混凝土结构及砌体结构受拉构件承载力计算
混凝土结构与砌体结构 受弯构件承载力计算PPT课件
•
由于T形截面受力比矩形截面合理,所以在工程中应用十分广泛。一般用于:①独立的T形截面梁、
工字形截面梁,如起重机梁、屋面梁等;②整体现浇肋形楼盖中的主、次梁等;③槽形板、预制空心板等受弯
构件。
•
1. T形截面的分类及其判别
•
T形截面梁,根据其受力后受压区高度x的大小,可分为两类T形截面:
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第一节受弯构件正截面承载力计算
• (2)适用条件。 • 1)为防止发生超筋脆性破坏,应满足以下条件:
•或 •或
•或
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第一节受弯构件正截面承载力计算
• 2)为防止发生少筋脆性破坏,应满足以下条件:
•或
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第一节受弯构件正截面承载力计算
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第一节受弯构件正截面承载力计算
• 2)求从Mu1,计算式为:
• 3)求As1,先求αs。
• 由αs查出相对应的§、γs。
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第一节受弯构件正截面承载力计算
• 若§ >§ b,则表明梁的截面尺寸不够,应加大截面尺寸或改用双筋T形截面 • 若§ ≤§ b表明梁处于适筋状态,截面尺寸满足要求,则
的计算依据为适筋梁第Ⅲa阶段的应力状态。
• 1.基本假定
• (1)平截面假定构件正截面在弯曲变形以后仍保持一平面。
•
(2)钢筋应力σs取等于钢筋应变εs与其弹性模量Es的乘积,但不得大于其强度设计值fy。
• (3)不考虑截面受拉区混凝土抗拉强度。
• (4)受压混凝土的应力应变关系,采用如图3-7所示的曲线。
砌体结构构件的承载力(受拉受弯受剪构)
预应力技术
通过施加预应力,提高砌体结 构的受弯承载力和延性。
配筋强化
通过增加钢筋数量或提高钢筋 强度,提高砌体结构的受弯承 载力。
增强连接构造
加强砌体结构中各构件之间的 连接,提高整体稳定性。
04
砌体结构构件的受剪承载力
受剪承载力的基本概念
01
受剪承载力是指砌体结构在受到剪切力作用时所能承受的最大 承载能力。
性和耐久性。
极限状态设计法通过引入结构重要性系数、载荷组合 系数、材料强度综合调整系数等参数,考虑了各种不
确定性因素对结构承载力的影响。
概率极限状态设计法
概率极限状态设计法是一种基于概率论的结构 设计方法,通过引入概率论和数理统计的方法 来评估结构的可靠性和安全性。
概率极限状态设计法将不确定性因素视为随机 变量,通过概率分布来描述其不确定性,并采 用可靠指标来度量结构的可靠度。
。
截面尺寸
构件截面的高度和宽度以及厚 度等尺寸因素对受弯承载力有
直接影响。
配筋率
适当的配筋率可以提高砌体结 构的受弯承载力和延性。
施工质量
施工过程中的材料质量和施工 工艺对砌体结构的受弯承载力
有重要影响。
提高砌体结构受弯承载力的方法
优化截面设计
根据受力要求,合理设计截面 尺寸,提高截面的抗弯刚度。
01
02
03
04
05
砌体的强度
截面尺寸
拉力作用点
拉力方向
砌体结构的构造 措施
砌体的强度越高,其受拉 承载力越大。因此,选择 高强度材料是提高砌体受 拉承载力的有效途径之一 。
适当增加砌体构件的截面 尺寸可以显著提高其受拉 承载力。这是因为截面尺 寸的增加可以增加砌体的 惯性矩和抗弯刚度,从而 提高其承载能力。
构件承载力计算
截面面积A=370 ×490=0.1813m2<0.3m2, 强度修正系数ra=0.7+A=0.8713, 砌体强度设计值raf=0.8713×1.5=1.3N/mm2。 2)确定长边承载力影响系数
(1)确定偏心距e 偏心距e=73.5mm,
混合结构设计
一、轴心受压: β≤3时为短柱
短柱: N fA
长柱:
N 0 fA
N:轴向力设计值;
0:轴心受压的纵向弯曲系数;
f:考虑调整系数后砌体抗压强度设计值。
混合结构设计
0
cri A
fm A
cri
fm
2EI
cri
AH02
Et
d d
fm
fm (1
) fm
砖砌体: 0 460 2
β:砌体受压构件的高厚比
矩形截面 T形截面
H0 h
H0 hT
混合结构设计
H0 h
H0 hT
γβ:不同砌体材料的高厚比修正系数 对烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块砌体γβ=1.0; 对混凝土及轻骨料混凝土砌块砌体γβ=1.1; 对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石砌体γβ=1.2; 对粗料石、毛石砌体γβ=1.5。
3)验算长边承载力 Nu= fA=0.51x1.3x181300=120kN>=120kN,满足承载力要
求.
4)验算短边承载力 按照轴心受压计算, 偏心距e=0,计算长度Ho=5.88m,h=370mm, β= γβ Ho/ h= 1.0×5.880/0.37=16, =0.72 , Nu=0.72×1.3×181300=170kN>120kN,满足承载力要求.
混凝土结构及砌体结构-第五章受弯构件斜截面承载力计算
Asv 1.75 V Vcs f t bh0 f yv h0 1.0 s
注意:
1.5 3
17
2.公式的适用范围 (1)、上限值--最小截面尺寸和最大配箍率:
hw 当 4 时,V 0.25 c f cbh0 b hw 当 6 时,V 0.2 c f c bh0 b hw 当4 6 时,按线性内插法取用 b
250 300 350 500
150 200
24
3.弯起钢筋的要求
1.画出弯矩图和正截面受弯承载力图; 2.根据各根钢筋面积大小按比例分配受弯承载力图,
弯起的钢筋画在外面; 3.找出要弯起钢筋的充分利用点和不需要点; 4.从充分利用点向外延伸0.5h0,作为弯起点,并 找出弯起钢筋与中和轴的交点。如该点在不需要点 的外面,可以,否则再向外延伸; 5.验算是否满足斜截面受剪承载力要求和其它构造 要求。
las≥15d(光面)
37
(2)中间支座直线锚固:
0.7la ≥l a
l ≥0.a7la
38
(3)中间支座的弯折锚固:
≥0.4la ≥0.4la
15d
39
(4)节点或支座范围外的搭接:
ll
40
5.4.5
箍筋的构造要求
单肢箍n=1
双肢箍n=2
四肢箍n=4
41
梁受扭或承受动荷载时,不得使用开口箍筋
45
46
19
-斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。
2. 斜截面承载力计算步骤
⑴ 确定计算截面及其剪力设计值; ⑵ 验算截面尺寸是否足够; ⑶ 验算是否可以按构造配筋;
⑷ 当不能按构造配箍筋时,计算腹筋用量;
⑸ 验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否 满足要求。
砌体结构构件的承载力计算
3.1
一、局部受压分类
局部受压
1、局部均匀受压 2、局部不均匀受压 3、砌体局部受压的破坏形态: (1)、因纵向裂缝发展而引起的破坏 (2)、劈裂破坏 (3)、与垫板直接接触的砌体局部破坏
套箍强化和应力扩散
二、砌体局部均匀受压
1、砌体的局部抗压强度提高系数
A0 1 0.35 1 Al
(1)、(a)图, (2)、(b)图, (3)、(c)图, (4)、(d)图,
2.5 2.0
1.5
1.25
back
三、梁端局部受压
1、梁端有效支承长度
Nl a0 38 bf tan hc a0 10 f
2、上部荷载对局部抗压强度的影响
A0 3, 0 --上部荷载的折减系数,当 Al
第三章 砌体结构构件承载力的计算
3.1
以概率理论为基础的极限状态设计方法
一、极限状态设计方法的基本概念
1、结构的功能要求 (1)、安全性 (2)、适用性 (3)、耐久性 2、结构的极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的 某一功能的要求时,此特定状态称为该功能的极限状态。 结构的极限状态分为: 承载能力极限状态和正常使用极限状态。
垫梁是柔性的,当垫梁置于墙上,在屋面梁或楼面梁的作用下,相 当于承受集中荷载的“弹性地基”上的无限长梁。
• 【例3】试验算房屋处纵墙上梁端支承处砌体局 部受压承载力。已知梁截面200mm×400mm,支 承长度为240mm,梁端承受的支承压力设计值 Nl=80kN,上部荷载产生的轴向力设计值 Nu=260kN,窗间墙截面为1200mm ×370mm • (图14.8),采用MU10烧结普通砖及M5混合砂 浆砌筑。 【解】由表查得砌体抗压强度设计值f=1.5N/mm2。 有效支承长度 a0=163.3mm 局部受压面积 Al=a0b=32660mm2
03砌体结构构件的承载力计算
h
0.2
或
T
0.225 0.49 0.46 0.42 0.39 0.36 0.34 0.31 0.29 0.27 0.26 0.24 0.22 0.21
e h
0.25 0.45 0.42 0.39 0.36 0.34 0.31 0.29 0.27 0.25 0.24 0.22 0.21 0.20 0.275 0.42 0.39 0.36 0.33 0.31 0.29 0.27 0.25 0.24 0.22 0.21 0.19 0.18 0.3 0.38 0.36 0.33 0.31 0.29 0.27 0.25 0.23 0.22 0.21 0.19 0.18 0.17
或
0.025 0.99 0.95 0.91 0.86 0.82 0.77 0.72 0.67 0.62 0.595 0.53 0.49 0.46 0.42 0.39
0.05 0.97 0.90 0.86 0.81 0.76 0.71 0.66 0.61 0.57 0.53 0.49 0.45 0.42 0.39 0.36
一、短柱的承载力分析 如图3.2所示为承受轴向压力的砌体受压短柱。如果按材 料力学的公式计算,对偏心距较小全截面受压(图3.2(b))和偏 心距略大受拉区未开裂(图3.2(c))的情况,当截面受压边缘的 Nu 应力σ达到砌体抗压强度f 时,砌体受压短柱的承载力为:
N u =
1 ey 1 2 i
h
T
0.1 0.89 0.78 0.73 0.67 0.61 0.56 0.51 0.47 0.43 0.39 0.36 0.33 0.31 0.28 0.26 0.125 0.84 0.73 0.67 0.62 0.56 0.52 0.47 0.43 0.40 0.36 0.33 0.31 0.28 0.26 0.24 0.15 0.79 0.67 0.62 0.57 0.52 0.47 0.43 0.40 0.36 0.33 0.31 0.28 0.26 0.24 0.22
砌体结构砌体局部受压计算
小结 ➢ 砌体受拉、受弯构件的承载力按材料力学公式
进行计算,受弯构件的弯曲抗拉强度的取值应 根据构件的破坏特征取其相应的设计强度。 ➢ 受剪构件(实际是剪压复合构件)承载力计算 采用变系数的“剪摩理论”。
作业 补充习题1、2、3、4
当梁发生弯曲变形时梁端有脱离砌体的趋势,梁端底面没有离开砌体
的长度称为有效支承长度 a0 。
梁端局部承压面积则为Al=a0b(b为梁截面宽度)。
一般情况下a0小于梁在砌体上的搁置长度a,但也可能等于a。
令
Nl l a0b
为梁端底面压应力图形完整系数;
l 为边缘最大局压应力。
按弹性地基梁理论有: l kymax
基本上是偏心受压公式。
1 垫块外砌体面积的有利影响系数,1 0.8
但不小于1.0, 为砌体局部抗压强度提高系数,以Ab
代替Al; Ab 垫块面积(mm2);
ab 垫块伸入墙内的长度(mm);
bb 垫块的宽度(mm)。
2. 刚性垫块应符合下列要求:
1)刚性垫块的高度不宜小于180mm,自梁边算起的垫块 挑出长度不宜大于垫块高度 tb ;
1120
250 A 0
A
490 740
250 120 240
1120
250 A 0
250 120 240
解: 设梁端刚性垫块尺寸
ab=370mm, bb=490mm, tb=180mm
Ab=abbb=370×490=181300mm2
A0=490×740=362600mm2
0
240
245000 1120+250
梁端砌体的内拱作用
将考虑内拱作用上部砌体传至局部受压面积Al上的压力用ψN0表示, 试验表明内拱作用的大小与A0 /Al比值有关: 当A0 /Al≥2时,内拱的卸荷作用很明显; 当A0 /Al<2,内拱作用逐渐减弱; 当A0 /Al=1时,内拱作用消失,即上部压力N0应全部考虑。
混凝土结构与砌体结构课后习题答案
绪论一、填空题1. 建筑结构按承重结构类型不同分类,可分为砖混结构、框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、排架结构。
2. 混凝土结构的优点:取材容易、用材合理、整体性好、耐久性好、耐火性好、可塑性好。
3. 建筑结构由板、梁、柱、墙、基础组成。
2)简答题1. 什么是混凝土结构?混凝土结构有哪些优缺点?答:以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构,无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构称为素混凝土结构;配置受力普通钢筋的混凝土结构称为钢筋混凝土结构;通过张拉或其他方法建立预加应力,配置受力的预应力筋的混凝土结构称为预应力混凝土结构。
缺点:取材容易、用材合理、整体性好、耐久性好、耐火性好、可塑性好。
缺点:自重大、抗裂性差。
2. 简单介绍本课程的学习方法。
答:(1)学习本课程,要注意其与理论力学、材料力学、结构力学的区别与联系。
(2)建筑结构构件的计算方法,绝大部分是建立在实验的基础上,,除了课堂学习以外,还要加强对实验环节的理解和掌握。
(3)课程学习中要贯彻“少而精”的原则,突出重点内容的学习,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
(4)本课程所涉及的构造要求众多,要充分重视对构造要求的学习,并注意弄清其中的原理。
(5)要注意培养综合分析问题的能力。
(6)课程应与相关规范配套使用。
(7)注重实践。
模块1 建筑结构的基本设计原则一、填空题1. 结构的功能要求包括安全性、耐久性、适用性。
2. 区分结构工作状态可靠与失效的标志是“极限状态”。
3. 根据功能要求,结构的极限状态可分为承载能力极限状态、正常使用极限状态两类。
4. 结构上的荷载按其随时间的变异性的不同分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载。
5. 永久荷载采用标准值为代表值,可变荷载采用标准值、组合值、频遇值、准永久值为代表值。
6. 荷载标准值为基本代表值。
7. 目前除少数十分重要的的结构外,一般结构均采用实用的极限状态表达式进行设计。
8. 用_失效概率_度量结构的可靠度具有明确的物理意义,能较好地反映问题的实质。
4.3 砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算
版权说明:本课件仅供用于非赢利教育目的4 砌体结构构件的承载力PPT: soilfoundation@ (password:foundation)周葆春土木工程学院Email:zhoubcxynu@14 砌体结构构件的承载力4.1 无筋砌体构件的受压承载力4.2 无筋砌体局部受压承载力计算4.3 砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算4.4 配筋砌体构件24.3 砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算4.3.1 轴心受拉构件4.3.2 受弯构件4.3.3 受剪构件341 适用范围对圆形水池或筒仓,在液体或松散材料的侧压力下,壁内只产生环向拉力时,可采用砌体结构。
圆形砌体水池池壁的受力4.3.1 轴心受拉构件561 适用范围在弯矩作用下的砌体,如砖砌平拱过梁和挡土墙等,均属受弯构件。
2 砖砌体受弯构件的破坏形态:①沿齿缝、沿砖块和竖向灰缝截面弯曲受拉破坏②沿通缝截面弯曲受拉破坏③支座处受剪破坏(a)过梁沿齿缝破坏受弯构件(b)挡土墙沿齿缝破坏(c)挡土墙沿砖和竖向灰缝破坏(d) 挡土墙沿通缝破坏4.3.2 受弯构件74.3.3 受剪构件试验研究在受剪构件中,除水平剪力外,往往还作用有垂直压力。
因此,砌体沿水平灰缝的抗剪承载力,取决于沿砌体灰缝截面破坏时的抗剪承载力和作用在截面上的垂直压力所产生摩擦力的总和。
试验研究表明,当构件水平截面上作用有压应力时,砌体抗剪承载力有明显地提高,计算时应考虑剪压的复合作用。
891011Thanks for attention!12。
第三节、砌体结构构件的承载力计算
【解】(1)弯矩作用平面内承载力验算
e M 20 0.125m <0.6y=0.6×310=186mm
N 160
满足规范要求。
MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑,查表得
=1.2;
将
HO h
1.2 5 9.68 0.62
及
e 125 h 620
=0.202
代入公式(10.1.3)得
柱底截面承载力为:
a fA
=0.465×0.9×1.5×490×620×10-3=191kN>150kN。 (2)弯矩作用平面外承载力验算
对较小边长方向,按轴心受压构件验算,此时
将
HO h
1.2 5 12.2代4入公式(10.1.3)得
0.49
o
1
12
10.0011 512.2420.816
上部荷载折减系数可按下式计算 =1.5-0.5Ao
Al
式中 A l —局部受压面积,Al aob ,b 为梁宽,a o 为
有效支承长度;当 A o 3 时,取 =0。
惯性矩
I 2 0 23 0 4 2 0 0 0 20 4 12 0 0 2 45 9 53 0 40 9 5 0 22
12
12
=296×108mm 回转半径:
i I 296108 202mm A 725000
T型截面的折算厚度 hT3.5i3.5×202=707mm 偏心距
10.35 Ao 1
Al
(11-21)
式中:
Ao—影响砌体局部抗压强度的计算面积,按图10.1.5 规定采用。
【例10.1.4】一钢筋混凝土柱截面尺寸为250mm×250mm, 支承在厚为370mm的砖墙上,作用位置如图10.1.9◆所示, 砖墙用MU10烧结普通砖和M5水泥砂浆砌筑,柱传到墙上 的荷载设计值为120KN。试验算柱下砌体的局部受压承载力。
配筋砌体结构构件承载力计算
配筋砌体结构构件承载力计算
配筋砌体结构是一种常见的建筑结构形式,其主要是通过在砌体构件中加入钢筋以提高承载力和抗震性能。
在进行配筋砌体结构构件的承载力计算时,需要考虑砌体的强度、钢筋的强度以及构件的几何形状等因素。
下面将详细介绍配筋砌体结构构件承载力计算的相关内容。
首先,需要了解几个关键概念:
1.配筋率:指构件中钢筋的截面积与构件截面积之比。
2.强度增长系数:砌体受压构件由于受到钢筋的约束,其承载能力较无钢筋构件有较大的增长。
为了考虑这个增长的影响,会引入一个强度增长系数。
1.确定构件的几何形状和配筋形式。
2.根据设计要求和材料属性,选取砌体和钢筋的强度等级。
3.根据构件要求和受力情况,做出假设和约束条件。
4.计算构件的自重和附加荷载,包括垂直荷载和水平荷载。
5.根据荷载的大小和分布情况,计算构件的等效荷载。
6.计算构件的抗震强度,包括承载力和剪切强度等。
7.检查构件的外观尺寸和配筋率是否满足规范要求。
8.进行构件的强度校核,包括构件的受拉强度和受压强度等。
9.根据校核结果进行构件设计调整和优化。
在实际计算中,可以通过软件进行计算和分析,如有限元分析软件或钢筋混凝土结构设计软件等,以提高计算效率和准确性。
同时,需要遵循相关规范和标准的要求,确保结构的安全性和可靠性。
总之,配筋砌体结构构件的承载力计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素的综合影响。
通过合理的假设和准确的计算,可以为砌体结构的设计和施工提供科学的依据,从而确保建筑结构的安全性和稳定性。
楼层混凝土承载量计算公式
楼层混凝土承载量计算公式在建筑工程中,楼层混凝土承载量计算是非常重要的一个环节。
混凝土承载量是指混凝土结构在承受外部荷载作用下的抗压能力。
在设计建筑结构时,需要根据建筑的用途、结构形式和荷载情况来计算混凝土的承载能力,以确保建筑结构的安全性和稳定性。
混凝土承载能力的计算公式是建筑工程中的重要内容之一。
一般来说,混凝土的承载能力可以通过以下公式来计算:P = f_c A。
其中,P为混凝土的承载能力,单位为千牛顿(kN);f_c为混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa);A为混凝土截面的面积,单位为平方米(m^2)。
在实际工程中,混凝土的抗压强度一般是在混凝土试块上进行试验得到的,而混凝土截面的面积可以通过建筑设计图纸或者现场测量来获取。
通过这个公式,可以比较准确地计算出混凝土的承载能力,从而为建筑结构的设计提供参考依据。
除了上述的简化计算公式外,混凝土的承载能力还受到多种因素的影响,比如混凝土的龄期、构件的尺寸和形状、荷载的作用方式等。
针对不同的情况,还需要考虑更加复杂的计算方法,比如考虑混凝土的受压区和受拉区的不同性质,以及混凝土在不同应力状态下的变形和破坏特性等。
在实际工程中,为了更加准确地计算混凝土的承载能力,通常会采用一些专业的计算软件或者进行有限元分析。
这些方法可以考虑更多的因素,并且通过模拟计算来得到更加精确的结果,从而为建筑结构的设计和施工提供更加可靠的依据。
在进行混凝土承载能力的计算时,还需要考虑混凝土的受力性能和受力条件。
比如,混凝土在受压状态下的承载能力和在受拉状态下的承载能力是不同的,需要分别进行计算。
此外,还需要考虑混凝土在长期荷载作用下的变形和破坏特性,以及在地震等特殊情况下的承载能力。
总的来说,混凝土承载能力的计算是建筑工程中非常重要的一个环节。
通过合理的计算方法和精确的计算结果,可以为建筑结构的设计和施工提供可靠的依据,确保建筑的安全性和稳定性。
随着科学技术的不断发展,混凝土承载能力的计算方法也在不断完善和提高,为建筑工程的发展提供了更加可靠的技术支持。
砌体结构—受压构件
查表3.3 得砌体抗压强度设计值f =2.07MPa。 窗间墙截面极限承载力为:
Nu A a f 0.39 0.42 106 1.0 2.07 103 339.07kN N 255kN
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满足承载力要求。
即β=H0/h。当构件的β≤3时称为短柱,反之称为长
柱。对短柱的承载力可不考虑构件高厚比的影响。
Page 2
3.2.1 受压短柱的承载力分析
将砌体看作匀质弹性体,按照材料力学方法计算,则受压边 缘应力为: N Ne N ey y 1 2
A I A i
1.偏心距不很大,全截面受压或受拉边缘未开裂情况 (当截面受压边缘的应力 σ达到砌体抗压强度fm时,砌体受压短柱的承载力为) 下 1 1 ' ' Nu Af Af m ey m ey 1 2 1 2 i i 2.偏心距较大,受拉边缘已开裂情况,若不考虑砌体受拉,则 矩形截面受力的有效高度h’为: 3e 1 e h Nu bh' f m 0.75 1.5 Af m h' 3 e h 1.5 2 h h 2 e 偏心距影响系数为: ' 0.75 1.5
解:(1) 截面几何特征值计算。 截面面积:A=1500×240+240×250=420000mm2 截面重心轴:
1500 240 120 240 250 (240 125) y1 155mm 420000
Page 12
y2=490-155=335mm
截面惯性矩:
(2)对矩形截面构件,当轴向力偏心方向的截面边长大于另 一方向的边长时,除按偏心受压计算外,还应对较小边长方向 进行轴心受压承载力验算。
砌体结构1第4章砌体结构的承载力计算要点
例题5 假定截面同上,采用材料亦相同,但荷载作用点位于肋部,偏心距
从 而 得 到 :0
1
1
1
2
2
矩 形 截 面 :2=12 2,0
1
1
12
2
2
1
1 2
H0 h 构件高厚比;
与砂浆强度有关系数:
12
2
M M 5, 0.0015;
M M 2.5, 0.002;
砂 浆 强 度f2 0时 , 0.009。
4.1 受压构件
砌体结构
4.1.3 稳定系数
心距)来确定的。
3时 ,0=1, 影 响 系 数就 是 偏 心 影 响 系 数;
1
1 e
2
i
当 长 柱 时 , 偏 心 距 为 :e' e ei
4.1 受压构件
砌体结构
4.1.4 基本公式
新 规范GB50003 2001规 定轴 向 力的 偏 心距e按 内力 设 计值 计 算: 而 且要 求e 0.6 y; y- 截 面重 心 到轴 向 力所在 偏心 方 向截 面 边缘 的距 离。
弹 性 模 量 计 算 公 式 :E
d d
fm 1
fm
4.1 受压构件
砌体结构
4.1.3 稳定系数
cri
2
E
'
i H
0
2
2fm 1 cri 2
fm
E
d d
fm 1
fm
E' 达到临界应力时砌体的弹性模量。
c30混凝土承载力计算
c30混凝土承载力计算混凝土承载力计算的权威依据是混凝土结构设计规范,国内常用的是《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和《混凝土结构技术规范》(JGJ 55-2011)。
混凝土承载力计算是混凝土结构设计的核心内容之一,其准确性直接关系到结构的安全性和经济性。
在混凝土结构设计中,混凝土承载力计算必须按照规范要求进行,这样才能保证结构的安全性和可靠性。
本文将围绕混凝土承载力计算的相关理论知识以及具体的计算方法进行详细介绍,帮助读者深入了解混凝土承载力计算的基本原理和具体应用。
一、混凝土承载力计算的基本原理1.1混凝土承载力的定义混凝土承载力是指混凝土结构在承受外部荷载作用下所能承受的最大荷载能力,也是混凝土结构的抗压承载能力。
在混凝土承载力计算中,需要考虑混凝土的受压性能、强度和变形等因素,以确保结构在承受外部荷载时不发生破坏或失稳。
1.2混凝土承载力计算的基本原理混凝土承载力的计算是根据混凝土的受压性能和结构的荷载情况来进行的。
在混凝土结构设计中,需要根据规范的要求进行混凝土强度等级的选择,并根据结构的具体荷载情况,计算混凝土结构在受力状态下的承载能力。
混凝土承载力计算通常包括混凝土构件的受压承载能力、抗弯承载能力和抗剪承载能力等多个方面。
1.3混凝土承载力计算的基本假定在进行混凝土承载力计算时,需要基于一定的假定条件进行。
常见的假定条件包括混凝土的弹性模量、抗压强度、变形等方面的假定,以及构件受力状态下的假定条件等。
这些假定条件是混凝土承载力计算的基础,对于误差的控制和计算结果的准确性具有重要的影响。
二、混凝土承载力计算的相关理论知识2.1混凝土受压区的应力分布混凝土在受压状态下,其应力分布呈现出非线性的特点。
一般情况下,混凝土在受压区的应力分布是呈抛物线形状的,即越靠近受力面,应力越大,呈增大趋势。
这是由于混凝土的弹性模量越来越小,导致应力随变形的增大而增大。
2.2混凝土受压区的应变分布混凝土在受压状态下,其应变分布也是呈现出非线性的特点。
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N Nu f y As
f—y —纵向钢筋抗拉强度设计值;
N ——轴心受拉承载力设计值。
2
§7.2 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 根据纵向拉力N 的位置不同,可分为大偏心受
拉和小偏心受拉两种情况:当N 作用在A和s As之外时
x
h0
1
1
2 Ne
f yAs (h0
as)
1 fcbh02
• 当 x 2as
时
As
1 fcbx N
fy
fy fy
As
•当 考虑)
x 2as
x 时 0( x 2as
Байду номын сангаас
e
e0
h 2
as
按
As
Ne fy (h0 as)
同时,不考虑 As 的作用(取 As 0
),按A下s 式计算
7
N fy As 1 fcbx
主要内容
● 轴心受拉构件正截面受拉承载力计算 ● 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 ● 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算
重点
● ● ●
轴心受拉构件正截面受拉承载力计算 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算
1
§7.1 轴心受拉构件正截面受拉承载力计算
轴心受拉构件从加载到破坏,其受力过程分为三个阶段: 从加载到砼受拉开裂前;砼开裂后到钢筋即将屈服;受拉钢 筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。
as
e0
e
h 2
as
e0
小偏心受拉构件截面计算图形
9
对称配筋时,离纵向拉力较远的 As显然达不到 抗拉屈服强度,对 As 取矩,有
As As
Ne
fy h0 as
并应满足最小配筋率的要求。
10
§7.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算
Vu
1.75
1.0
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.2N
式中,λ 取值与偏心受压构件相同。
fyv
上式右边的计算值小于
Asv s
h0
0.36
ftbh0
fyv
Asv s
h0 时,应取等于
fyv
Asv s
h0
且满足
11
12
Ne
1
fcbx
h0
x 2
取小值为计算结果。验算配筋率 As minbh 当采用对称配筋时,As As , fy fy ,则轴力平衡方程变为 N f y As f yAs 1 fcbx 1 fcbx
显然有 x 0,按上述 x 2as计算,取 As As 即可。
2)承载力复核
与大偏心受压构件相似,只不过N 为拉力,且不考虑偏心距增大系 数和附加偏心距的影响。
2)小偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之间时发生此种破坏。全截
面均受拉应力,但As一侧拉应力较大,As一侧拉应力 较小。随着拉力增加,As一侧首先开裂,但裂缝很快贯 通整个截面,破坏时混凝土裂缝贯通,全部纵向钢筋 受拉屈服。
4
1.大偏心受拉构件正截面承载力计算
由于大偏心受拉时N 作用于As 和As 之外,截面必存在受拉区和受压区,破
大偏心受拉计算图形
;
③ As minbh
,
As'
' min
bh
。
5
(2)计算方法
1)截面设计
已知 b、h 、1 fc、fy、 fy、N 、e0或 M ,求 As、As 解 e0 M / N ,若 e0 h / 2 as 时,为大偏心受拉
两个方程,三个未知量( As、As 、x ),应补充一个条件。
( e0 h / 2 as )为大偏心受拉;当N 位于As 和 As 之
间时(e0 h / 2 as )为小偏心受拉。
3
偏心受拉构件的破坏特征
1)大偏心受拉破坏 当轴力处于纵向钢筋之外时发生此种破坏。破坏时距 纵向拉力近的一侧混凝土开裂,混凝土开裂后不会形成 贯通整个截面的裂缝,最后,与大偏心受压情况类似, 钢筋屈服,而离轴力较远一侧的混凝土被压碎 。
坏时受拉钢筋首先达到抗拉屈服强度,
然后受压区混凝土边缘达到极限压应变。
(1)基本公式及适用条件 ■ 基本公式:
N f y As f yAs 1 fcbx
Ne
1 fcbx(h0
x) 2
f yAs(h0
as )
式中
h e e0 2 as
■ 适用条件: ① x bh0
;② x 2as
8
2.小偏心受拉构件正截面承载力计算
由于小偏心受拉时N 作用于As 和As 之间( e0 h / 2 as ),根据平衡条件
知全截面受拉,破坏时截面混凝土裂通, 拉力全部由钢筋承担。
(1)基本公式
N f y As f yAs
Ne fy Ash as
Ne fy As h as
e
h 2
为使 As As 为最小,考虑混凝土充分受压,取 x bh0
As
Ne 1
fcbh02b (1 0.5b )
fy(h0 as)
■ 如果
As m inbh 0.002bh,则
As
1 fcbh0b N
fy
fy fy
As
6
■ 如果 As m inbh 或 As 0 ,则取 As m inbh ,重新计算 x 和As