钢筋混凝土剪力墙正截面承载力的简化计算

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钢筋混凝土剪力墙正截面承载力的简化计算

式中,Nc为混凝土承担的轴力;Mc为混凝土受压区 为力对受拉钢筋重心的力矩;Nsw,Msw的意义写规 范”的Nw,Mw相同,当受压区高度x在不同范围 时,N、Nsw、Me和Msw的表达式也不同,具体内容 见高规":其他符号说明见高规”。

第一作者:王宇航男1985年11月出生本科生

内蒙古某新建污水泵施工组织设计Industrial Construction Vol. 38, Supplement ,2008

上述混凝土规范"和高规"的设计公式在实际 计算中较为繁琐,涉及大小偏压的判别,在小偏压计 算时,需求解二次方程或需多次选代,并且还要判断 受压区高度是否进入腹板。 本文借鉴文献[3]和《钢骨混凝土结构设计规 程》(YB9082-97)4说明中的正截面承载力叠加 方法,提出一种简化方法,基本思路是,先将沿腹部 均匀配置的离散钢筋连续化,使其在形心位置和总 面积保持相同的情况下连续化为一矩形钢板,再与 两端集中配筋组成工形钢截面(见图2)。然后,根 据文献[3]和文献[4]的叠加方法,将钢筋混凝土剪 力墙正截面承载力计算公式表示为:

N = Nc + Ns M=Mc+M

尽管混凝土工形截面与矩形截面的N.·Me 关曲线形状有所差别,但对于对称工形截面,Ne Mc相关曲线上的O、A、B三点对应的状态相似。A 点对应截面最大轴压承载力N,其计算公式为

此时,截面的受弯承载力为零。 B点对应截面最大受弯承载力,根据此时截面 受力等效矩形应力图形,可得Mc和相应的轴力Ncb 为

式中,N.和Mc分别为纯混凝土截面承担的轴力和弯 矩:N和M分别为工字钢截面承担的轴力和弯矩。

图2叠加法的基本思路

对于混凝土矩形截面,不考虑混凝土的抗拉强 度,由图4的截面受力等效矩形应力图分析可得,纯 混凝土截面部分的Ne-Mc相关曲线为一抛物 线,如图3所示。图中,0点表明截面轴力为零 时,受弯承载力为零;A点表明截面达到最大轴压承 载力时,受弯承载力为零;B点表明截面轴压力为最 大轴压承载力的一半时,受弯承载力达到最大。

表1式(6)与理论分析结果的最大误差百分率

根据文献[3-4],工字钢截面的承载力Ns M相关曲线为

N +M N + Ms

文献[3,4]提出工字钢截面承担的轴力近似按 (9)式计算:

式中,N。为截面的最大轴压承载力;N、为截面 界限破坏时的轴压承载力。根据分析,对于本文讨论 情况,上式近似关系依然适用,只是N。和N,分别 按工形截面的情况按下式计算即可:

取a=1.5 代入式(6),得混凝土截面承担的弯矩 Mc = 189.3 kN · m 因此,截面的受弯承载力Mu=Mc+Ms= 371. 5 kN · m 2)”规范"方法 假设受压区高度x位于腹板中,两端受压钢筋 受拉钢筋均屈服。 相对受压区高度

如图4所示工字形截面,截面尺寸如图所示,两 端翼缘各配置6Φ18,腹板中等间隔配置8中12。混凝 土等级C30。轴力设计值N=1500kN,试求其受 弯承载力。

fc =14.3 MPa,fy=fy=300 MPa, f=210MPa As= As =1 526. 8 mm²,Asw = 904. 8 mm² 工字钢截面等效屈服强度:

富景花园公寓建设工程施工组织设计方案1)简化方法 截面最大轴压承载力

x=/h=538.85mm>500mm,因此受压区 已进入受拉翼缘,需重新计算; 解得=0.902,x=509mm>500mm,满足 假设。 根据平截面假定,受拉钢筋应变E:=β

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要假设试算,只是计算公式有所简化,对腹筋的贡献 作用有所削弱,计算结果较为保守;本文建议方法大 大简化了计算过程,误差不大.且偏于安全。

表2各种计算方法结果对比

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