所属栏目：物理论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:196
摘要:本文介绍了偏心受压构件大小偏心判定的常用方法及计算中应注意的问题，为结构工程设计计算提供参考。
关键词:矩形截面构件 偏心受压 计算方法
Brief Introduction for Big And Little Eccentricity Distinguish of Eccentrically loaded Rectangular Members
Chen Wei
(General Logistic Institute of Architectural Design and Research)
Abstract: This paper introduced usual method for distinguishing great eccentrically loaded rectangular members and calculational difficulties, which will give us a reference for analyses and calculation of structural design.
Key Words: rectangular members; eccentric compression; calculation
1.混凝土规范计算公式
由《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第7章，矩形截面偏心受压构件的计算公式如下(无预应力钢筋)：
规范规定：当 时为大偏心受压构件;当 时为小偏心受压构件。但是，由于在计算矩形截面构件配筋时， 和 均为未知变量，无从计算相对受压区高度 ，因此不能直接利用上述公式进行构件截面大小偏心的判定。
2.大小偏心判别方法
将界限破坏时的受压区高度 带入公式(1)、(2)，并取 ，可以得到界限破坏时的轴力 和弯矩 如下：
由以上分析可知，当偏压构件的截面尺寸及材料强度给定时，相对界限偏心距 就取决于截面配筋的大小。 和 越小，则 就越小。从经济角度出发，我们希望配筋量 和 尽量地小，故将 和 取规范规定的最小配筋率0.002带入公式(8),就可以得到相对界限偏心距 的最小值 ：
其中，可近似取。
由此，可以应用公式(9)对大小偏心进行判别：当 时按小偏心受压计算;当 时，则应按公式(8)计算出 后再做判别。
实际上，当 时，偏心受压构件仍可能为小偏心受压。当计算所需的 ，而实际按照 配置时，则钢筋的应力不会达到屈服强度，这仍属于小偏心受压的情况。所以，大小偏心的判别应按如下方法：
当 ，或 且 时为小偏心受压构件;当 且 时为大偏心受压构件。
算例1：某柱截面尺寸500mmx500mm，非抗震设计，柱控制截面的弯矩设计值 ，轴向压力设计值 ， ， ，采用C20混凝土， HRB335级钢筋，对称配筋，求柱配筋 和 。
配筋计算略。
3.应注意的问题
(1)我国过去常采用的偏心受压构件计算方法就是基于以上原理，按照 进行大小偏心的判别。这是建立在过去的钢筋混凝土材料强度水平和最小配筋率基础上的近似取值，现在的情况变化了，计算机的使用也使计算量大大减少，所以应按公式(9)计算出 的精确值，并以此进行大小偏心的判别。
(2)有些结构书籍采用以下方法判别对称配筋偏心受压构件的偏心受压类型：先假设构#p#副标题#e#件为大偏心受压，将 带入公式(1)得到：
确为大偏心受压。
这显然与前述算例1的大小偏心判别结果不一致。这种大小偏心的判定方法仅取决于 的大小而无视 。即使在 非常小的情况下，使构件接近于轴心受压状态时，按这种方法，该构件仍可能因为 而被判定为大偏心受压构件，这显然是不合理的。
前面提到的这种情况，实际上是构件截面已经足够大，使其不能达到承载力极限状态的情况。这时若不减小截面尺寸，则其钢筋配筋量是由最小配筋率控制的，即无论该构件是大偏心受压还是小偏心受压，仅需按照构造要求配筋即可。
参考文献
[1] GB50010-2002，混凝土结构设计规范[S]
[2] GB50011-2001，建筑抗震设计规范(2008年版)[S]
[3]庄崖平，江见鲸等.钢筋混凝土基本构件设计.地震出版社，1993