普通圓鋼管軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷計(jì)算

現(xiàn)行鋼管混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范所提供的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算公式,在一個(gè)方程中有截面面積和穩(wěn)定系數(shù)這兩個(gè)未知數(shù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,傳統(tǒng)的方法是采用迭代法求解該方程以獲得截面面積設(shè)計(jì)值。通過(guò)引入材料力學(xué)中一個(gè)表示截面面積的公式,與規(guī)范中的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算公式組成一組方程組,通過(guò)求解方程組得到構(gòu)件合理長(zhǎng)細(xì)比和一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)п的函數(shù)關(guān)系,這個(gè)無(wú)量綱參數(shù)п取決于截面特征參數(shù)β和一般設(shè)計(jì)已知量(包括材料強(qiáng)度、含鋼率、軸壓力設(shè)計(jì)值等)。給出了圓形截面的截面特征表達(dá)式。在設(shè)計(jì)截面時(shí),首先通過(guò)設(shè)計(jì)已知量和截面特征參數(shù)直接得到構(gòu)件的合理長(zhǎng)細(xì)比λ,然后通過(guò)該長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算截面的主要尺寸。最后通過(guò)一個(gè)算例說(shuō)明,該直接設(shè)計(jì)法計(jì)算結(jié)果可靠,較傳統(tǒng)迭代法更簡(jiǎn)便,是穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的一種實(shí)用算法。

提出用加筋圓鋼管代替一般的圓鋼管。主要對(duì)加筋圓鋼管混凝土短柱的承載力進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)加筋和不加筋兩種圓鋼管混凝土構(gòu)件的承載力及應(yīng)力場(chǎng)的變化用有限元分析軟件進(jìn)行對(duì)比。

用弦截法(割線(xiàn)法)計(jì)算鋼筋混凝土對(duì)稱(chēng)配筋小偏心受壓構(gòu)件的截面配筋,計(jì)算簡(jiǎn)便有效,相對(duì)誤差小,精度高,具有超線(xiàn)性的收斂性,可供工程設(shè)計(jì)人員參考。

圓鋼管混凝土軸心受壓承載力計(jì)算研究——簡(jiǎn)要介紹了美國(guó)的aci(1999)和aisc-lrfd(1999)、日本的aij和歐洲的ec4,我國(guó)的cecs28:90(1992)和dl/t5085-1999(1999)規(guī)程在計(jì)算圓鋼管混凝土軸心受壓承載力計(jì)算方法和特點(diǎn),并選用幾組常見(jiàn)構(gòu)件用各類(lèi)方法進(jìn)行計(jì)算...

6.實(shí)腹鋼柱軸心受壓截面設(shè)計(jì) 6.1截面設(shè)計(jì)原則 為了避免彎扭失穩(wěn),實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件一般采用雙軸對(duì)稱(chēng)截面. 為了獲得經(jīng)濟(jì)與合理的設(shè)計(jì)效果,選擇實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則. (1)等穩(wěn)定性.使構(gòu)件兩個(gè)主軸方向的穩(wěn)定承載力相同.φx=φy穩(wěn)定系數(shù). (2)寬肢薄壁。在滿(mǎn)足板件寬(高)厚比限值的條件下,截面面積的分布應(yīng)盡量開(kāi)展。以增加 截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑。提高構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和剛度，達(dá)到用料合理。 (3)連接方便。一般選擇開(kāi)敝式截面，便于與其他構(gòu)件進(jìn)行連接。 (4)制造省工。盡可能構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，取材容易。 6．2截面選擇 截面設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)上述截面設(shè)計(jì)原則、軸力大小和兩方向的計(jì)算長(zhǎng)度等情況綜合考 慮后，初步選擇截面尺寸，然后進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定驗(yàn)算。具體步驟如下。 （1）確定所需要的截面積。假定構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比λ

為了研究鋼管活性粉末混凝土(鋼管rpc)柱軸心受壓力學(xué)特性,采用全截面受壓方法進(jìn)行了圓鋼管rpc短柱軸心受壓試驗(yàn),測(cè)試了其在荷載作用下的變形、應(yīng)變情況.試驗(yàn)結(jié)果表明,在荷載達(dá)到極限承載力時(shí),鋼管prc短柱的變形主要處于彈性階段,當(dāng)承載力下降到極限承載力的80%～90%后趨于平緩,在總結(jié)相關(guān)試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上,參照cecs104:99中鋼管高強(qiáng)混凝土極限承載力公式,提出了鋼管rpc短柱的極限承載力計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式.為了便于工程應(yīng)用,把公式中的混凝土強(qiáng)度及其對(duì)應(yīng)的系數(shù)α進(jìn)行了擴(kuò)展,采用擴(kuò)展后的系數(shù)α對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)重新進(jìn)行了計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合良好,能滿(mǎn)足工程應(yīng)用.

將圓鋼管混凝土視為統(tǒng)一材料(復(fù)合材料),利用處于平面應(yīng)變狀態(tài)下的平衡方程,推導(dǎo)出嚴(yán)格滿(mǎn)足應(yīng)力、應(yīng)變邊界條件下的理論解。該理論解可以定量分析鋼管混凝土柱的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài),及其相應(yīng)的有效模量(又稱(chēng)組合模量)和極限強(qiáng)度。根據(jù)理論解,套箍效應(yīng)和極限強(qiáng)度不但與鋼管、核心混凝土的泊松比有關(guān),還與其彈性模量、組合材料的面積率有關(guān)。并通過(guò)實(shí)例將理論解和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果非常吻合。

締湎，硇銜i艇土槲．島手稚硼．白斑．固雩 | z3j，2 矩形截面對(duì)稱(chēng)配筋小偏心受壓 構(gòu)件截面設(shè)計(jì)圖算法t“j。 方和(江蘇鹽城市規(guī)劃設(shè)計(jì)皖，鹽城 三一—，扛蘇大豐縣建筑總公司，太豐 (江蘇大豐縣自米水公司，太豐 矩形截面鋼筋砼構(gòu)件對(duì)稱(chēng)配筋小偏心受壓的截 面設(shè)計(jì)，通常要求解一個(gè)關(guān)于{的三次方程 n1-0_5~-(1s 式中。=／1 =／0}(1) ：(-dd／．~。j 往常為了避免解三次方程，用簡(jiǎn)化公式計(jì)算{ 圖算法不用簡(jiǎn)化公式，減少了誤差。 圖算依據(jù)：將上述三次方程化成 {。一(2+)+[2(d+)一2(一0．8)]+ [2v(一0．8)一2{d]一0 根據(jù)規(guī)范取矗一0544 設(shè)b2(n+0．5{)一2(0544—0．8) =20512y+1．088

矩形截面鋼筋混凝土構(gòu)件對(duì)稱(chēng)配筋小偏心受壓的截面設(shè)計(jì)，通常要求解一個(gè)關(guān)于ξ的三次方程：αξｂ－ξξｂ－０．８＝ξ（１－０．５ξ）（ξｂ－ξξｂ－０．８）＋（βξ）γ式中：α＝ｎｅ／ｆｃｍｂｈ２０β＝ｎ／ｆｃｍｂｈ０γ＝（ｈ０－α’ｓ）ｈ０（１）往常為...

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50017-2003認(rèn)為:單軸對(duì)稱(chēng)的t型鋼軸心壓桿繞對(duì)稱(chēng)軸的穩(wěn)定性是彎扭失穩(wěn)問(wèn)題。本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),剖分t型鋼軸壓桿有必要做彎扭屈曲驗(yàn)算,計(jì)算方法采用換算長(zhǎng)細(xì)比法。結(jié)果表明:換算長(zhǎng)細(xì)比法能夠確保安全,被廣泛采用。

2010-第5章軸心受壓構(gòu)件

鋼筋混凝土第四章軸心受壓構(gòu)件的截面承載力計(jì)算

為了驗(yàn)證塔架結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)鋼的適用性,對(duì)21根不同規(guī)格的q420高強(qiáng)度雙角鋼進(jìn)行鉸支軸壓試驗(yàn),截面規(guī)格包括2l160×12、2l160×14、2l160×16,長(zhǎng)細(xì)比范圍為25～55.將試驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)結(jié)果分析比較.結(jié)果表明:承載力的設(shè)計(jì)值比試驗(yàn)值平均高9.16%;雙角鋼十字組合截面類(lèi)構(gòu)件最終破壞表現(xiàn)為彎曲屈曲與局部失穩(wěn)的組合;扭轉(zhuǎn)屈曲不是雙角鋼十字組合截面類(lèi)構(gòu)件的主要破壞模式,與現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法不同.

推導(dǎo)出軸心受壓圓截面鋼-cfrp-混凝土組合短柱中混凝土、cfrp管和鋼管各方向上的應(yīng)力與軸向壓力之間的關(guān)系式,掌握軸心受壓時(shí)組合短柱內(nèi)部的受力情況。根據(jù)彈性力學(xué)理論中的厚壁圓筒分析理論、薄壁圓筒分析理論及變形協(xié)調(diào)關(guān)系分析在軸向壓力作用下圓截面鋼-cfrp-混凝土組合短柱的受力情況。由所推導(dǎo)出的公式可見(jiàn),在線(xiàn)彈性范圍內(nèi)組合短柱各部分所受的應(yīng)力與組合短柱所承受的軸向壓力成正比,并與鋼管和cfrp管的厚度、彈性模量、混凝土的截面尺寸、泊松比、彈性模量有著密切的聯(lián)系。

q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8430.83

針對(duì)建筑規(guī)范中沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的正截面受壓承載力的計(jì)算方法,以軸心受壓、純彎和大小偏壓界限破壞時(shí)的承載力為校準(zhǔn)點(diǎn),提出了圓截面偏心受壓構(gòu)件承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。對(duì)比分析表明,由簡(jiǎn)化公式得到的偏心受壓承載力的計(jì)算值與由規(guī)范公式得到的承載力吻合較好,誤差在3%以?xún)?nèi)。

精心整理 q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.00 0 0.99 7 0.99 5 0.99 2 0.98 9 0.98 7 0.98 4 0.98 1 0.97 9 0.97 6 100.97 4 0.97 1 0.96 8 0.96 6 0.96 3 0.96 0 0.95 8 0.95 5 0.95 2 0.94 9 200.94 7 0.94 4 0.94 1 0.93 8 0.93 6 0.93 3 0.93 0 0.92 7 0.92 4 0.92 1 300.91 8 0.91 5 0.91 2 0.90 9 0.90 6 0.90 3 0.89 9 0.89 6 0.89 3 0.88 9 400.88 6 0.8

. .' q235-a鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ 表1 λ0123456789 01.0000.9970.9950.9920.9890.9870.9840.9810.9790.976 100.9740.9710.9680.9660.9630.9600.9580.9550.9520.949 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.9300.9270.9240.921 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.8960.8930.889 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.8610.8580.855 500.8520.8490.8460.8

圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的快速配筋計(jì)算

λ01234567 010.9970.9950.9920.9890.9870.9840.981 100.9740.9710.9680.9660.9630.960.9580.955 200.9470.9440.9410.9380.9360.9330.930.927 300.9180.9150.9120.9090.9060.9030.8990.896 400.8860.8820.8790.8750.8720.8680.8640.861 500.8520.8490.8460.8430.8390.8360.8320.829 600.8180.8140.810.8060.8020.7970.7930.789 63.290.8040.8000.7950.7910.7