筋混凝土柱,截面如图3.1.3所示,混凝土强度等级为C40,纵筋采用HRB335级钢筋,对称配筋。已知:as=as′=40mm,fy=fy′=300N/mm2fc=19.1N/mm2。假定该柱相对受压区高度系数ξ=0.633,试问受拉钢筋应力(N/mm2)与以下何项数值最为接近?

提示:采用近似计算。

(A)200.4 (B)220.6

(C)234.8 (D)314.6

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图 3.1.2

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图 3.1.3

(二)《混凝土结构设计规范》规定和算例

《混凝土结构设计规范》规定:

6.2.8 纵向钢筋应力应按下列规定确定:

1.纵向钢筋应力宜按下列公式计算:

普通钢筋

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2.纵向钢筋应力也可按下列近似公式计算:

普通钢筋

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3.按公式(6.2.8-1)~公式(6.2.8-4)计算的纵向钢筋应力应符合本规范第6.2.1条第5款的相关规定。

式中 h0i——第i层纵向钢筋截面重心至截面受压边缘的距离;

x——等效矩形应力图形的混凝土受压区高度;

σsiσpi——第i层纵向普通钢筋、预应力筋的应力,正值代表拉应力,负值代表压应力;

6.2.1 正截面承载力应按下列基本假定进行计算:

5.纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其值应符合下列要求:

-fy′≤σsify (6.2.1-6)

σp0i-fpyσpifpy (6.2.1-7)

式中 σsiσpi——第i层纵向普通钢筋、预应力筋的应力,正值代表拉应力,负值代表压应力;

fyfpy——普通钢筋、预应力筋抗拉强度设计值,按本规范表4.2.3-1、表4.2.3-2采用;

fy′、fpy——普通钢筋、预应力筋抗压强度设计值,按本规范表4.2.3-1、表4.2.3-2采用;

【例3.1.3】 主筋应力

有一钢筋混凝土框架柱,安全等级为二级,矩形截面尺寸为b×h=300mm×500mm,对称配筋,每侧各配有3978-7-111-46102-9-Chapter03-20.jpg20的钢筋(钢筋为HRB400),混凝土强度等级为C25,纵向受拉钢筋合力点至边的距离as=40mm。柱的计算长度为l0=4.5m,该柱在某荷载组合下,其正截面受压承载力计算中,受压区高度为x=290mm。试问在该组合内力下,柱的受拉主筋应力σs(N/mm2)最接近下列何项数值?

提示:用公式(6.2.8-3)作答

(A)204 (B)195 (C)178 (D)252

正答:(A)

(1)由《混规》第6.2.6条,β1=0.8。

(2)由《混规》表4.2.3-1,HRB400钢筋fy=360N/mm2

(3)由《混规》表4.2.5,HRB400钢筋Es=2.0×105N/mm2

由《混规》式(6.2.7-1),相对界限受压区高度

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ξ=x/h0=290/460=0.630>0.518=ξb,属于小偏心受压。

(4)由《混规》式(6.2.8)知

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