矩形截面钢筋混凝土拉弯构件计算
钢结构受弯构件的计算
钢结构受弯构件的计算1.受弯构件的力学模型受弯构件通常由横截面为直角梁的矩形或者工字形钢材组成。
其在受力时,会形成弯曲形状,上部为受压区,下部为受拉区。
为了进行计算,需要将受弯构件简化为力学模型,通常采用简支梁或者悬臂梁。
2.受弯构件的受力分析受弯构件在受力时,上部会形成压应力,下部会形成拉应力。
首先需要根据施加载荷的形式和大小,进行受力分析。
常见的施加载荷有集中力、均布力、温度应变和装配应变等。
3.弯矩计算弯矩是受弯构件设计中的重要参数,用于反映材料的抗弯性能。
弯矩的计算可以通过力学平衡方程和构件截面的几何特性来进行。
对于简单的受弯构件,可以根据荷载和材料性能直接计算得到弯矩值。
对于复杂的受弯构件,需要使用力学原理和数值计算方法。
4.应力计算受弯构件在承受弯矩时,会产生应力,应力的计算是结构设计中的关键环节。
主要有弯曲应力、剪应力和轴向应力。
弯曲应力是受弯构件中最主要的应力,可以通过受弯构件的弯曲截面惯性矩和截面模量来计算。
5.抗弯设计在进行抗弯设计时,需要根据弯矩和应力的计算结果,选择合适的钢材型号和截面尺寸。
一般来说,抗弯设计要满足两个条件:第一是满足弯矩设计要求,即受弯构件在设计工况下的弯矩不超过其抗弯强度;第二是满足截面抗弯设计要求,即受弯构件的截面要满足平衡力矩和压应力的要求。
6.构件验算和优化设计抗弯设计完成后,需要进行构件验算,即检查所设计的构件是否满足强度和稳定性要求。
如果验算结果不符合要求,则需要进行优化设计,重新选择钢材型号和截面尺寸,或者改变结构形式。
综上所述,钢结构受弯构件的计算涉及受力分析、弯矩计算、应力计算、抗弯设计和构件验算等多个方面。
通过合理的计算和设计,可以确保钢结构受弯构件的安全可靠性。
(整理)钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算
第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算§1概述1、受弯构件(梁、板)的设计内容:图3-1①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而破坏,叫做正截面受弯破坏。
②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破坏,叫做斜截面受剪破坏。
③满足规范规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规范规定的要求。
比如最小配筋率、纵向2①板⑴板的形状与厚度:a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。
其计算与梁计算原理一样。
b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束)或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度60mm,并以10mm为模数(讲一下模数制);工业建筑现浇板最小厚度70mm。
⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向板中两个方向均为受力钢筋。
一般情况下互相垂直的两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。
当采用绑扎钢筋配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h≤150mm时,不应大于200mm,当板厚度h﹥150mm时,不应大于1.5h,且不应大于250mm。
板中受力筋间距一般不小于70mm,由板中伸入支座的下部钢筋,其间距不应大于400mm,其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3,其锚固长度l as不应小于5d。
板中弯起钢筋的弯起角不宜小于30°。
板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。
对于嵌固在砖墙内的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定:a. 钢筋间距不应大于200mm,直径不宜小于8mm(包括弯起钢筋在内),其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨度)。
b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出墙边的长度不应小于l1/4。
c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm,且单位长度内的总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。
混凝土结构基本原理计算题复习
计算题一.矩形截面梁,b =250mm ,h =700mm ,承受弯矩设计值M =300kN ·m ,纵向受拉钢筋采用HRB335级(f y =300N/mm 2),混凝土强度等级为C25(f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2),环境类别为一类,a s =35mm, ξb =0.550,试求:(1) 画出截面承载力计算简图并标注参数(2) 求受拉钢筋的面积s A(3) 201bh f Mc s αα= 2211s s αγ-+= s a 211--=ξ【解法一】(1)画出截面承载力计算简图并标注参数 h0=700-35=66562210300100.2280111.9250665s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯0.8688s γ==,10.26250.550b ξξ==<=6203001017303000.8688665s y s MA mm f h γ⨯===⨯⨯ 验算适用条件:2,min min 0.2%250700350s s A A bh mm ρ>==⨯⨯= , 满足。
【解法二】画出截面承载力计算简图并标注参数h0=700-35=665x = ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5= 665-[665^2-2*300000000/(1*11.94*250)]^0.5 = 174mm 相对受压区高度 ξ = x / ho = 174/665 = 0.261 ≤ ξb = 0.550纵向受拉钢筋 As =α1 * fc * b * x / fy= 1*11.94*250*174/300= 1730mm配筋率ρ= As / (b * ho) = 1730/(250*665) = 1.04% >最小配筋率ρmin= Max{0.20%, 0.45ft/fy}=Max{0.20%, 0.19%} = 0.20% 二.【例4.2】如图所示,某教学楼现浇钢筋混凝土走道板,厚度h=80mm,板面做20mm水泥砂浆面层,计算跨度2m,采用C20级混凝土,HPB235级钢筋。
矩形截面混凝土梁受弯计算表格
㎜2
20
¢=
8
mm >
根
2513.27 mm2 70 x
OK! NO!!!
验算受压区高度x=fyAs1/(α1fcb)=
360 N/㎜2
A) 单筋矩形截面在纵向受拉钢筋达到充分发挥作用或不出现超筋破坏所 能承受的最大弯矩设计值Mu,max
2 M u ,max = a1 f c bh0 x b (1 - 0.5x b )
=
415.68 kNm
B)单筋矩形截面已知弯矩求配筋 M实际= 128 kNm 704.75 ㎜2
AS =
纵向受拉钢筋总截面面积 As=As1+As2= 1999.51 ㎜2 受拉钢筋取钢筋直径
20¢=Biblioteka 2实取9 2
mm ≤
根
实配钢筋面积AS= 2827.43 mm 受压钢筋取钢筋直径 12 ¢= 实取 实配钢筋面积AS= 2α 's= 226.19 mm 70.00 mm
2
OK!
根
OK!
x
验算受压区高度x=fyAs1/(α1fcb)=
3
为充分发挥受压钢筋A's的作用,取As2=A's=
942.48 mm2
AS1 =
a1 fcb
fy
2 (h0 - h0 -
2M )= a1 fcb
-450.91 ㎜2
纵向受拉钢筋总截面面积 As=As1+As2= 受拉钢筋取钢筋直径 实配钢筋面积AS= 2α 's=
491.57 实取 -45.41 mm
a1 fcb 2M (h0 - h02 )= fy a1 fcb
¢=
取钢筋直径
18
1017.88 mm2 322.5
钢结构设计规范·轴心受力构件和拉弯、压弯构件的计算·拉弯构件和压弯构
4.1.1在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条),其抗弯强度应按下列规定计算:`(M_x)/(γ_xW_(nx))+(M_y)/(γ_xW_(ny))≤f`(4.1.1)式中M x、M y——同一截面处绕x轴和y轴的弯矩(对工字形截面:x轴为强轴,y轴为弱轴);Wnx、Wny——对x轴和y轴的净截面模量;γx、γy——截面塑性发展系数;对工字形截面γy=1.20;对箱形截面,γX=Y y=1.05;对其他截面,可按表5.2.1采用;f——钢材的抗弯强度设计值。
当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于13`sqrt(235//f_y)`而不超过15`sqrt(235//f_y)`时,γx=1.0。
f y应取为钢材牌号所指屈服点。
对需要计算疲劳的梁,宜取γx=γy=1.0。
4.1.2在主平面内受弯的实腹构件(考虑腹板屈曲后强度者参见本规范第4.4.1条),其抗剪强度应按下式计算:`τ=(VS)/(It_w)`(4.1.2)式中V——计算截面沿腹板平面作用的剪力;S——计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;I——毛截面惯性矩;t w——腹板厚度;fv——钢材的抗剪强度设计值。
4.1.3当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋时,腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算:`σ_c=(varphiF)/(t_wl_z)≤f`(4.1.3-1)式中F——集中荷载,对动力荷载应考虑动力系数;ψ——集中荷载增大系数;对重级.工作制吊车梁ψ=1. 35;对其他梁,ψ=1.0;l z——集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按下式计算:l2=a+5h y+2h R ( 4.1.3-2 )a——集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对钢轨上的轮压可取50mm;h y——自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离;h R——轨道的高度,对梁顶无轨道的梁h R=0;f——钢材的抗压强度设计值。
矩形截面弯剪扭构件承载力计算
bV0h0.8 TW t 225 51203050.89 .8 6. 71 7 60 1602.2N 1/m2m
< 0.25cfc0.2 51.01.9 12.97N/5m2m
截面尺寸符合要求(规范公式6.4.1-1)
2 、确定是否按计算配置受扭钢筋
bV0hW Tt 2255102305069.7.871160601.8N 5/m2m > 0.7ft 0.71.270.8N 9/m2m
(3)、确定箍筋用量 1)选定受扭纵筋和受扭箍筋的配筋强度比ζ,计算混凝 土受扭承载力降低系数βt(规范6.4.8-2或者6.4.8-5) 2)计算受剪所需单肢箍筋的用量(规范6.4.8-1或者6.4.8-4) 3)计算受扭所需单肢箍筋的用量(规范6.4.8-3) ; 4)计算受剪扭箍筋的单肢总用量; 5)验算箍筋的最小配箍率,并选配箍筋。
需要按计算配置受扭钢筋(规范公式6.4.2-1)
3 、受弯纵筋计算,过程略 M=18kN.m,经计算As=202mm2 4、受剪箍筋计算
V2k5 < N 0.3ftb5 0 h0.3 1.5 2 7 2 52050 27.27 N 5 8 2.7 1 7k8N
故可分别按受弯构件正截面受弯承载力和纯扭构件的 受扭承载力计算
(4) 、确定纵筋用量
1)计算受扭纵筋的截面面积,根据ζ和 A st 1
根据公式
f y Astls
S
f yvAst1ucor (规范6.4.4-2)
并验算最小配筋率
2)计算受弯纵筋的截面面积,并验最小配筋率; 3)弯扭纵筋用量叠加,并选配钢筋。
叠加原则是沿截面周边均匀、对称布置。 位于受拉边的那部分受扭纵筋应与受弯纵筋相加后选配钢筋
矩形截面弯剪扭构件承载力计算
混凝土矩形梁抗弯计算
梁抗弯截面计算 已知:截面I截面II截面III截面宽度b(mm)200250250截面高度h(mm)500500600砼抗压强度等级11.914.331.8砼抗压强度等级 1.432.14钢筋强度等级300300360弯矩设计值26000000090000000270000000(保护层最小厚度)603535系数110.96界限相对受压区高度系数0.550.550.481单筋求解:有效高度440465565截面地抗拒系数0.56430.11640.1108相对受压区高度系数0.12410.1178是否超筋超筋不超筋不超筋内力臂系数0.93790.9411钢筋量687.85411410.4798实际用钢筋量(需根据计算选择)6881473实际配筋率0.00000.00590.01043最小配筋率0.00230.00230.00284是否少筋少筋不少筋不少筋配筋是否符合要求不符合符合符合双筋梁求解I:受压区保护层最小厚度35(保护层最小厚度)60有效高度440受压钢筋300受压区钢筋627.73h min ρsαbξ1α()M N m •s γ's a cf tf yf sa ζsA ρsa 0h 'y f A'sA受拉区钢筋量2547.59实际用钢筋量(需根据计算选择)2724求解II:(已知受压区钢筋量As")受压钢筋941与 对应的受拉筋941截面地抗拒系数0.3161相对受压区高度系数0.3936是否超筋不超筋受压区高度x 173.186另一部分受拉筋1373.94546最终的钢筋用量2314.94546ξsαsA sA 's A1s A2s A sA 'sA。
钢筋混凝土受弯、受剪构件矩形截面设计计算
2. 仅配箍筋梁的设计 先进行正截面承载力设计,才可进行斜截面设计。 ①计算控制截面剪力设计值 V
②验算截面限制条件 : 【若 V 大于截面限制条件要求,则可通过增加截面尺寸或 提高砼强度等方式满足】 ①验算是否需要通过计算配置箍筋
①验算是否需要配置受压钢筋 :
按单筋布置 ;否则按双筋设计。
或由判断亦可。
②实际未知数为 x,AS,AS′,所以补充条件 : 常可满足 ,故可不进行验算)
(通
③求单筋截面承担的弯矩 M2 和所需受拉钢筋 AS2 :
【若
,转化为情况一按 As,
As′均未知设计】
【若 ,若
按 As,As′均未知设计】
, 需计算配箍【若
,不需计算配箍,
仅构造配箍】
②根据确定箍筋肢数、直径和间距。
S ≤ Smax 【若 S>Smax, 则取 S =Smax】 d ≥ dmin 【通常取 d=6mm 或 8mm, 且 n=2】
③验算 来满足要求】
【若
,可通过降低 S
结束语 :钢筋混凝土梁的受弯受剪计算在结构分析中有重要的
意义,随着土木工程的发展,钢筋混凝土是不可替代的结构形
式之一,人们在建设使用过程中,对钢筋混凝土各项功能的要
求也在不断提高,要想使结构更加合理经济,就必须选取合适
的计算模式,使工程建设造价经济,施工快捷。
参考文献
[1] 吴培明 . 刘立新 . 混凝土结构(上册). 武汉 . 武汉理工出版社,
2002
量,在混凝土结构设计中必须遵守《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2010),即可得矩形截面素混凝土的极限弯矩,用 配筋率可表示为 :
钢筋混凝土矩形截面简支梁计算
4Φ20钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸b×h =200mm ×450mm , 计算跨度L 0=6m ,承受均布线荷载:活荷载:楼面板2kN/m ,屋面板1.5 kN/m.永久荷载标准值:钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m 3,故梁自重标准值为25×0.2×0.45=2.25 kN/m 。
墙自重18×0.24×3=12.96 kN/m ,楼板:25×0.08×2.25=4.5kN/m. 楼盖板25×0.06×2.25=3.375kN/m.查表得f c =12.5N/mm 2,f t =1.3N/mm 2,f y =360N/mm 2,ξb =0.550,α1=1.0,结构重要性系数 γ0=1.0,可变荷载组合值系数Ψc=0.71.计算弯矩设计值M故作用在梁上的恒荷载标准值为:g k =2.25+12.96+4.5+3.375=23.085kN/m简支梁在恒荷载标准值作用下的跨中弯矩为:M gk =1/8g k l 02=1/8×23.085×62=103.88kN.m简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为:M qk =1/8q k l 02=1/8×62×(2+1.5*0.4)=11.7kN·m由恒载控制的跨中弯矩为:γ0(γG M gk + γQ Ψc M qk )=1.0×(1.35×103.88+1.4×0.7×11.7)=151.70kN·m由活荷载控制的跨中弯矩为:γ0(γG M gk +γQ M qk ) =1.0×(1.2×13.88+1.4×11.7)=141.03kN·m取较大值得跨中弯矩设计值M =151.70kN·m 。
1.确定截面有效高度h 0假设纵向受力钢筋为单层,则h 0=h -35=450-35=415mm假设纵向受力钢筋为单层,则h 0=h -35=450-35=415mm2.计算x ,并判断是否为超筋梁=4.15-((4.152-2*151.70*106/1.1*12.5*200))^0.5=166.03mm<0.518*415=214.97不属超筋梁。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算—单筋矩形截面梁计算
受压混凝土的应力-应变关系
计算原则
2)等效矩形应力图
简化原则:受压区混凝土的合力大小不变;受压区混凝土的合力作用点不变。
等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 x 1xn ,等效矩形应力图形的应力值 为 1 fc, 1、1 的值见下表。
表 1、1 值
混凝土强 度等级
≤C50
C55
C60
C65
C70
C75
(2)求跨中截面的最大弯矩设计值。
因仅有一个可变荷载,故弯矩设计值应有取下列两者中的较大值:
M 1 1.2g 1.4q l 2
8
1 1.2 5 1.4 10 5.02 62.5
8
M 1 1.35g 1.4 0.7q l 2
8
1 1.35 5 1.4 0.7 10 5.02 51.7
需要加固、补强
计算原则
1)基本假定
01 平截面假定。
02
钢筋的应力 s 等于钢筋应变 s 与其弹性模量 Es 的乘积,但不得大
于其强度设计值 fy,即
s sEs fv
03 不考虑截面受拉区混凝土的抗拉强度。
计算原则
04
受压混凝土采用理想化的应力-应变关系,当混凝土强度等级为
C50及以下时,混凝土极限压应变 cu=0.0033。
(1)受拉钢筋为4 25,As=1964 mm2; (2)受拉钢筋为3 18,As=763 mm²。
单筋矩形截面梁计算
解 查表得:
fc 9.6N/mm2
ft 1.10N/mm2
f y 300N/mm2 c 1.0
b 0.550
c 30mm
单筋矩形截面梁计算
(1)
d
25
h0 h c 2 450 30 2 408
钢结构工程施工单元5 拉弯和压弯构件计算
5.2 拉弯、压弯构件的强度和刚度
• 《钢结构设计规范》(GB50017—2003)中的计算公式:
•
N M f
An Wn
(5-1)
• (2)对于直接承受动力荷载的实腹式拉弯、压弯构件,截面塑性发
展后的性能研究还不够成熟,因此《钢结构设计规范》(GB500
17—2003)规定以截面边缘屈服状态作为强度极限状态。对于
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5.2 拉弯、压弯构件的强度和刚度
• 5.2.1 拉弯、压弯构件的强度
• 拉弯构件和不致整体及局部失稳的压弯构件,其最不利截面(最大弯 矩截面或有严重削弱的截面)最终将形成塑性铰而达到承载能力极限。
• 以简单的矩形截面构件来讨论这一问题。图5-5所示为一受轴力N和
弯矩M共同作用的矩形截面构件。设N为定值而逐渐增加M。当截面边
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5.3 实腹式压弯构件的整体稳定性
• 5.3.1 压弯构件在弯矩作用平面内的稳定 性
• 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的抗弯刚度较大,或截面抗扭刚度 较大,或有足够的侧向支承可以阻止弯矩作用平面外的弯扭变形时, 将发生弯矩作用平面内的失稳破坏。确定压弯构件弯矩作用平面内稳 定承载能力的方法很多,可分为两类:一类是边缘屈服准则的计算方 法,一类是极限承载能力准则的计算方法。
缘纤维最大应力
N M An Wn
f y时,截面达到边缘屈服状态。当M继续增加,
最大应力一侧的塑性区将向截面内部发展,随后另一侧边缘达到屈服
并向截面内部发展,最终以整个截面屈服形成塑性铰而达到强度承载
能力极限。
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5.2 拉弯、压弯构件的强度和刚度
• 由于拉弯、压弯构件的截面形式和工作条件不同,故其强度计算方法 所依据的应力状态亦分为如下两种:
结构设计原理(10-10)--单筋矩形截面受弯构件的强度计算公式及应用
第10讲:单筋矩形截面强度计算公式及其应用复习思考题与习题10-1 截面尺寸b×h=200mm×500mm 的钢筋混凝土矩形截面梁,采用C25混凝土和HRB335级钢筋,Ⅰ类环境条件,安全等级为二级。
最大弯矩组合设计值d M =145KN·m ,试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计(单筋截面)。
解:基本公式法:查附表可得011.5, 1.23,280,0.56, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa x g =====,则弯矩计算值0 1.0145145d M M kN m g ==ᄡ=ᄡ。
采用绑扎钢筋骨架,按一层钢筋布置,假设40s a mm =,则有效高度050040460s h h a mm =-=-=。
(1)求受压区高度x由公式3-14得:611451011.5200(460)2x x ᄡᄡ=ᄡ-2115105800145000000x x -+=102167.60.56460258,752.4()b x mm h x mm x =<=ᄡ==舍(2)求所需钢筋数sA 211.5200167.61377280cd s sd f bx A mm f ᄡᄡ===钢筋布置可选2φ32(21608s A mm =)混凝土保护层厚度3022c mm d mm =>=,且满足附表要求25.13042.62s a mm =+=,取45mm 200230235.868.430n S mm mm d=-ᄡ-ᄡ=>及最小配筋率计算:45(/)45(1.23/280)0.2td sd f f ==,所以配筋率不应小于0.2%,实际配筋率01388 1.5%200455s A bh r ===ᄡ查表法:查附表可得011.5, 1.23,280,0.56, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa x g =====假设40s a mm =,则有效高度050040460s h h a mm =-=-=。
拉弯和压弯构件计算
N A
mx M x ) xW2 x (11.25 N / N Ex
f
(6.14)
W2 — x
受拉侧最外纤维的毛截面抵抗矩;
二、弯矩作用平面外的稳定
根据第四章的推导,构件在发生弯扭屈曲时,其临界条件:
N N N Ey M 1 1 =0 N N N Ey Ey z M cr
纯框架[未设支撑结构(剪力墙、支撑架、抗剪筒体)]
支撑框架 强支撑框架 弱支撑框架
框架柱上端与横梁刚接。横梁对柱的约束作用取 决于横梁的线刚度与柱的线刚度的比值,即:
I1 K1 =
对于单层多跨框架:
I
l H
I1 K1 =
l1 I
I + 2 H
l2
确定框架柱的计算长度通常根据稳定理论, 并作如下假设:
三、压弯构件的局部稳 定
如果组成构件的板件过薄,薄板可能会先于构件整体失稳, 与轴心受压构件和受弯构件相同,即限制翼缘和腹板的宽 厚比及高厚比。 1. 受压翼缘的局部稳定 受力情况与 受弯构件基 本相同
第七章 拉弯和压弯构件
压弯构件翼缘板的宽厚比限值同受弯构件 (1)工字形截面 (2) 箱形截面 腹板之间的 受压翼缘 2. 腹板的局部稳定 根据分析,腹板宽厚比限值与应力梯度和长细比有关
第七章 拉弯和压弯构件
tx M x N + f y A bW1x
y
——弯距作用平面外轴心受压构件的稳定系数;
M x ——所计算构件段范围内的最大弯距设计; η ——截面影响系数,箱形截面取0.7,其他截面取1.0
βtx ——等效弯矩系数;
b
——均匀弯曲梁的整体稳定系数。
钢筋混凝土受拉构件计算
f y As
全截面受拉,N很小时,混凝土和钢筋共同 承担拉力。 随着N的增大,拉力较大侧混凝土先开裂, 裂缝迅速贯通,混凝土退出工作。拉力由As 和As’共同承受。 当配筋适量时最后As先屈服,As’后屈服。截 面破坏。
e0
N
偏心距e0较大,但N仍在As和As’之间时
a
a'
As’ As
fyAs’
N作用在As和As’之间
破坏时,轴向拉力由As和As’共同承受,配筋适量时均达到屈服。
N作用在As和As’之外
大偏心受拉构件的破坏特点
e0 N
a'
As’ x fy’As’ f cbx As
a
f y As
N很小时,靠近轴向力一侧受拉,远离轴向力 一侧受压。 随着N的增大,拉力较大侧混凝土先开裂。 根据力的平衡,裂缝虽能开展,但不全截面 裂通,始终保持一定受压区。 当配筋适量时先As先拉屈服,最后受压区混 凝土达到极限压应变。截面破坏。
KNe As f y ( h0 a) KNe As f y ( h0 a)
小偏心受拉计算图
将e' ,e,M=Ne0代入:
As As KNe f y ( h0 a) KNe f y ( h0 a)
KN (h 2a) KM As 2 f y (h0 a) f y (h0 a) As KN (h 2a) KM 2 f y (h0 a) f y (h0 a)
公式右边不小于: 1.25 f yv
Asv h0 f y Asb sin s s
同时,保证箍筋占有一定数量的受剪承载力:
1.25 f yv
Asv h0 0.36 f t bh0 s
钢筋混凝土受压构件承载力计算
ei+ f = ei(1+ f / ei) = ei
=1 +f / ei
…7-6
N
––– 偏心距增大系数
图7-9
l 20 1 f 10
cu y
h0
1
规范采用了的界限状态为 依据,然后再加以修正
…7-7
l0 2 1 ( ) 1 2 ei h 1400 h0
(e)
(f)
偏心受拉(拉弯构件)
单向偏心受力构件
偏心受压(压弯构件)
工程应用
双向偏心受力构件
偏心受压构件:受到非节点荷载的屋架上弦杆, 厂房边柱,多层房屋边柱。 偏拉构件:矩形水池壁。
混凝土
第 七 章
2
轴心受压构件承载力
1)概 述 截面形式:
正方形、矩形、圆形、多边形、环形等
配筋形式: 普通配箍 密布螺旋式或 焊接环式箍筋
混凝土
第 七 章
短柱承载力: 条件: c s 混凝土: 当 c,max 0 0.002时, c f ck
s f yk 钢 筋: 当 y c,max,则钢筋先屈服,
当采用高强钢筋,则砼压碎时钢筋未屈服 纵筋压屈(失稳)钢筋强度不能充分发挥。 's=0.002Es=0.002×2.0×105=400N/mm2
长细比过大,可能发生失稳破坏。
2 = 1.15 – 0.01l0 / h 1.0
当l0 / h 15时 2 = 1.0
• 当构件长细比l0 / h 8,即视为短柱。取 = 1.0
混凝土
第 七 章
5
矩形截面偏压构件 正截面承载力计算
e
N e
设计拉弯和压弯构件时计算内容
设计拉弯和压弯构件时计算内容一、引言设计拉弯和压弯构件时,正确的计算方法对于确保构件的可靠性和安全性至关重要。
本文将介绍设计拉弯和压弯构件时的计算内容,并详细探讨与此相关的关键要点。
通过深入理解这些计算内容,设计师将能够更好地完成设计任务,确保构件在使用过程中满足要求。
二、拉弯构件的计算内容2.1引力和力矩的计算在设计拉弯构件时,首先需要计算引力和力矩。
通过分析构件所受的外力和力矩,可以确定构件的应力和变形情况。
在这个阶段,需要了解荷载的大小、方向和作用点,以及构件的几何形状和材料特性。
2.2引力和力矩的转换在计算引力和力矩之后,需要将其转换为应力和变形。
这涉及到使用适当的计算公式和关系,以确定构件所受的应力和变形程度。
在此过程中,需要考虑构件的材料特性、几何形状以及受力方式等因素。
2.3引力和力矩对构件的影响计算完引力和力矩后,需要进一步分析其对构件的影响。
这包括确定构件是否会超过强度或刚度的限制,以及是否会引起不可接受的变形。
通过对这些影响进行评估,可以决定是否需要进行构件的优化或改进。
三、压弯构件的计算内容3.1压力和弯矩的计算在设计压弯构件时,首先需要计算压力和弯矩。
与拉弯构件不同,压弯构件在受力时会产生压缩和弯曲的双重作用。
因此,需要准确计算压力和弯矩的大小和分布情况。
3.2压力和弯矩的转换计算完压力和弯矩后,需要将其转换为应力和变形。
这就需要使用适当的计算公式和关系,以确定构件所受的应力和变形程度。
在此过程中,需要考虑构件的材料特性、几何形状以及受力方式等因素。
3.3压力和弯矩对构件的影响计算完压力和弯矩之后,需要进一步分析其对构件的影响。
这包括确定构件的稳定性、刚度和强度等方面是否满足设计要求。
通过对这些影响进行评估,可以决定是否需要对构件进行优化或改进。
四、结论在设计拉弯和压弯构件时,正确计算引力、力矩、压力和弯矩对于确保构件的可靠性和安全性至关重要。
通过本文的介绍,我们了解了设计拉弯和压弯构件时的计算内容,并详细探讨了与此相关的关键要点。
钢筋混凝土受弯构件(正、斜截面)计算
倒 L 形截面
肋形梁(板)
1 6
l0
b
+
1 2
Sn
—
b + 5hf b + 5hf19
4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5)
(二)基本计算公式
1. 截面受压区高度不同分类
➢ 第一类T形截面 x < hf
4.2.2 受弯构件正截面计算2(3/10)
➢ 第二类T形截面 x hf
a1 fcbf hf f y As , M < M f
M2
➢ 适用条件:x bh0or b ,a s a sb As min bh
22
4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.2 受弯构件正截面计算2(6/10)
【例题1】
如图所示T形梁,混凝土选用C20,钢筋II级。当所受弯
矩M=414kN.m时,计算截面配筋?
600
120 650
【例题2】
C 30 : fc 14.3 N / mm 2;II级钢筋:f y 300 N / mm 2
500
250
26
4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.2 受弯构件正截面计算3(6/8)
3. 适用条件
a. 防止超筋破坏
b. 防止少筋破坏
min As minbh
x bh0 b max a s a sb
M
Mu
a
1
f
c
bx
b
h0
xb 2
a sba 1 fcbh02
sb
f y As h0
11
4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.2 受弯构件正截面计算1(10/14)
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1、矩形截面宽b 2、截面全高h 3、钢筋弹性模量与混凝土受压弹性模量之比n 受拉侧钢筋直径 受拉侧钢筋根数 n 4、一侧受拉钢筋面积Ag 受压侧钢筋直径 受压侧钢筋根数 n 5、另一侧受压钢筋面积Ag´ 6、钢筋Ag重心至边缘距离a 7、钢筋Ag´重心至边缘距离a´ 8、轴向拉力N 9、初始弯矩M 10、初始偏心矩e0 单位 m m m m^2 m m^2 m m MN MN.m m
三、裂缝检算
钢筋表面系数(光筋1.0,肋筋0.8) 系数(光筋0.5,肋筋0.3) 活载弯矩 恒载弯矩 全部计算荷载弯矩 中性轴到受拉筋与受拉边之比(梁1.1,板1.2) 受拉钢筋重心处的钢筋应力 钢筋的弹性模量 受拉钢筋直径 受拉钢筋的有效配筋率 单根受拉根数 两根一束受拉根数 三根一束的受拉根数 单根1.0 两根一束0.85 三根一束0.7 单根钢筋的截面积 Acl=2ab 钢筋重心到拉边距离 截面宽度 裂缝宽度 K1 K2 α M1 M2 M γ σs Es d μ z n1 n2 n3 β 1 β 2 β 3 Asl Acl a b ωf 0.8 0.8 0.8 0.8 1.320 1.603 1.769 1.735 0.3 0.3 0.3 0.3 1.422 -0.0545 -0.0918 -0.08643 0.16 0.16 0.16 0.16 1.582 0.1055 0.0682 0.07357 1.2 1.2 1.2 1.2 81.435 101.468 102.272 149.327 210000 210000 210000 210000 20 20 20 16 0.392699082 0.020943951 0.013089969 0.022340214 150 8 5 10 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0.85 0.85 0.85 0.85 0.7 0.7 0.7 0.7 0.000314159 0.000314159 0.000314159 0.000201062 0.12 0.12 0.12 0.09 0.06 0.06 0.06 0.045 1 1 1 1 0.0519 0.1417 0.1818 0.2089
一 内顶板 15 0.75 15 0.02 150 0.047124 0.02 150 0.047124 0.06 0.06 2.6532 1.582 0.596 1.014 0.75 15 0.02 8 0.002513 0.02 8 0.002513 0.06 0.06 0.18 0.1055 0.586 0.617 0.75 15 0.02 5 0.001571 0.02 5 0.001571 0.06 0.06 0.1091 0.0682 0.625
MN.m MN.m MN.m MPa MPa mm
m2 m m mm
一 内顶板 1 0.34 15 0.016 10 0.002011 0.02 10 0.003142 0.045 0.045 0.035 0.07357 2.102
二、拉弯构件结果输出
11、试求受压区高度 x(令15、为零) 12、混凝土截面应力σ h 13、钢筋应力σ g' 14、钢筋应力σ g 15、=0 ? m MPa MPa MPa 0.189224 2.051 2.052 21.014 81.435 0.00000 0.10022 1.149 1.150 6.920 101.468 0.00000 0.08818 0.999 0.999 4.789 102.272 0.00000 0.08562 4.071 4.071 28.970 149.327 0.00Байду номын сангаас00