建材之风讯：框架结构中框架柱多出现计算配筋？

在分析电算结果的过程中经常发现，框架结构的底层柱出现较多的计算配筋，有的主楼框架柱一半以上在底层出现计算配筋，有的柱计算配筋率达3.0%以上，且柱子轴压比较大，三级框架有的达到0.85以上；有些结构设计人员认为柱的轴压比和配筋率在规范允许范围内，并无不妥之处。对此笔者有不同看法。笔者认为，在这种情况下应该加大框架柱的断面，减小轴压比，尽量控制柱子的配筋为构造配筋。因为底层柱一般情况下为小偏心受压，该状态时柱截面砼受压区面积较大，钢筋与混凝土一起参与受压；而适当加大框架柱断面尺寸，可以减小柱截面相对受压区高度，增强了框架柱的延性。

下面以某一框架柱的偏压计算实例作进异步说明：

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N-C=6(1)B*H(mm)=600*600

Cover=35(mm)Cx=2.00Cy=1.35Lc=3.50(m)Nfc=3Rcc=30.0

(31)N=-4353.Uc=0.85Rs=0.98(%)Rsv=1.35(%)Asc=254.0

(1)N=-4643.Mx=-72.My=13.Asxt=1210.

(1)N=-4643.Mx=-72.My=13.Asyt=630.

(31)N=-4353.Mx=-431.My=-30.Asxb=1475.

(29)N=-4081.Mx=99.My=431.Asyb=796.

(1)N=-4643.Vx=-5.Vy=23.Asvx=372.Asvx0=0.

(1)N=-4643.Vx=-5.Vy=23.Asvy=372.Asvy0=0.

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解：1求e

e=ηei+h/2-as

ei=eo+eaeo=M/N=（431×106）/（4353×103）=99mmei=99+20=119mm

η=1.0+1/（1400×ei/ho）×（lo/h）2×ζ1×ζ2

lo/h=3.500×2/600=11.7

ζ1=0.5fcA/N=（0.5×14.3×600×600）/（4353×1000）=0.59

ζ2=1.15-0.01.lo/h=1.15-0.01×11.7=1.033

固lo/h<15取ζ2=1.0

η=1.0+1/[1400×（119/555）]×11.72×0.59×1.0

=1+0.27=1.27

2判断大小偏压

Nb=fc.ζbbho=14.3×0.55×600×555=2619KN<N=4353KN

应为小偏压

3偏心复压配筋计算：

对称配筋按7.3.4.7条

N.e≤1/rRE[ζ（1-0.5ζ）a1.fc.b.ho2+f.ζ.As’（ho-as’）

As=As’=[N.e.rRE-ζ（1-0.5ζ）a1.fc.b.ho2]/fy’（ho-as’）

其中ζ=（N.rRE-ζa1.fc.b.ho2）/｛（N.rRE-0.43.a1.fc.b.ho2）/[（β1-ζ）（ho-as’）]｝+ζb=0.676

钢筋面积As=As’=[4353×103×0.8×406-0.676×（1-0.5×0.676）×14.3×600×5552]/300×（555-45）=1480

受拉钢筋的应力fys=fy(x/h0-β1)/（ζb-β1）=149N/mm2

显然，受拉钢筋没有充分发挥作用，而太多的钢筋参与受压，既浪费了材料，构件的受力也不合理。

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