题目
某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H=5.4m,计算长度L0=1.25H混泥土强度等级为C20,HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。
某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H=5.4m,计算长度L0=1.25H混泥土强度等级为C20,HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。
题目解答
答案
解析
本题考查轴心受压构件的截面设计,核心思路是通过构造要求确定截面尺寸,再根据最小配筋率计算纵筋面积。关键点包括:
- 计算长度的确定:框架结构柱的计算长度系数为1.25,结合层高计算L₀。
- 长细比控制:通过构造要求的长细比(λ=15)反推截面边长。
- 构造配筋:轴心受压构件的最小配筋率(0.6%)直接用于计算纵筋面积,并选择合适钢筋。
1. 计算长度与长细比
- 计算长度:$L_0 = 1.25 \times H = 1.25 \times 5.4 = 6.75 \, \text{m}$。
- 长细比要求:构造规定长细比$\lambda = 15$,则截面边长$b = \frac{L_0}{\lambda} = \frac{6750}{15} = 450 \, \text{mm}$,取方形截面$b \times h = 450 \, \text{mm} \times 450 \, \text{mm}$。
2. 最小配筋率计算
- 最小配筋率:轴心受压构件$P_{\text{min}} = 0.6\%$。
- 纵筋面积:$A_{s'} = P_{\text{min}} \times b \times h = 0.6\% \times 450 \times 450 = 1215 \, \text{mm}^2$。
3. 钢筋选择
- 选配钢筋:查表选择$4\phi 20$,面积$A_{s'} = 4 \times 314 = 1256 \, \text{mm}^2$,满足要求。