截面尺寸配筋As
混凝土设计原理---计算题50道
第一部分:梁的正截面受弯计算题1、已知某矩形截面简支梁,截面尺寸为200×400mm,采用C25砼,HRB335级纵向受力钢筋,已知f c =11.9 N/mm 2 , f y =300N/mm 2, ρmin =0.2%, a’s =a s =35mm,配有受拉钢筋为3ф25,As=1473 mm 2,受压钢筋为2ф16,A s’=402 mm 2,ξb =0.550,要求承受弯距设计值M =200kN ·m 作用,试复核截面安全否。
2、某柱截面为490*370mm ,砖强度等级为Mu10,砂浆强度等级为M5,柱计算高度为4.5m,柱顶轴向力设计值N=120KN (不包括柱自重),试验算柱底强度。
(砖砌体每立方米19KN ,γG =1.4)3、某房屋砖柱柱顶标高为4.2m ,基础大开脚顶标高-0.38m ,柱截面为490⨯370mm ,砂浆强度等级为M 2.5,房屋为刚性构造方案,是验算该柱的高厚比。
4、单筋矩形截面简支梁,安全等级为Ⅱ级,截面尺寸b ×h=200mm ×500mm ,计算跨度0l =6m , 线恒载标准值k g =2.5KN/m ,线活荷载标准值k q =18 KN/m ,G γ=1.2,Q γ=1.4,混凝土为C20, 钢筋为HRB335,构件处于一类环境,求纵筋截面面积,选筋并画出断面图。
5、已知梁截面弯矩设计值M=205KN •m ,截面尺寸b ×h=200mm ×450mm ,s a =60mm ,'s a =35mm ,混凝土为C25,纵筋采用HRB335,求该梁's A 、s A ,并选筋画出截面图。
6、 矩形截面梁,2400200mm h b ⨯=⨯,承受弯矩设计值m KN M .75=,采用C20混凝土,HRB335钢筋,结构安全等级为二级,0.10=γ。
试计算纵向受拉钢筋的面积s A 并选筋7 、 矩形截面梁,2600200mm h b ⨯=⨯,承受弯矩的设计值为203.7KN.m ,C20混凝土,HRB335钢筋, 结构安全等级为二级,0.10=γ。
混凝土受弯构件正截面承载力计算
r As f y As a1 fcbx x a1 fc
bh0 bh0 f y bh0 f y h0 f y
令
x
h0
则
r
a1 fc
fy
令b为 = r max时的相对受压区高度,即
rmax
b
a1
f
fc
y
= r max时的破坏形态为受压区边缘混凝土达到极限压
c fc e0 e ecu
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
2.0
各系数查表4-3
e0 0.002 0.5( fcu,k 50)105 0.002
ecu 0.0033 0.5( fcu,k 50)105 0.0033
4.钢筋应力—应变关系的假定(本构关系)
Ese e e y fy e ey
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究
一、受弯构件正截面破坏过程
受弯构件正截面破坏分为三个阶段 • 第一阶段:裂缝开裂前 • 第二阶段:从开裂到钢筋屈服 • 第三阶段:从钢筋屈服到梁破坏
(1)第I阶段
当荷载比较小时,混凝土基本处 于弹性阶段,截面上应力分布为三 角形,荷载-挠度曲线或弯矩-曲率 曲线基本接近直线。截面抗弯刚度 较大,挠度和截面曲率很小,钢筋 的应力也很小,且都于弯矩近似成 正比。
My
Mu
Failure”,破坏前
可吸收较大的应变
能。
0
f
2.超筋梁(Over reinforced)破坏
钢筋配置过多,将发生这种破坏。 破坏特征:破坏时钢筋没有达到屈服强度,破坏是由 于压区混凝土被压碎引起,没有明显预兆,为脆性破 坏。
单向板及次梁的配筋计算
单向板及次梁的配筋计算单向板是指板的荷载主要作用在板的一个方向上的情况,通常采用单向配筋,即在板的一个方向上设置主筋,而在垂直方向上只设置少量的次筋,用来控制开裂和抗剪强度。
次梁是用来加强板的边缘部分,增加其刚度和承载能力的一种构造。
下面将分别介绍单向板和次梁的配筋计算方法。
一、单向板配筋计算:1.确定板的截面尺寸和受力情况:根据板的跨度和荷载确定板的厚度和宽度,并确定受力情况,如受力边界、荷载类型等。
2. 计算开裂控制筋的配筋量:根据截面受拉应变和开裂控制要求,计算主筋的配筋量。
可采用以下公式进行计算:As = (β1 * fctk,0.05* b * d) / (σs - 0.4 * fctk,0.05)其中,As为主筋面积,β1为开裂控制系数,fctk,0.05为0.05倍特征抗拉强度,b为板的宽度,d为板的有效高度,σs为主筋抗拉强度。
3. 计算抗剪配筋量:根据板的剪力以及抗剪设计公式,计算次筋的配筋量。
通常采用抗剪设计公式如下:VEd ≤ (VRd,max - VRd,cf)其中,VEd为设计剪力,VRd,max为剪力承载力的最大值,VRd,cf为剪力承载力的抗剪破坏控制值,可以通过以下公式计算:VRd,cf = VRd,c / γc + VRd,s / γs其中,VRd,c为混凝土的抗剪强度,VRd,s为主筋的抗剪强度,γc和γs为相应的安全系数。
4. 分布筋的配筋量计算:根据板的受力分布情况,计算分布筋的配筋量。
通常采用以下公式计算:Av,min = (0.12 * fctk,0.05 * b * s)/ (fyk / γs)其中,Av,min为分布筋的最小配筋量,fctk,0.05为0.05倍特征抗拉强度,b为板的宽度,s为分布筋的间距,fyk为钢筋的特征屈服强度,γs为安全系数。
5.检查截面尺寸:根据配筋量,检查截面尺寸是否满足要求,如不满足则重新调整板的截面尺寸并重新计算。
二、次梁配筋计算:1.确定次梁的受力情况:根据板的截面尺寸和边缘部分的受力情况,确定次梁的受力情况,如受拉或受压。
混凝土结构设计原理习题与答案
第三章习题3-1 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=14X 104N,楼层高H=5.4m,计算长度l o =1.25H ,混凝土强度等级为 C20, HRB4O0级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为 250 mmx 250 mm,柱高4.0m ,计算高度l o =O.7H=2.8m ,配筋为4叟16 (As ' =804 m )。
C30混凝土,HRB400级钢筋,承受轴向力设 计值N=950KN 试问柱截面是否安全?3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱, 直径为d=500 m,柱高5.0m ,计算高度10=0.7H=3.5m ,配HRB4002钢筋10①16(As ' =2010 m ) , C30混凝土,螺旋箍筋采用 R235,直径为12 m,螺距为s=50 m 。
试确定此柱的承载力。
3- 4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。
第四章习题4- 1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b X h=250 mx 500 mm,混凝土强度等级 C25, HRB335钢筋,弯矩设计值 M=125KN m 试计算受拉钢筋截面面积,并绘配筋图。
4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸 b X h=200 mx 500 m,弯矩设计值 M=120 KN- m 混凝 土强度等级C25o 试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As : (1)当选用HPB235钢筋时;(2)改用HRB335钢筋时;(3) M=180KN m 时。
最后,对三种结果进行对比分析。
解:①当HRB235钢筋按一排布置: h °=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于混凝土强度等级 C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm.b=0.614, -::1=1.0.对于:,=亠=10 —:[fcbh 。
1.0 二• m=I- 1 -2" = 1 一 1 一2 0.2332 =0.2695 :: b =0.614.A = bh 0卩二10n :9匚:貯「二:二:mmf y 2102A :min bh =0.2 % m =「:-:-mm选用 6::」18(A s =1527mm 钢筋. ②当HRB335钢筋时, 选假定受力钢筋按一排布置 h °=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于 HRB335钢筋.f y =300N/mr r i ;b =0.550.: 1=1.0.M1.0 勺 06:s=2 =-:-fcbh0 1.0 二 m —=I-汨-2 : s =0.2695 :: b =0.550.=0.2332.对于 =0.2332.10 11.9A= ;bh0^=0.2695 ' O'=994.18mmf y 3002A:minbh =0.2= "mm选用5:G 16(A s =1005m 怡 钢筋.③当M=180kN 时,选假定受力钢筋按一排布置 .查表得 f c =11.9N/mm2,f y =210N/mm2,;b =0.614,爲 1=1.0.M对于:S=2 :180H06=2 =0.3498.1.0 . . •工=1 一 . 1「2 : s=1-J - 2 0.3498 =0.452 ::: b =0.614.f cA= ;bh 0=0.452f y_ 2A 、'min bh =0.2 % m 7 =]二二 mm选用 8:G 20 钢筋(A s=2513mrf ).由上述①③②可知:⑴由其它条件不变,仅改变受拉钢筋等级,则受拉钢筋强度高时,钢筋面 积小,否则,钢筋面积大;⑵其它条件不变,荷载太小,钢筋面积大,否则,钢筋面积小.4-3 某大楼中间走廊单跨简支板(图 4-50 ),计算跨度1=2.18没,承受均布荷载设计值 g+q=6KN •怦(包括自重),混凝土强度等级 C20, HRB235钢筋。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
在双筋梁计算中,纵向受压钢筋的抗压强度设计值采用其屈服强度 ,但其先决条件是: 或 ,即要求受压钢筋位置不低于矩形受压应力图形的重心。
双筋截面梁只适用于以下两种情况:1)弯矩很大,按单筋矩形截面计算所得的 又大于 ,而梁截面尺寸受到限制,混凝土强度等级又不能提高时;2)在不同荷载组合情况下,梁截面承受异号弯矩时。应用双筋梁的基本计算公式时,必须满足x≤ h0和x≥2 这两个适用条件,第一个适用条件是为了防止梁发生脆性破坏;第二个适用条件是为了保证受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度。x≥2 的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时达到屈服强度 的情况下,此时正截面受弯承载力按公式: 计算;x<2 的双筋梁出现在受压钢筋在构件破坏时不能达到其屈服强度 的情况下,此时正截面受弯承载力按公式: 计算。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能
思考题
①混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。②混凝土的轴心抗压强度标准值fck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。③混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk是采用直接轴心抗拉试验直接测试或通过圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试,测得的具有95%保证率的轴心抗拉强度。④由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大,试验机压板与试件之间的摩擦力对棱柱体试件高度中部的横向变形的约束影响比对立方体试件的小,所以棱柱体试件的抗压强度比立方体的强度值小,故fck低于fcu,k。⑤轴心抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系为: 。⑥轴心抗压强度标准值fck与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系为: 。
柱子完整钢筋计算公式
柱子完整钢筋计算公式在建筑工程中,柱子是承受压力和承重的重要结构元素。
为了确保柱子的承载能力和安全性,需要进行钢筋计算来确定柱子所需的钢筋数量和布置方式。
柱子完整钢筋计算公式是确定柱子钢筋配筋的重要工具,下面将介绍柱子完整钢筋计算公式的具体内容和计算方法。
柱子完整钢筋计算公式的基本原理是根据柱子的受力情况和截面尺寸来确定柱子所需的钢筋数量和布置方式。
柱子受力主要包括受压和受拉两种情况,根据受力情况的不同,柱子的钢筋布置也会有所不同。
柱子完整钢筋计算公式主要包括以下几个方面的内容:1. 柱子受压区钢筋面积的计算公式。
柱子受压区的钢筋面积是根据柱子的受压承载能力和混凝土的承载能力来确定的。
柱子受压区钢筋面积的计算公式为:As = (N 0.85 fck b x) / (0.85 fy)。
其中,As为柱子受压区的钢筋面积,N为柱子的轴向受压力,fck为混凝土的抗压强度设计值,b为柱子截面的宽度,x为受压区高度,fy为钢筋的抗拉强度设计值。
2. 柱子受拉区钢筋面积的计算公式。
柱子受拉区的钢筋面积是根据柱子的受拉承载能力和混凝土的承载能力来确定的。
柱子受拉区钢筋面积的计算公式为:As = N / (0.85 fy)。
其中,As为柱子受拉区的钢筋面积,N为柱子的轴向受拉力,fy为钢筋的抗拉强度设计值。
3. 柱子的受压区和受拉区的钢筋配筋计算公式。
柱子的受压区和受拉区的钢筋配筋计算公式是根据柱子的受力情况和截面尺寸来确定的。
柱子的受压区和受拉区的钢筋配筋计算公式为:As,min = 0.1 b x / fy。
其中,As,min为柱子最小配筋面积,b为柱子截面的宽度,x为受压区高度,fy为钢筋的抗拉强度设计值。
4. 柱子的受压区和受拉区的钢筋配筋验算公式。
柱子的受压区和受拉区的钢筋配筋验算公式是根据柱子的受力情况和截面尺寸来确定的。
柱子的受压区和受拉区的钢筋配筋验算公式为:ρ = As / (b x)。
其中,ρ为柱子的配筋率,As为柱子的钢筋面积,b为柱子截面的宽度,x为受压区高度。
双筋矩形截面梁as取值
双筋矩形截面梁as取值
在结构工程中,双筋矩形截面梁的设计通常需要考虑截面的钢筋配筋情况。
AS(Australian Standard)是指澳大利亚的结构设计标准。
AS 3600 是澳大利亚的混凝土结构设计标准,对于双筋矩形截面梁的设计和配筋提供了相关的规范。
在AS 3600中,双筋矩形截面梁的设计主要涉及以下几个方面:
1. 受压区的钢筋配筋:AS 3600规定了受压区的钢筋配筋要求,确保混凝土在受压区能够充分利用钢筋的强度。
2. 受拉区的钢筋配筋:受拉区的钢筋配筋通常由主筋和副筋组成。
AS 3600规定了主筋和副筋的要求,以确保在梁的受拉区有足够的强度。
3. 截面尺寸和构造要求:AS 3600规定了双筋矩形截面梁的截面尺寸和构造要求,以确保梁在承受荷载时具有足够的强度和稳定性。
4. 配筋率的限制:AS 3600规定了受拉区和受压区的最小和最大配筋率,以确保结构的经济性和可行性。
具体的AS 3600规定和要求可能会根据具体版本而有所不同,因此在实际设计中应该参考最新的澳大利亚混凝土结构设计标准或与专业结构工程师进行协商。
1。
结构设计计算题公式
结构设计计算题第一类:①计算矩形面梁钢筋截面面积A s例1、已知矩形截面梁截面尺寸b×h=200×500mm,承受弯矩M d=100kNm,所用混凝土C30,钢筋HRB400,计算所需受拉钢筋截面面积A s。
Ⅰ类环境,二级安全等级。
第一步:出受压区高度x公式:0Md=f cd bx(h0-x/2),其中x≤ξb h0第二步:求出面积A s公式: A s=f cd bx/f sd(题目要求配筋就配筋,不要求就直接把算出来的A s代入第三步的公式里)第三步:计算实际配筋率公式:A s/b h0>ρmin(不想计算实际配筋率的也可计算出A s与ρmin bh比较,A s>ρmin bh即为满足条件)②复核矩形面梁是否安全例2、已知矩形截面梁截面尺寸b×h=200×500mm,承受弯矩M d=100kNm,所用混凝土C30,钢筋HRB400,已配受拉钢筋A s=3φ18,问梁的正截面是否安全?Ⅰ类环境,二级安全等级。
第一步:计算实际配筋率ρ= A s/b h0>ρmin第二步;求出受压区高度x公式: f sd A s=f cd bx,其中x≤ξb h0截面不会发生超筋第三步:求最大承载力M uMu=f cd bx(h0-0.5x),M u>γ0Md 即结构安全第二类:①求轴心受压构件钢筋截面面积As’例3:已知轴心受压柱,截面尺寸b×h=350×350mm,计算长度l0=4.2m,采用C30混凝土和HRB400钢筋,承受轴力N d=1700kN。
求所需纵向钢筋截面面积。
Ⅰ类环境,二级安全等级。
第一步:计算As’公式:A s’=(γ0N d/0.9ϕ- f cd A)/ f sd’A s’>ρmin b h,即为满足要求②复核轴心受压构件是否安全例4:已知轴心受压短柱(ϕ=1),截面尺寸b×h=350×350mm,采用C30混凝土和HRB400钢筋,承受轴向压力N=1800KN,已配受压钢筋4φ18,问构件是否安全?Ⅰ类环境,二级安全等级。
第七章结构设计原理
[例7-1]某钢筋混凝土柱,截面尺寸b×h=300×500mm,柱计算长度l0=6m,轴向力设计值N=1300kN,弯矩设计值M=253kN·m。
采用混凝土强度等级为C20,纵向受力钢筋采用HRB335级,求所需配置的A's及A s。
[解]设a s=a's=40mm ,h0=h-a s=500-40=460mm。
由所选材料查附表查得:C20混凝土,f c=9.6N/mm2,α1=1.0 ,纵筋为HRB335级,f y=f'y=300N/mm2,ξb=0.55 。
由于l0/h=6000/500=12>5,应考虑偏心距增大系数。
l0/h12<15,∴ξ2=1.0。
e0=M/N=253x106/1300x103=194.6mme a=20mm或h/30=500/30=16.67mm,取e a=20mme i=e0+e a=194.6+20=214.6mmεe i=1.122x214.6=241mm > 0.3h0=138mm属大偏心受压情况,e=εe i+h/2-a s=241 +500/2-40=451mm,A s及A's均未知,代入基本计算公式(7-6)、(7-7)求解。
由式(7-7)及引入条件x=x b=ξb h0,有:再按式(7-6)求A s最后选用232+228, A's=1069+1232=2841mm2, A s选用225(982mm2),箍筋选用φ8@300(例7-1图)。
例7-1图[例7-2]一钢筋混凝土柱,截面尺寸b×h=300×600mm,在荷载作用下产生的轴向力设计值N=1200kN,弯矩设计值为362KN·m,柱的计算长度l0=4.5m,混凝土用C30,(α1=1.0,f c=14.3N/mm2),纵筋为HRB335级(f y=f'y=300N/mm2),ξb=0.55 ,设已知受压钢筋为420 ,A's=1256mm2,求所需配置的受拉钢筋A s[解]设a s=a's=35mm ,h0=600-35=565mme0=M/N=362000/1200=301.67mme a=20mm或h/30=600/300=20mm,取e a=20mme i=e0+e a=301.67+20=321.67mm > 0.3h0=0.3x565=169.5mm故属于大偏心受压。
7-2对称配筋、工形截面偏心受压、双向偏心受压构件计算
⑤当ηei(或M/N+ea)>0.3h,且Nb>N时,为大偏心受压。x=N/α1fcb
(7-29)或式(7-30)求出As=As’。
淮海工学院土木工程系 (/jiangong/index.htm)
第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算
Huaihai Institute of Technology
第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算
Huaihai Institute of Technology
②小偏心受压情况(ξ>ξb)
在这种情况下。通常受压区高度已进人腹板(x>hf ’), 按下列公式计算
N 1 f c Ac f y A s s A s
' '
(7-38)
Ne 1 f c S c f y A s h0 a s
淮海工学院土木工程系 (/jiangong/index.htm)
第7章 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算
Huaihai Institute of Technology
⑴非对称配筋截面
①大偏心受压情况(ξ≤ξb)
与T形截面受弯构件相同,按受压区高度x的不同可分为两类(图7-17)。
'
Ne 1 f c bx h0 0 . 5 x b f b h f h0 0 . 5 h f
' '
(7-37)
h 2
f y A s h0 a s
' ' '
’ 公式适用条件: x≥2as x≤ξbh0
e ei
as
淮海工学院土木工程系 (/jiangong/index.htm)
水工钢筋混凝土结构学习题
第一章 钢筋混凝土结构的材料[思考题1-1] 钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的什么性能?[思考题1-2] 检验钢筋的质量有哪几项要求?[思考题1-3] 混凝土的强度等级的怎样确定的?有什么用途?《规范》中混凝土强度等级是如何划分的?[思考题1-4] 混凝土的立方体抗压强度cu f 是如何测定的?它的标准值的用途是什么?试件尺寸的大小为何影响混凝土的立方体抗压强度?[思考题1-5] 混凝土在单向压应力及剪应力共同作用下,混凝土的抗剪强度是如何变化?[思考题1-6] 什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土结构有哪些影响?[思考题1-7] 什么是混凝土的收缩? 如何减少混凝土收缩?[思考题1-8] 在大体积混凝土结构中,能否用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝的出现?[思考题1-9] 保证钢筋在混凝土中不被拔出,应使钢筋在混凝土中有足够的锚固长度a l ,锚固长度a l 是如何确定?[思考题1-10] 光面钢筋与变形钢筋粘结机理有何不同?变形钢筋的粘结破坏形式怎样?[思考题1-11] 加大保护层厚度和增加横向配筋来提高粘结强度为什么有上限?[思考题1-12] 影响粘结强度的主要因素有哪些?《规范》在保证粘结强度方面有哪些构造措施? 第二章 钢筋混凝土结构设计计算原则[思考题2-1]结构的极限状态的定义?[思考题2-2] 以概率论为基础的极限状态设计法的基本思路?目前国际上以概率论为基础的设计方法分为哪三个水准?我国《水工混凝土设计规范》(DL/T191—96)采用了哪一水准的设计方法?[思考题2-3] 失效概率的物理意义? 失效概率与可靠概率之间有何关系?[思考题2-4] 结构在设计基准期内安全、可靠、经济合理。
则失效概率与允许失效概率或可靠指标与目标可靠指标之间应符合什么条件?[思考题2-5] 水工建筑物的级别和水工建筑物的结构安全级别与结构重要性系数有什么关系?[思考题2-6] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-7] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-8] 什么是材料强度的标准值?它们的保证率是多少?[思考题2-9] 简述水工混凝土结构设计规范的主要特点?在设计表达式中采用了哪些系数来保 结构的可靠度?[习题2-1] 已知一轴心受拉构件,轴向拉力N 的平均值为122kN ,标准差为8kN ;截面承载能力R 的平均值为175kN ,标准差为14.5kN(荷载效应N 和结构抗力R 均为正态分布)。
框架梁正截面配筋计算表
实配钢筋/mm2 纵向受压钢筋/纵向受拉钢筋
M / kN ⋅ m
b × h0 / mm × mm
α s = M / (α1 f cbh02 )
ξ = 1 − 1 − 2α s
As = α1 f c bh0ξ / f y / mm2
As ,min = ρ min bh / mm 2
实配钢筋/mm2 纵向受压钢筋/纵向受拉钢筋
As ,min = ρ min bh / mm 2
实配钢筋/mm2
M / kN ⋅ m
b 'f × h0 / mm × mm
α1 f cb'f h'f (h0 − 0.5h 'f )
α s = M = 1 − 1 − 2α s
As = α1 f c b'f h0ξ / f y / mm2
As ,min = ρ min bh / mm 2
实配钢筋/mm2
框架梁斜截面配筋计算表
层次 计算公式 左 右 左 右 左 右 左 右
V / kN
b × h0 / mm × mm
0.2β c f c bh0 / kN
截面尺寸要求
0.7 f t bh0 / kN
是否构造配筋
Asv V − 0.7 ft bh0 = S 1.25 f yv h0
取双肢箍 Asv = S 加密区 实配箍筋 非加密区
ρ sv ,min = 0.28 f f / f yv
ρ sv = Asv / bs
框架梁正截面配筋计算表
支座截面(按矩形截面计算) 层次 计算公式 梁 左 右 左 梁 右
M / kN ⋅ m
b × h0 / mm × mm
α s = M / (α1 f cbh02 )
柱截面总配筋率
柱截面总配筋率柱截面的总配筋率是指钢筋与截面积的比值,表示钢筋在柱截面内所占的比例。
总配筋率是一个重要的设计参数,在柱的设计中起到了至关重要的作用。
柱截面的总配筋率的计算公式为:ρ = As / Ag其中,ρ为总配筋率, As为钢筋面积, Ag为柱截面的总面积。
柱截面的总配筋率是设计柱截面尺寸和配筋量的依据之一。
总配筋率与柱的受力性能和承载力密切相关。
总配筋率的大小通常情况下应该根据柱所在结构的设计要求来确定,常见的总配筋率一般在1% ~ 10%之间。
总配筋率的选择要考虑以下几个因素:1. 抗弯承载力要求:总配筋率可以根据柱的抗弯承载力要求来确定。
一般情况下,柱的抗弯承载力与总配筋率呈正比关系,即总配筋率越大,柱的抗弯承载力越大。
2. 柱的受力性能:总配筋率可以根据柱所在结构的受力性能来确定。
不同类型的结构,对柱的受力性能要求不同,因此总配筋率的选择也会有所不同。
3. 钢筋的防锈和保护要求:总配筋率的选择也需要考虑钢筋的防锈和保护要求。
一般情况下,总配筋率越大,钢筋的保护层越薄,容易受到锈蚀和损坏;总配筋率越小,钢筋的保护层越厚,能够更好的阻止锈蚀和损坏。
4. 施工的可行性和经济性:总配筋率的选择还要考虑施工的可行性和经济性。
总配筋率过大会使得柱的截面钢筋过于密集,增加施工难度和成本;总配筋率过小则可能导致柱的受力性能不满足设计要求。
总之,柱截面的总配筋率是设计柱尺寸和配筋量的重要依据,需要根据柱的设计要求、抗弯承载力要求、受力性能、钢筋的防锈和保护要求以及施工的可行性和经济性等各方面因素综合考虑确定。
合理选择总配筋率可以保证柱的受力性能和承载力满足设计要求,同时具有较好的施工可行性和经济性。
钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算
2、受压破坏(小偏心受压) As受压不屈服
As受拉不屈服
As受压屈服
As受压屈服时 As受压屈服判断条件
大小偏心近似判据 真实判据
不对称配筋
大偏心受压不对称配筋 小偏心受压不对称配筋
实际工程中,受压构件常承受变号弯矩作用,所以采用对 称配筋 对称配筋不会在施工中产生差错,为方便施工通常采用对 称配筋
随l 0/h的增加而减小,通过乘一个修正系数ζ2(称为偏
心受压构件长细比对截面曲率的影响系数)
实际考虑是在初始偏心距ei 的基础上×η
上节课总结
一、初始偏心距
e0=M/N
附加偏心距ea取20mm与h/30 两者中的较大值, h是指偏心方向的截面尺寸。
二、两类偏心受压破坏的界限
ξ ≤ξb, 受拉钢筋先屈服,然后混凝土压碎-
1、大偏心受压 x=N/a1 fcb
若x=N /a1 fcb<2a",可近似取x=2a",对受压钢筋合力点取矩可
e" = hei - 0.5h + a"
2、小偏心受压 x=N /a1 fcb>
对称配筋截面设计
对称配筋截面校核 例5-9、5-10及5-11 构造要求(配筋率问题讲解) 作业:5.4、5.5、5.6、5.7、5.8
对称配筋
大偏心受压对称配筋 小偏心受压对称配筋
非对称配筋矩形截面
截面设计
按e i ≤ 0.3h0按小偏心受压计算
若ei > 0.3h0先按大偏心受压计算, (ξ≤ξb确定 为大偏心受压构件。若求得的ξ>ξb时,按小
偏心受压计算。) 强度复核
一s 不对称配筋截面设计 1 s 大偏心受压(受拉破坏)
受压构件正截面承载力计算
钢筋混凝土梁设计—正截面承载力计算
as' )
3. 公式应用 3.1 截面设计
(2)计算混凝土受压区相对高度 、 x ,求 As 。
=1 1 2s x= h 0 若 x 0.85bh0,说明已配置受压钢筋 As' 的数量不足,此时应按设计类型I
的步骤进行计算。
若 2as'
x 0.85bh0,则
As
fcbx fyAs
fy
在进行截面设计时,通常根据梁、板构件的使用要求、荷载大小、建筑物 的级别和选用的材料强度等级确定截面尺寸及钢筋数量。
3. 公式应用 3.1 截面设计
(1)确定截面尺寸
根据计算经验或已建类似结构,并考虑构造及施工方面的特殊要求,拟
定截面高度h和截面宽度b。
拟定的截面尺寸应使计算出的实际配筋率ρ处于常用配筋率范围内。一般
应加大截面尺寸,提高混凝土强度等级或采用双筋截面。
c. 计算 As
fcb h0 。
fy
d.
计算
As bh0
;验算 min ; 若 min ,将发生少筋破坏,按 =min
进行配筋。
3. 公式应用 3.1 截面设计
(4)选配钢筋,绘制配筋图
选出符合构造规定的钢筋直径、间距和根数。 实际采用的 As实一般等于或略大于计算所需要的 As计 ;若小于计算所需要 As计 的,则应符合 As实 As计 As计 5% 的规定。 配筋图应表示截面尺寸和钢筋的布置,按适当比例绘制。
钢筋应力-应变关系方程为:
当0
s
时(上升段)
y
s s Es
当 s
时(水平段)
y
s fy
钢筋应力-应变关系曲线
1. 基本假定
混凝土应力-应变关系方程为:
梁配筋面积as计算公式
梁配筋面积as计算公式梁配筋面积的计算可是个相当重要的事儿呢!咱们来好好说道说道这个梁配筋面积 as 的计算公式。
在建筑结构的世界里,梁就像是一个默默支撑着的大力士,而配筋面积 as 就是决定这个大力士有多强壮的关键因素之一。
要弄明白梁配筋面积 as 的计算公式,咱们得先搞清楚一些基础概念。
比如说,梁所承受的荷载,这包括恒载和活载。
恒载就像是一直压在梁身上的重担,比如梁自身的重量、固定在梁上的设备重量等等;活载呢,则像是时不时跑来捣乱的调皮鬼,比如人群的活动、家具的移动等。
还记得我之前参与过的一个学校教学楼的建设项目。
在计算梁配筋面积的时候,那可真是一点都不能马虎。
我们的团队仔细地测量和分析每一个数据,对每一根梁都像是对待宝贝一样精心设计。
当时有一根大梁,它要承担着好几间教室的重量。
为了算出准确的配筋面积,我们反复核对各种参数,就像侦探在寻找案件的关键线索。
梁配筋面积 as 的计算公式里,涉及到很多的力学参数和材料特性。
比如说,混凝土的抗压强度、钢筋的抗拉强度,还有弯矩、剪力这些让人头疼但又至关重要的概念。
咱们就拿混凝土的抗压强度来说吧,不同等级的混凝土,抗压能力可大不一样。
就像不同级别的运动员,有的力量大,有的力量小。
在选择混凝土的时候,得根据具体的工程需求和条件来决定,这可不能瞎搞。
再来说说钢筋的抗拉强度,这就好比是钢筋的“肌肉力量”。
强度越高的钢筋,能承受的拉力就越大。
但也不是越强就越好,还得考虑成本和施工的便利性。
在实际计算中,还得考虑梁的截面尺寸。
截面大的梁,相对来说能承受的力就大一些,但也不是越大越好,还得考虑空间的利用和建筑的美观。
总之,梁配筋面积 as 的计算是一个综合考虑各种因素的复杂过程。
需要我们有扎实的专业知识,还得有足够的耐心和细心。
回想那个教学楼项目,当我们最终确定了所有梁的配筋面积,看着图纸上密密麻麻但又井井有条的标注,心里那种成就感啊,简直无法形容。
就好像看着自己精心培育的孩子,终于长大成人,能够独当一面了。
钢筋截面面积配筋表
钢筋截面面积配筋表钢筋截面面积配筋表是工程设计中常用的一种工具,用于确定钢筋截面的配筋情况。
钢筋截面面积配筋表通常包括了钢筋截面的尺寸、钢筋的直径、数量以及钢筋的布置方式等信息。
钢筋截面面积配筋表的主要作用是为工程设计人员提供参考,帮助他们确定适当的钢筋配筋方案。
在进行结构设计时,根据受力分析和设计要求,需要确定钢筋截面的尺寸和配筋情况。
钢筋截面面积配筋表提供了各种尺寸和配筋方案的数据,使设计人员能够根据具体情况选择合适的方案。
钢筋截面面积配筋表中的信息包括了钢筋截面的尺寸和形状。
常见的钢筋截面形状有矩形、圆形、T形等。
对于不同形状的钢筋截面,需要根据其受力特点和设计要求确定合适的尺寸。
钢筋截面的尺寸一般包括宽度、高度等参数,这些参数决定了钢筋截面的面积和受力性能。
钢筋截面面积配筋表还包括了钢筋的直径和数量。
钢筋的直径决定了钢筋的受力能力,一般常见的钢筋直径有6mm、8mm、10mm 等。
钢筋的数量则根据结构设计要求和受力分析确定,一般以每单位长度的钢筋数量表示,如每米钢筋数量。
除了钢筋的尺寸和数量,钢筋截面面积配筋表还会提供钢筋的布置方式。
钢筋的布置方式根据结构设计要求和受力分析确定,常见的布置方式有单层布置、双层布置、交叉布置等。
不同的布置方式会影响钢筋截面的受力性能和承载能力。
在使用钢筋截面面积配筋表时,设计人员需要根据具体的工程要求和受力分析,选择适当的钢筋配筋方案。
首先需要确定钢筋截面的尺寸和形状,然后根据受力要求确定钢筋的直径和数量,最后确定钢筋的布置方式。
通过合理的配筋方案,可以保证结构的受力性能和承载能力,提高工程的安全性和可靠性。
钢筋截面面积配筋表是工程设计中常用的一种工具,通过提供钢筋截面的尺寸、钢筋的直径、数量以及布置方式等信息,帮助设计人员确定合适的钢筋配筋方案。
在使用钢筋截面面积配筋表时,需要根据具体的工程要求和受力分析,选择合适的配筋方案,以确保结构的安全性和可靠性。
单筋矩形截面受弯构件承载力计算与截面设计
受弯构件正截面承载力计算与截面设计系列总结之单筋矩形截面相关计算1 承载力计算:截面尺寸(b 、h 、h 0)、配筋(A s )和材料强度(f c ,f t 、f y )等条件已知情况下,求M u ,其计算步骤如下:1.1 计算配筋率:s A bh ρ=或s 0A bh ρ= 1.2若min ρρ<,则2u crA 0.292(1 2.5)t M M f bh α==+,其中s A E 2A bh αα= ;s E cE E α= 1.3若min max ρρρ<≤,按适筋梁进行计算,由1c y s f bx f A α=求x ,再将x 代入u 1c 0y s 0()()22x x M f bx h f A h α=−=−,其中1c max b y f f αρξ=;t min max y (0.2%,45%)f f ρ= 1.4若max ρρ>,按超筋梁进行计算,先将s y b 0.80.8f ξσξ−=−代入1c s s f bx A ασ=求x 或ξ,再将x 或ξ及s y b 0.80.8f ξσξ−=−代入u 1c 0s s 0()()22x x M f bx h A h ασ=−=− 说明:上述式中0h 按如下取值:单排配筋时, 02d h h c =−−;双排配筋时,()0max 25,22d h h c d =−−+,其中,c 为混凝土的保护层厚度,d 为钢筋的 直径,c 为混凝土保护层厚度。
2 截面设计:截面尺寸(b 、h 、h 0)、材料强度(f c ,f t 、f y )和M 等条件已知情况下,求配筋A s ,为保证所设计的截面在给定弯矩作用下不发生破坏,应要求截面的弯矩承载力不低于其所受弯矩,即:M u ≥ M ,其计算步骤如下:2.1 按22u,max 1c 0b b s,max 1c 0(10.5)M f bh f bh αξξαα=−=,其中s,max b b (10.5)αξξ=−求u,max M ,若u,max M M >则需加大截面重新计算;若u,max M M ≤则进行下一步2.2 由u 1c 0y s 0()()22x x M f bx h f A h α=−=−和1c y s f bx f A α=求s A2.3 计算配筋率:s A bhρ= 2.4 若min ρρ≥,计算结束2.5 若min ρρ<,取s min A bh ρ=说明:设计时钢筋直径未知,故上述式中0h 按如下取值:对钢筋混凝土梁,单排配筋时, 035h h =−(mm );双排配筋时,060h h =−(mm ),对钢筋混凝土板,020h h =−(mm )。
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思路
试验研究 ↓
构件破坏机理 ↓
截面计算简图
↓
承载力(变形、裂缝宽度)公式
↓
公式的适用条件
↓
公式的应用
p 5.1 概述
p典型的受弯构件 p 正截面的概念 p 单筋与双筋矩形截面梁
n 典型的受弯构件:梁与板
受压纵筋
箍筋
受拉纵筋
梁的截面形式
n 典型的受弯构件:梁与板
梁
板
梁和板相交处
板的负弯矩钢筋
截面分析最重要的假定
截面受拉区的拉力全部由钢筋负担,
Mcu
不考虑受拉区混凝土的抗拉作用。
fyAs
5.3.1 基本假定
混凝土受压的应力与应变关系曲线是由抛物线上升段和水平
段两部分组成。
c
fc
1
1
c 0
n
sc fc sc
混凝土的应力-应变曲线
c fc
梁常用的混凝土强度等级是C20、 C25、C30、C35、C40等
h 1 16 1 10l0 c
b 1 2 1 3h
h<300mm 时 d≥8mm;h≥300mm 时 , d≥10mm
钢筋净距≥25mm,≥钢筋直径
混凝土保护层(到最外侧钢筋边 缘的距离)≥20mm
钢筋净距≥25mm,≥钢筋直径
按实际的曲线应力图形,根据采用的应力-应变曲线和平截面 假定,可以建立,但需要对曲线应力图形积分,使用上不方便; 采用简化方法。
简化方法
要简化受压区应力图形,首先要简化应力-应变曲线。 上升段不变(二次抛物线),下降段改为水平线。
应力图形简化原则
曲线应力图形 → 等效矩形应力图形 受压区合力值不变;合力点作用位置不变
5.3.2 正截面受弯分析
n 应力、应变图示
ecu
sc
ec
C
q Mu
h h0
y xc yc
b
As
es >ey
T=fyAs
单筋矩形截面
截面应变分布
截面应力分布
n 方程的建立
c
cu
y xc
s
cu
h0
xc
xc
X 0
xc 0
c
bdy
f y As
C
xc 0
5.2.1梁的构造要求
梁侧纵向构造钢筋(腰筋)
作用:承受梁侧面的温度变化及混凝土收缩引起的应力,并抑 制混凝土裂缝的开展。
配置:梁腹板高度≥450mm时,每侧纵向构造钢筋(不包括梁 上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截 面面积的0.1%,且其间距不宜大于200mm。
5.2.2板的构造要求
受弯构件
仅承受弯矩和剪力作用的构件; 荷载作用方向与构件轴线垂直。
受弯构件的设计计算
正截面受弯承载力计算:确定纵筋数量,防止正截面破坏 ----本章内容
斜截面受剪承载力计算:确定箍筋数量,防止斜截面破坏 ----第 6 章
变形和裂缝宽度计算:修正纵筋数量,保证适用性和耐久性 ----第 9 章
本章内容 截面形式:矩形、T形(包括I形)截面 配筋形式:单筋、双筋截面;重点是单筋矩形截面
n 板的构造要求(部分)
分布钢筋
板厚
h≥6 0
受力钢筋
混凝土强度等级一 般为 C15 ~ C35
例 As=390mm2/m(每米板宽) 实配f 8@125(As=402mm2/m)
板跨
125 125 125
板宽
p 5.3 正截面受弯承载力分析
p承载力计算的基本假定 p 受压区等效矩形应力图形 p 界限受压区高度与最小配筋率 p 承载力计算公式及其应用
板的正弯矩钢筋
梁板柱相交处
n 正截面的概念
p 与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面
正截面
n 单筋与双筋矩形截面梁
砼受压区
砼受压区
计算轴线 受压纵筋
中和轴
受拉纵筋
单筋梁
中和轴
受拉纵筋
双筋梁
p 5.2 构造要求
p构造要求的意义 p 梁的构造要求 p 板的构造要求
5.2.1梁的构造要求 n 构造要求的意义
c fc
0 0.002 0.5( fcu,k 50)105
c
fc
1
1
c 0
n
ec
ec
e04
ecu
cu 0.0033 ( fcu,k 50)105
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
普通混凝土
高n 强= 2混; 凝土0 (0C.08002):cu 0.0033 n = 1.5; 0 0.00215 cu 0.003
5.3.1 基本假定
为什么要做假定?
截面分析的三个条件:平衡方程;物理方程;几何方程
构件在弯曲变形后,平均应变(某一区段的平均应变) 符合平截面假定。
采用平截面假定,由几何关系可确定截面上各点的应变, 进而确定各点应力。
引入平截面假定,提高了计算方法的逻辑性和条理性,使 计算公式具有明确的物理概念。
p 构造要求是在长期工程实践经验的基础上对结构 计算的必要补充,以考虑结构计算中没有计及的 因素(如混凝土的收缩、徐变和温度应力等);
p 结构计算和构造措施是相互配合的;
p 在进行受弯构件正截面承载力计算之前,还需要 了解其有关的构造要求。
5.2.1梁的构造要求
n 梁的构造要求(部分)
钢筋净距≥30mm,≥1.5钢筋直 径
c
bdy
M 0 Mu Cyc fy As h0 xc yc xc 0 Nhomakorabeac
b
ydy
C
Mu f y As z
Mu
xc 0
c
b
h0
xc
y
dy
5.3.3 受压区等效矩形应力图形
n 等效原因:计算过复杂 n 等效原则
p 等效矩形应力图形的面积应等于抛物线加矩形应力图形的面积,即混 凝土压应力的合力的大小相等;
5.3.1 基本假定
纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其 绝对值不应大于其相应的强度设计值。应力-应变关系为理想 弹塑性。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。
ss
fy
es
ey 2
eyu=0.01
钢筋的理想应力-应变曲线
5.3.2 正截面受弯分析
正截面分析思路
目的:建立正截面承载力计算方法 方法:平衡方程;物理方程(应力-应变方程);几何方程
p 等效矩形应力图形的形心位置应与抛物线加矩形应力图形的总形心位 置相同,即压应力合力的作用点位置不变。
ecu
sc
a1fc
ec
C
C
q Mu
Mu
h h0
y xc yc b1x c
b
As
es >ey
单筋矩形截面 截面应变分布
T=fyAs
截面应力分布
T=fyAs
截面等效应力图
5.3.3 受压区等效矩形应力图形