某钢筋混凝土方形柱为偏心受拉构件，安全等级为二级，柱混凝土强度等级C30，截面尺寸为400mm×400mm。柱内纵向钢筋仅配置了4根直径相同的角筋，角筋采用HRB335级钢筋，已知：轴向拉力设计值N=250kN，单向弯矩设计值M=31kN·m。试问，按承载能力极限状态计算（不考虑抗震），角筋的直径（mm）至少应采用下列何项数值？（　　）[2011年真题] A、25B、22C、20D、18

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第9.2.1条第3条可知，为了保证混凝土和受力钢筋有良好的粘结性能，梁的纵向受力钢筋之间有净距的要求。根据附录A表A.0.1可知，配5Φ25时，As＝2454mm2小于计算配筋量；配5Φ28时，不能满足净距要求；配3Φ28+2Φ25配筋量过大。

箍筋面积Asv＝101mm2，箍筋间距s＝150mm，根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.3.12条式（6.3.12）计算，偏心受压构件的受剪承载力为：




由此可知，B项数值最为接近。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第8.3.1条第1款式（8.3.1-1）计算，梁上部纵筋的基本锚固长度：



其锚固长度为la=ξalab，根据第8.3.2条第4款规定，对有抗震设防要求的，取la=lab。根据第11.1.7条第1款规定，对二级抗震取ξaE=1.15，laE=ξaEla。根据第11.6.7条第2款规定，对边柱节点，其梁上部纵筋锚入的水平段长度需大于0.4laE，故：0.4laE=0.4×1.15×35.2×d≤365，d=22.5mm<25mm，取d=22mm。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）第8.3.1条，受拉钢筋的基本锚固长度：



由于



根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）第8.2.2条规定，抗震等级为二级的纵向受力钢筋抗震锚固长度：

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.2.17条式（6.2.17-1）计算，受压区高度为：




属大偏心受压；轴向压力作用点到受拉钢筋合力点的距离为e=ei+h/2-as=1601mm，故采用对称配筋时，钢筋截面面积为：



由此可知，A项数值最为接近。

具体计算如下：
①轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离为：

根据《建筑抗震设计规范》第6.3.8条。

HRB400级、HRB335级钢筋均为有屈服点钢筋，C50混凝土，β1＝0.8；
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.2.7条式（6.2.7-1）计算，具体计算如下：
①对HRB400级钢筋，fy＝360N/mm2，Es＝2.0×105N/mm2，εcu＝0.0033，则相对界限受压区高度为：



②对HRB335级钢筋，fy＝300N/mm2，Es＝2.0×105N/mm2，εcu＝0.0033，则相对界限受压区高度为：



③根据第6.2.7条注解规定，当截面受拉区内配置有不同种类或不同预应力值的钢筋时，受弯构件的相对界限受压区高度应分别计算，并取其较小值。0.518＜0.55，故此钢筋混凝土偏心受压柱的截面相对界限受压区高度ξb＝0.518。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.2.17条式（6.2.17-3）计算，轴向压力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离为：



根据第6.2.17条式（6.2.17-1）计算，正截面受压承载力应满足：N≤α1fcbx＋fy′As′－σsAs，当采用对称配筋时，可令fy′×As′＝σs×As，则可计算得受压区高度为：



故属于大偏心受压构件；
当x≥2as′时，根据第6.2.17条式（6.2.17-2）计算，



可得受压区纵筋面积为：



由此可知，A项数值最为接近。

根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）图7. 3. 4，