1 正截面承载力计算：Z-1
1．1 基本资料
1．1．1 工程名称：工程一
1．1．2 轴向压力设计值N ＝ 1400kN Mx ＝ 0kN·m My ＝ 25kN·m
构件的计算长度 Lox ＝ 3000mm Loy ＝ 3000mm
1．1．3 矩形截面 截面宽度 b ＝ 300mm 截面高度 h ＝ 500mm
1．1．4 采用对称配筋，即：As' ＝ As
1．1．5 混凝土的强度等级：C25 轴心抗压强度设计值 fc ＝ 11.94N/mm�
钢筋抗拉强度设计值 fy ＝ 300N/mm� 抗压强度设计值 fy' ＝ 300N/mm�
弹性模量 Es ＝ 200000N/mm� 相对界限受压区高度 ζb ＝ 0.550
1．1．6 纵筋的混凝土保护层厚度 c ＝ 30mm 全部纵筋最小配筋率 ρmin ＝ 0.60%
1．2 轴心受压构件验算
1．2．1 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 φ
Lo/b ＝ Max{Lox/bx, Loy/by} ＝ Max{3000/500, 3000/300} ＝ Max{6, 10} ＝ 10
φ ＝ 1 / [1 + 0.002 * (Lo/b - 8) ^ 2] ＝ 0.992
1．2．2 矩形截面面积 A ＝ b * h ＝ 300*500 ＝ 150000mm�
轴压比 Uc ＝ N / (fc * A) ＝ 1400000/(11.94*150000) ＝ 0.78
1．2．3 纵向钢筋最小截面面积
全部纵向钢筋的最小截面面积 As,min ＝ A * ρmin ＝ 150000*0.60% ＝ 900mm�
一侧纵向钢筋的最小截面面积 As1,min ＝ A * 0.20% ＝ 150000*0.20% ＝ 300mm�
1．2．4 全部纵向钢筋的截面面积 As' 按下式求得：
N ≤ 0.9 * φ * (fc * A + fy' * As') （混凝土规范式 7.3.1）
As' ＝ [N / (0.9 * φ) - fc * A] / (fy' - fc)
＝ [1400000/(0.9*0.992)-11.94*150000]/(300-11.94)
＝ -776mm� ≤ As,min ＝ 900mm�，取 As' ＝ As,min
1．3 在 My 作用下正截面偏心受压承载力计算
1．3．1 初始偏心距 ei
附加偏心距 ea ＝ Max{20, h/30} ＝ Max{20, 10} ＝ 20mm
轴向压力对截面重心的偏心距：eo ＝ M / N ＝ 25000000/1400000 ＝ 18mm
初始偏心距 ei ＝ eo + ea ＝ 18+20 ＝ 38mm
1．3．2 偏心距增大系数 η
ζ1 ＝ 0.5 * fc * A / N ＝ 0.5*11.94*150000/1400000 ＝ 0.64
ζ2 ＝ 1.15 - 0.01 * Lo / h ＝ 1.15-0.01*3000/300 ＝ 1.05 ＞ 1.0，取 ζ2 ＝ 1.0
η ＝ 1 + (Lo / h) ^ 2 * ζ1 * ζ2 / (1400 * ei / ho)
＝ 1+(3000/300)^2*0.64*1/(1400*38/261) ＝ 1.32
1．3．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离：
e ＝ η * ei + h / 2 - a ＝ 1.32*38+300/2-39 ＝ 161mm
1．3．4 混凝土受压区高度 x 由下列公式求得：
N ≤ α1 * fc * b * x + fy' * As' - σs * As （混凝土规范式 7.3.4-1）
当采用对称配筋时，可令 fy' * As' ＝ σs * As，代入上式可得：
x ＝ N / (α1 * fc * b) ＝ 1400000/(1*11.94*500) ＝ 234mm
＞ ζb * ho ＝ 144mm，属于小偏心受压构件，应重新计算受压区高度 x。
经试算，取 x ＝ 212mm
1．3．5 当 x ≥ 2a' 时，受压区纵筋面积 As' 按混凝土规范式 7.3.4-2 求得：
N * e ≤ α1 * fc * b * x * (ho - x / 2) + fy' * As' * (ho - as')
Asy' ＝ [N * e - α1 * fc * b * x * (ho - x / 2)] / [fy' * (ho - as')]
＝ [1400000*161-1*11.94*500*212*(261-212/2)]/[300*(261-39)] ＝ 434mm
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