五、承重柱破坏高度理论计算
400×400承重柱内有8根¢22mm主筋,240×240承重柱内有4根¢12mm主筋。楼房内含¢22mm主筋88根,含¢12mm主筋44根。楼房重量按每平米1.5t计算,楼房总重量为:
M=1283×1.5=1924.5t
实际作用在各个纵筋上的载荷:
p/n=1924.5×103×9.8/(88+44)=1.43×105N
计算失稳高度时,把承重柱中单根纵筋视为一端自由一端固定的压杆,柔度可按λ=8h/d计算。
根据《钢筋混凝土结构设计规范》可知,承重柱纵向受力钢筋的直径,一般不大于40mm。而实际爆破中对承重柱的破坏高度一般要超过500mm。假设承重柱内主筋为¢40mm,破坏高度取500mm,代入λ=8h/d计算则:
λ=8×500/40=100
由此可以说明,承重柱内钢筋的破坏属于细长压杆失稳问题。因此,承重柱中纵筋的临界应力应按欧拉公式计算。
欧拉公式:Pm=π2EJ/4h2
钢筋截面惯性矩:J=πd4/64=1.15
钢筋材料弹性模量:E=2×105N/mm2
钢筋截面积:S=πd2/4=380mm2
若Pm≤p/n,即临界载荷小于或等于实际作用在各个纵筋上的载荷,承重柱必然失稳倒塌,此时,取最小破坏高度Hmin=12.5d。
若Pm>p/n,即临界载荷大于或等于实际作用在各个纵筋上的载荷时,可令Pm=p/n,代入欧拉公式,反求最小破坏高度。
Hmin=π/2(ESJn/P) 1/2=3.14/2(1.15×132×2×105×380/1924.5×103×9.8)1/2=39cm
在实际工程中,为确保钢筋混凝土结构爆破时顺利坍塌或倒塌,钢筋混凝土承重柱破坏高度按以下公式确定。
H=K(B+ Hmin)=2(0.4+ 0.39)=1.6m
H-破坏高度,m;B-承重柱边长,cm;K-系数,K=1.5~2.0。
本次爆破实际承重柱破坏高度为2.5m。
400×400承重柱内有8根¢22mm主筋,240×240承重柱内有4根¢12mm主筋。楼房内含¢22mm主筋88根,含¢12mm主筋44根。楼房重量按每平米1.5t计算,楼房总重量为:
M=1283×1.5=1924.5t
实际作用在各个纵筋上的载荷:
p/n=1924.5×103×9.8/(88+44)=1.43×105N
计算失稳高度时,把承重柱中单根纵筋视为一端自由一端固定的压杆,柔度可按λ=8h/d计算。
根据《钢筋混凝土结构设计规范》可知,承重柱纵向受力钢筋的直径,一般不大于40mm。而实际爆破中对承重柱的破坏高度一般要超过500mm。假设承重柱内主筋为¢40mm,破坏高度取500mm,代入λ=8h/d计算则:
λ=8×500/40=100
由此可以说明,承重柱内钢筋的破坏属于细长压杆失稳问题。因此,承重柱中纵筋的临界应力应按欧拉公式计算。
欧拉公式:Pm=π2EJ/4h2
钢筋截面惯性矩:J=πd4/64=1.15
钢筋材料弹性模量:E=2×105N/mm2
钢筋截面积:S=πd2/4=380mm2
若Pm≤p/n,即临界载荷小于或等于实际作用在各个纵筋上的载荷,承重柱必然失稳倒塌,此时,取最小破坏高度Hmin=12.5d。
若Pm>p/n,即临界载荷大于或等于实际作用在各个纵筋上的载荷时,可令Pm=p/n,代入欧拉公式,反求最小破坏高度。
Hmin=π/2(ESJn/P) 1/2=3.14/2(1.15×132×2×105×380/1924.5×103×9.8)1/2=39cm
在实际工程中,为确保钢筋混凝土结构爆破时顺利坍塌或倒塌,钢筋混凝土承重柱破坏高度按以下公式确定。
H=K(B+ Hmin)=2(0.4+ 0.39)=1.6m
H-破坏高度,m;B-承重柱边长,cm;K-系数,K=1.5~2.0。
本次爆破实际承重柱破坏高度为2.5m。