受弯构件的挠度验算

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受弯构件挠度计算

受弯构件挠度计算

④纵向受拉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
等效矩形应力图
等效矩形应力图
fc C
1 fc
M
xc
yc
z
M
x=b1 xc
C yc
z
Ts
M = C· z
x β1 xc
C f bx
Ts 1 c
基本计算公式
基本计算公式
1 ffcc
M
x =b xn
3.1.1概述 3.1.2单筋矩形截面受弯构件承载力计算 3.1.3双筋矩形截面受弯构件承载力计算 3.1.4T形截面受弯构件承载力计算 3.1.5构造要求
3.1.1概述 受弯构件是钢筋混凝土结构中应用最广泛的一种构件。梁和 板是典型的受弯构件。梁和板的区别在于:梁的截面高度一 般大于其宽度,而板的截面高度则远小于其宽度。
梁的截面形式一般有矩形、T形和I形;板的截面形式有矩形、多 孔形和槽形等仅在受弯构件受拉区配置纵向受力钢筋的构件称为 单筋受弯构件,同时也在受压区配置纵向受力钢筋的构件称为双 筋受弯构件 。
对于单筋梁,梁中通常配有纵向受力钢筋、架立筋和箍 筋,有时还配有弯起钢筋对于板,通常配有受力钢筋和 分布钢筋。受力钢筋沿板的受力方向配置,分布钢筋则 与受力钢筋相垂直,放置在受力钢筋的内侧。
受弯构件正截面的破坏形式
(1)适筋破坏 这种破坏的特点是受拉区纵向受力钢筋首先屈服,然后受压区混凝 土被压碎。梁完成破坏之前,受拉区纵向受力钢筋要经历较大的塑 性变形,沿梁跨产生较多的垂直裂缝,裂缝不断开展和延伸,挠度 也不断增大,所以能给人以明显的破坏预兆。 (2)超筋破坏 其特点是破坏时受压区混凝土被压碎而受拉区纵向受力钢筋没有达 到屈服。梁破坏时由于纵向受拉钢筋尚处于弹性阶段,所以梁受拉 区裂缝宽度小,形不成裂缝,破坏没有明显预兆,呈脆性性质。 (3)少筋破坏 其特点是一裂即坏。梁受拉区混凝土一开裂,裂缝截面原来由混凝 土承担的拉力转由钢筋承担.破坏时钢筋和混凝土的强度虽然得到了 充分利用,但破坏前无明显预兆,呈脆性性质。

受弯构件的挠度验算(混凝土结构设计原理)

受弯构件的挠度验算(混凝土结构设计原理)
Mq
Bs
1 2 bh0 Ec h0 As Es
h0

E 1.15
Es A h
2 s 0
开裂截面的内力臂系数 试验和理论分析表明,在短期弯矩Msk=(0.5~0.7)Mu范围, 裂缝截面的相对受压区高度 变化很小,内力臂的变化也不大。 对常用的混凝土强度和配筋情况, 值在0.83~0.93之间波动。 《规范》为简化计算,取=0.87。
⑶长期荷载作用下的抗弯刚度
在长期荷载作用下,由于混凝土的徐变,会使梁的挠度随时 间增长。此外,钢筋与混凝土间粘结滑移徐变、混凝土收缩等 也会导致梁的挠度增大。根据长期试验观测结果,长期抗弯刚 度B可按下式计算, Bs B

θ ––– 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。;
' 0时, =2.0; ' =时, =1.6; ' 为中间数值时, 按线性内插法取用。
1.1 0.65
sk te
在短期弯矩Msk=(0.5~0.7)Mu范围,三个参数、 和 中, 和 为常数,而 随弯矩增长而增大。 该参数反映了裂缝间混凝土参与受拉工作的情况,随着弯矩增 加,由于裂缝间粘结力的逐渐破坏,混凝土参与受拉的程度减 小,平均应变增大, 逐渐趋于1.0,抗弯刚度逐渐降低。
a
a
b
b
h0 由三角形oab和o’a’b’相似,得:
c s
lcr
求解εcmεsm
1、几何关系: 2、物理关系:
1


e cm e sm
h0
es
s
Es

c
c ec Ec
c e cm e c ' Ec c
e sm e s

钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算

钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算

受压翼缘加强系数
3、钢筋应变不均匀系数
sm sk s sm s sk
钢筋应力不均匀系数 是反映裂缝间混凝土参加受拉工作 程度的影响系数。 越小,裂缝之间的混凝土协助钢筋抗拉的
作用越强。
1.1 0.65 ftk s sk te
sk分布图
1.1 0.65 ftk s sk te
sm sk
Sm cm cck
sm
cm
c

(
' f
Mk
0 )bh02Ec
cm

Mk
bh02 Ec
sm

Mk
Ash0 Es
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Bs

Mk

M k h0
sm cm
cm

Mk
bh02 Ec
Bs

1
Ash02 Es

1
bh03 Ec
Bs

Es Ash02
E

E 0.2 6 E

1 3.5 f
Bs

1.15
Es Ash02 0.2
6E
1 3.5 f
1.1 0.65 ftk s sk te
在短期弯矩Mk=(0.5~0.7)Mu范围,三个参数、 和 中, 和 为常数,而 随弯矩增长而增大。
wm smlm cmlm
εsm、εcm——分别为裂缝间钢筋及砼的平均应变; lm——裂缝间距。
平均裂缝宽度wm
wm smlm cmlm


sm
(1


cm sm

8.2 受弯构件挠度验

8.2  受弯构件挠度验

8.2 受弯构件挠度验第8.2.1条钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度,可根据构件的刚度用结构力学方法计算。

在等截面构件中,可假定各同号弯矩区段内的刚度相等,并取用该区段内最大弯矩处的刚度。

当计算跨度内的支座截面刚度不大于跨中截面刚度的两倍或不小于跨中截面刚度的二分之一时,该跨也可按等刚度构件进行计算,其构件刚度可取跨中最大弯矩截面的刚度。

受弯构件的挠度应按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B进行计算,所求得的挠度计算值不应超过本规范表3.3.2规定的限值。

第8.2.2条矩形、T形、倒T形和I形截面受弯构件的刚度B,可按下列公式计算:B=Mk /Mq(θ-1)+MkBs(8.2.2)式中Mk--按荷载效应的标准组合计算的弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;Mq--按荷载效应的准永久组合计算的弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;Bs--荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度,按本规范第8.2.3条的公式计算;θ--考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数,按本规范第8.2.5条取用。

第8.2.3条在荷载效应的标准组合作用下,受弯构件的短期刚度Bs可按下列公式计算:1钢筋混凝土受弯构件B s =EsAsh2/1.15ψ+0.2+6αEρ/1+3.5γ'f(8.2.3-1)2预应力混凝土受弯构件1)要求不出现裂缝的构件B s =0.85EcI(8.2.3-2)2)允许出现裂缝的构件B s =0.85EcI/kcr+(1-kcr)ω(8.2.3-3)k cr =Mcr/Mk(8.2.3-4)ω=(1.0+0.21/αE ρ)(1+0.45γf)-0.7 (8.2.3-5)M cr =(σpc+γftk)W(8.2.3-6)γf =(bf-b)hf/bh(8.2.3-7)式中ψ--裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,按本规范第8.1.2条确定;αE --钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值:αE=Es/Ec;ρ--纵向受拉钢筋配筋率:对钢筋混凝土受弯构件,取ρ=As /(bh);对预应力混凝土受弯构件,取ρ=(Ap+As)/(bh);I--换算截面惯性矩;γf--受拉翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值;b f 、hf--受拉区翼缘的宽度、高度;K cr --预应力混凝土受弯构件正截面的开裂弯矩Mcr与弯矩Mk的比值,当kcr >1.0时,取kcr=1.0;σpc--扣除全部预应力损失后,由预加力在抗裂验算边缘产生的混凝土预压应力;γ--混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数,按本规范第8.2.4条确定。

钢桥受弯构件验算内容-公式

钢桥受弯构件验算内容-公式

一、受弯构件(一)在主平面内受弯的实腹式构件抗弯强度应符合下列规定1、翼缘板弯曲正应力满足下列要求:双向受弯的实腹式构件:f d ≥γ0(M y W y,eff +M z W z,eff )式中:γ0——结构重要性系数;M y 、M z ——计算截面的弯矩设计值;W y,eff 、W z,eff ——有效截面相对于y 轴和z 轴的截面模量,其中受拉翼缘应考虑剪力滞影响,受压翼缘应同时考虑剪力滞和局部稳定影响。

2、腹板剪应力应满足下列要求。

闭口截面腹板剪应力应按剪力流理论计算。

γ0τ≤f vd式中:γ0——结构重要性系数;τ——剪应力;f vd ——钢材的抗剪强度设计值。

3、平面内受弯实腹式构件腹板在正应力 σx 和剪应力 τ 共同作用时,应满足下列要求。

γ0√(σx f d )2+(τf vd)2≤1 式中:σx ——x 方向正应力;f d ——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。

(二)受弯构件的整体稳定性应符合下列规定1、等截面实腹式受弯构件,应按下列规定验算整体稳定。

γ0(βm,yM y χLT,y M Rd,y +M z M Rd,z )≤1 γ0(M y M Rd,y +βm,z M z χLT,z M Rd,z)≤1 M Rd,y =W y,eff f dM Rd,z =W z,eff f dλLT,y =√W y,eff f y M cr,y ,λLT,z =√W z,eff f y M cr,z式中: M y 、M z ——构件最大弯矩;βm,y、βm,z——等效弯矩系数;χLT,y、χLT,z——M y和M z作用平面内的弯矩单独作用下,构件弯扭失稳模态的整体稳定折减系数;λ̅̅̅LT,y、λLT,z——弯扭相对长细比;W y,eff、W z,eff——有效截面相对于y轴和z轴的截面模量,其中受拉翼缘应考虑剪力滞影响,受压翼缘应同时考虑剪力滞和局部稳定影响。

M cr,y、M cr,z——M y和M z作用平面内的弯矩单独作用下,考虑约束影响的构件弯扭失稳模态的整体弯扭弹性屈曲弯矩,可采用有限元方法计算。

第七讲--钢筋混凝土受弯构件的变形与裂缝

第七讲--钢筋混凝土受弯构件的变形与裂缝
13
5.3 裂缝宽度验算
(3)三级:允许出现裂缝的构件,按荷载效应 准永久组合,并考虑长期作用影响计算时构件的 最大裂缝宽度ωmax,不应超过下页表中规定的最 大裂缝宽度限值ωlim。 即: ω max≤ω lim
注:上述一级、二级裂缝控制属于构件的抗裂能力控制, 对于一般的钢筋混凝土构件来说,在使用阶段都是带裂 缝工作的,故按三级标准来控制裂缝宽度。
11
5.3 裂缝宽度验算
3.2 影响裂缝宽度的主要因素 ①纵向钢筋的应力:裂缝宽度与钢筋应力近似呈线 性关系。 ②纵筋的直径:当构件内受拉纵向钢筋截面总面积 相同时,采用细而密的钢筋,则会增大钢筋表面积, 因而使粘结力增大,裂缝宽度变小。 ③纵筋表面形状:带肋钢筋的粘结强度较光圆钢筋 大得多,可减小缝度宽度。 ④纵筋配筋率:构件受拉区的纵筋配筋率越大,裂 缝宽度越小。
对于因基础不均匀沉降、构件混凝土收缩或温度变化等外加 变形或约束引起的裂缝,主要是通过采用合理结构方案、构 造措施来控制。
(2)荷载(直接作用)引起的裂缝,如受弯、受 拉等构件的垂直裂缝,受弯构件的斜裂缝。
试验结果表明,只要能满足斜截面承载力计算要求,并相应 配置了符合计算及构造要求的腹筋,则构件的斜裂缝宽度不 会太大,能满足正常使用要求。
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5.3 裂缝宽度验算 4 减小裂缝宽度的措施
1、增大钢筋截面面积; 2、在钢筋截面面积不变的情况下,采用较小直径的钢 筋; 3、提高混凝土强度等级; 4、增大构件截面尺寸; 5、减小混凝土保护层厚度。
注:采用较小直径的变形钢筋是减小裂缝宽度最有效的措施。 需要注意的是,混凝土保护层厚度应同时考虑耐久性和减小裂 缝宽度的要求。除结构对耐久性没有要求,而对表面裂缝造成 的观瞻有严格要求外,不得为满足裂缝控制要求而减小混凝土 保护层厚度。

本科毕业设计-钢桥验算(受弯构件-抗倾覆验算-挠度及预拱度验算)

本科毕业设计-钢桥验算(受弯构件-抗倾覆验算-挠度及预拱度验算)

第五章 整体分析验算5.1 一般规定5.1.1 局部受压稳定折减系数钢桥在验算受压稳定性时,一般结构在屈曲前后仍在小变形假设范围内处于弹性状态,即弹性屈曲。

对于局部受压的板件,由于构件的弹性屈曲,对构件材料的标准值有所影响。

在计算时,需要考虑弹性屈曲引起的局部稳定折减,局部稳定折减系数ρ应按下列规定计算[3]:()020.4=1110.4=112p λρλρελ⎧≤⎪⎪⎧⎨⎪>++⎨⎪⎪⎪⎩⎩时:时: (5-1)()00.80.4p ελ=- (5-2)1.05p p b t λ⎛== ⎝ (5-3) 式中:p λ——相对宽厚比; t ——加劲板的母板厚度;y f ——屈服强度; E——弹性模量;cr σ——加劲板弹性屈曲欧拉应力;p b ——加劲板局部稳定计算宽度,对开口刚性加劲肋,按加劲肋的间距 b i计算;对闭口刚性加劲肋,按加劲肋腹板间的间距计算;对柔性加劲肋,按腹板间距或腹板至悬臂端的宽度i b 计算;k ——加劲板的弹性屈曲系数,可参考规范《公路钢结构桥梁设计规范》附录B 计算,计算如下。

参考规范《公路钢结构桥梁设计规范》附录B 规定,加劲肋和加劲板对弹性屈曲系数k 有很大的影响。

对纵向加劲肋等间距布置且无横向加劲肋布置的顶板和底板,其弹性屈曲系数k 可由式5-4、5-5计算:*4l l k γγ≥=时: (5-4)()()(()2202*011211l l l l l n a k n b a k n b αγαααδγγααδ⎧++⎛⎫⎪==≤ ⎪⎪+⎝⎭⎪<⎨⎪⎛⎫==>⎪ ⎪+⎝⎭⎪⎩时: (5-5)式中:n ——受压板被纵向加劲肋分割的板元数,1l n n =+; l n ——等间距布置纵向加劲肋根数;a ——加劲板的计算长度(横隔板或刚性横向加劲肋的间距);b——加劲板的计算宽度(腹板或刚性纵向加劲肋的间距);α——加劲板的长宽比,按时5-6计算:abα=(5-6) l δ——单根纵向加劲肋的截面面积与母板的面积之比, 按式5-7计算:l l Abtδ= (5-7)t ——加劲板的厚度;l A ——单根纵向加劲肋的截面面积;l γ——纵向加劲肋相对刚度,按式5-8计算:l l EIbDγ= (5-8)l I ——单根纵向加劲肋对加劲板的抗弯惯性矩;D——单宽板刚度,按式5-9计算:()32121Et D ν=- (5-9) ν——泊松比; t ——加劲板的厚度;E——弹性模量。

受弯构件的挠度验算

受弯构件的挠度验算
序号
钢筋保 安全 砼强度 护层 级别 等级
a(mm)
构件截面尺寸 b(mm) h(mm)
示例 Ⅱ C25 40
200
500
1
2
3
计算跨度 L(m) 5.6
受弯构件跨中挠度验算
永久荷载标准值 可变荷载标准值
(KN/m)
(KN/m)
gk
qk
gk
12.4
注:示例是以均布单跨简支梁为例,红色为已知数据;挠度公式中的S是与荷载、支撑有关的系数,均布单跨简支
受弯构件跨中挠度验算
可变荷载标准值 (KN/m)
截面配筋
跨中弯矩
qk 面积As(mm2) 配筋率ρ M(KN·m)
8.0
942
0.0102 79.968
弹性模量(N/mm2).00E+05 2.80E+04
短期抗弯刚度
α
(N·mm2)
α=Es/Ec
Bs=(0.025+0.28* αρ)Ecb(h-a)3
7.143 2.479E+13
支撑有关的系数,均布单跨简支梁时,S取5/48。
抗弯刚度 (N·mm2)
要求f<[f] 挠度f(mm) 挠度限值[f](查表)
B=0.65×Bs f=S×ML2/B L<6m时,[f]=L/200
1.611E+13 16.21
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6.2 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算

6.2  钢筋混凝土受弯构件的挠度验算

5.2受弯构件挠度计算
3、短期刚度Bs
短期刚度是指钢筋混凝土受弯构件在荷载短期效应组合 下的刚度值(以 N· mm2 计)。对矩形、 T 形、工字形截面 受弯构件,短期刚度的计算公式为
式中γf′——受压翼缘的加强系数;
f
(b f b) h f bh0
当hf′>0.2h0时,取hf′>0.2h0。
EI——匀质弹性材料梁的截面抗弯刚度
由于是匀质弹性材料,所以当梁截面的尺寸确定后, 其抗弯刚度即可确定且为常量,挠度f与M成线性关系。 对钢筋混凝土构件,由于材料的非弹性性质和受拉区 裂缝的开展,梁的抗弯刚度不是常数而是变化的,其 主要特点如下:
5.2受弯构件挠度计算
2、截面弯曲刚度的概念及其定义
5.2受弯构件挠度计算
1、变形验算目的与要求
受弯构件变形验算目的主要是用以满足适用性。 其主要从以下几个方面考虑: 1. 保证结构的使用功能要求;例如,吊车梁的挠度过大会影响吊 车的正常运行;精密仪器厂房楼盖梁、板变形过大将使仪器设 备难以保持水平等。 2. 防止对结构构件产生不良影响;主要防止结构性能与设计中的 假定不符。例如,支承于砖墙(柱)上的梁,端部梁的转动会引 起支承面积减小,可能造成墙体沿梁顶部和底部出现内外水平 裂缝,严重时将产生局部承压或墙体失稳破坏等。 3. 防止对非结构构件产生不良影响;例如,结构构件变形过大会 造成门窗等活动部件不能正常开启;防止非结构构件如隔墙及 天花板的开裂、压碎或其他形式的损坏等。 4. 保证使用者的感觉在可接受的程度之内。例如防止厚度较小的 板在人们站上去以后产生过大的颤动或明显下垂引起不安全感; 防止可变荷载(活荷载、凤荷载等)引起的振动及噪声对人的不 良感觉等。
5.2 受弯构件挠度计算

钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度计算

钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度计算

【钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度计算】一、引言钢筋混凝土结构是现代建筑中常见的结构形式之一,而受弯构件作为其重要组成部分,其裂缝宽度和挠度的计算是设计过程中的关键内容。

在本文中,我将分析钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度计算,并对其进行深度探讨,希望能为您提供有价值的信息。

二、裂缝宽度计算1.裂缝宽度计算公式钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算可以使用以下公式进行:\[w_k = k \times \frac{f_s}{f_y} \times \frac{M_s}{b \times d}\]其中,\(w_k\)为裂缝宽度,\(k\)为调整系数,\(f_s\)为梁内应力,\(f_y\)为钢筋的屈服强度,\(M_s\)为抗弯强度矩,\(b\)为截面宽度,\(d\)为截面有效高度。

2.裂缝宽度计算包含的因素在裂缝宽度计算中,需要考虑梁内应力、钢筋的屈服强度以及抗弯强度矩等因素。

通过对这些因素的综合考虑,可以准确计算出钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度,从而确保结构的安全性。

三、挠度计算1.挠度计算公式钢筋混凝土受弯构件的挠度计算可以使用以下公式进行:\[f = \frac{5 \times q \times l^4}{384 \times E \times I}\]其中,\(f\)为挠度,\(q\)为荷载,\(l\)为构件长度,\(E\)为弹性模量,\(I\)为惯性矩。

2.挠度计算的影响因素在挠度计算中,荷载、构件长度、弹性模量和惯性矩等因素都会对挠度产生影响。

通过对这些因素进行综合考虑,并结合实际工程情况,可以准确计算出钢筋混凝土受弯构件的挠度,从而满足设计要求。

四、个人观点和理解钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度计算是结构设计中的重要内容,它直接关系到结构的安全性和稳定性。

在实际工程中,我们需要充分理解裂缝宽度和挠度计算的原理和方法,结合设计规范和实际情况,确保结构设计的合理性和可行性。

五、总结与展望通过本文的分析,我们深入探讨了钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度计算,并对其进行了详细介绍。

挠 度 验 算

挠 度 验 算

图1.60 适筋梁M- φ关系曲线
• 第Ⅰ阶段,裂缝出现以前,梁基本为弹性工作阶 段,弯矩和曲率大致为直线关系;裂缝即将出现 时由于受拉区混凝土产生塑性变形,使刚度有所 降低,直线转为曲线,此时梁的截面刚度近似取 为0.85EcI0,Ec为混凝土的弹性模量,按附表10 取值;Ⅰ0为换算截面的惯性矩。
说明,平均应变εsm、εcm符合平截面假定(图1.62)。
图1.62 受弯构件截面的应力、应变分布 (a)中和轴沿梁长的变化;(b)裂缝截面实际应力分
布;
(c)裂缝截面等效应力;(d)截面应变分布
• (1) 短期刚度Bs计算公式推导 • 1) 截面刚度与曲率的理论关系。在荷载效应的标
准组合下,刚度与曲率的关系为
度为
• f=5ql4/384EI=5Ml2/48EI(均布荷载); f= Pl3/48EI=Ml2/12EI(集中荷载)
• 统一表达为 f=c·Ml2/EI • 式中:c——与荷载类型和支承条件有关的荷载效
应系数; • EI——梁的截面抗弯刚度,对于匀质弹性材料是
一常数; • M——荷载产生的最大弯矩; • r——截面变形后的曲率半径; • φ——截面曲率。
• Mk/Bs=φ=1/r= (εsm+ εcm) /h0 (4.67)
• 2) 应变。钢筋的平均拉应变和混凝土的平均压应 变是用裂缝截面处的应变乘以不均匀系数得到, 由于混凝土产生了塑性变形,引入变形模量E= vEc(v为混凝土的弹性特征值),则对于裂缝截面 混凝土的应变
• εc= σc /Ec′= σc/vEc (4.68)
• 为了与匀质弹性材料的截面抗弯刚度EI区别,用B 表示钢筋混凝土受弯构件的截面抗弯刚度,并用 Bs表示在荷载效应标准组合短期作用下的抗弯刚 度,简称“短期刚度”;B即是考虑荷载长期作 用的影响后截面的抗弯刚度。图1.60表示适筋梁 的M-φ关系曲线,曲线可分三个阶段,从图中可 看出,随荷载的变化,截面抗弯刚度也在不断变 化。

简述受弯构件挠度验算的最小刚度原则

简述受弯构件挠度验算的最小刚度原则

受弯构件挠度验算的最小刚度原则:从实际案例中看如何应用受弯构件挠度验算是结构设计的一个重要环节,如果挠度过大就会影响建筑物的使用寿命和安全性。

在实际设计中,采用最小刚度原则可以有效地控制受弯构件的挠度,从而确保建筑物的安全。

本文将通过一个实际案例,详细分析最小刚度原则的应用方法。

实际案例:A楼工地在A楼工地,施工方将一根跨度为5m的钢梁作为楼板,承受楼上的荷载。

设计要求在荷载作用下,钢梁挠度不得超过20mm。

第一步:计算荷载和受力情况首先,我们需要计算楼板荷载。

假设楼上是一家办公室,每平方米所承受的荷载为5KN。

因此,若办公室面积为200平米,则荷载为:(200m²)×(5KN/m²)=1000KN接下来,我们需要确定钢梁受力情况。

由于钢梁受弯,因此只需考虑梁的弯曲部分。

假设钢梁宽度为300mm,高度为400mm,模量为210GPa。

则钢梁的截面惯性矩可以表示为:I=(1/12)×(0.3m)×(0.4m)³=0.0024m⁴钢梁所承受的最大弯矩可以表示为:Mmax=(1/8)×1000KN×5m=625KN·m钢梁所受的最大弯应力可以表示为:σmax=Mmax×y/I=625×(0.4/2)m×(0.0024m⁴)/0.0024m⁴=250MPa其中,y为钢梁中心面到受力处距离,即0.2m。

第二步:计算钢梁的最小截面面积根据单纯弯曲的状态下,可以计算得到钢梁的最小截面面积:Amin=Mmax/(σyield×h)=(625×10³N·m)/(250×10⁶N/m²×0.4m)=0.0 0625m²其中,σyield为钢材的屈服应力,假设为250MPa。

第三步:检查钢梁截面面积是否符合要求根据计算所得的钢梁最小截面面积,我们可以根据图表查询得到标准截面的尺寸,最终可以确定按标准截面加工的钢梁截面面积为0.01m²,符合计算所得的最小截面面积。

简述受弯构件挠度验算的最小刚度原则

简述受弯构件挠度验算的最小刚度原则

简述受弯构件挠度验算的最小刚度原则受弯构件是常见的工程结构,其在受到外力作用下会发生弯曲变形。

挠度验算是评估受弯构件变形程度的重要方法之一。

挠度验算的最小刚度原则是指在进行受弯构件的挠度验算时,应根据最小刚度原则,选择合适的验算方法和参数,确保构件在工作状态下的变形满足设计要求。

受弯构件挠度验算的最小刚度原则主要包括以下几个方面:1. 选择合适的验算方法:挠度验算方法有解析法和数值法两种。

解析法适用于简单和理想化的构件情况,可以得到解析解;数值法适用于复杂和实际工程中的构件,可以通过有限元分析等方法得到数值解。

在进行挠度验算时,应根据具体情况选择合适的验算方法。

2. 考虑多种载荷情况:在进行挠度验算时,需考虑不同工作状态下的载荷情况,包括常规荷载、临时荷载、地震作用等。

根据不同载荷情况进行挠度验算,确保结构在各种工作状态下的变形满足设计要求。

3. 确定适当的验算参数:在进行挠度验算时,需确定合适的验算参数,包括构件的刚度、截面性能等。

刚度是指受弯构件抵抗外力作用时的刚性程度,是影响挠度的主要因素之一。

根据构件的实际情况和设计要求,选择适当的刚度参数,进行挠度验算。

4. 参考相关规范和标准:在进行挠度验算时,应参考相关的规范和标准,确保验算结果的准确性和合理性。

例如,中国的《建筑结构荷载标准》(GB 50009-2012)和《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等,提供了受弯构件挠度验算的相关要求和参数。

通过以上几个方面的考虑和参考,可以有效地进行受弯构件的挠度验算。

在实际工程中,挠度验算的结果对于受弯构件的设计和施工具有重要指导意义。

通过合理选择验算方法和参数,确保受弯构件在工作状态下的变形控制在允许范围内,提高结构的安全性和可靠性。

受弯构件的挠度计算的基本概念及原则

受弯构件的挠度计算的基本概念及原则

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受弯构件的挠度容许值

受弯构件的挠度容许值

受弯构件的挠度容许值
在建筑设计中,受弯构件的挠度容许值是一个十分关键的参数。

本篇文档将详细介绍受弯构件的挠度容许值的定义、计算方法以及影响因素。

定义
受弯构件的挠度容许值是指在设计荷载或实际荷载作用下,构件产生的挠度不能超出规定的极限值;超出极限值将导致构件变形过大、出现裂缝、关键部位的破坏等安全隐患。

挠度容许值的计算需要考虑结构的受力性能、荷载的作用情况、结构的材料和尺寸等多种因素,并且需要符合相关的规范和标准。

计算方法
受弯构件的挠度容许值计算一般采用“平衡法”确定,具体计算方法如下:
1.根据极限荷载计算构件的截面抗弯强度。

2.确定荷载作用点处的曲率半径。

3.根据构件的几何尺寸和材料弹性模量计算构件的惯性矩和截面模量。

4.根据计算公式计算出挠度容许值。

在实际应用中,计算方法需要根据具体情况进行适当调整,包括采用不同的计算公式,考虑不同的荷载作用情况等。

影响因素
受弯构件的挠度容许值受到多种因素的影响,如下:
1. 结构的受力性能
挠度容许值的计算需要考虑受力性能,包括结构的受力状态、截面尺寸和形状等。

2. 荷载的作用情况
荷载的作用情况对挠度容许值也有很大的影响。

如荷载的大小、类型、分布等都会影响到构件产生的挠度。

3. 结构的材料和尺寸
结构的材料和尺寸也是影响挠度容许值的因素。

不同的材料和尺寸对挠度容许值有着不同的限制。

受弯构件的挠度容许值是建筑设计中一个十分重要的参数。

在设计过程中,需要充分考虑受力性能、荷载作用情况、结构材料和尺寸等各种因素,以确保构件的挠度在安全范围内。

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受弯构件跨中挠度验算
可变荷载标准值 (KN/m) qk 8.0 截面配筋 跨中弯矩 弹性模量(N/mm )(查 表) 钢筋Es 2.00E+05 砼Ec 2.80E+04刚度 (N·mm2)
Bs=(0.025+0.28* α ρ )Ecb(h-a)
3
面积As(mm2) 配筋率ρ M(KN·m) 942 0.0102 79.968
受弯构件跨中挠度验算
序号 钢筋保 安全 砼强度 护层 级别 等级 a(mm) Ⅱ C25 40 构件截面尺寸 b(mm) 200 h(mm) 500 计算跨度 L(m) 5.6 永久荷载标准值 可变荷载标准值 (KN/m) (KN/m) gk 12.4 qk gk
示例 1 2 3
注:示例是以均布单跨简支梁为例,红色为已知数据;挠度公式中的S是与荷载、支撑有关的系数,均布单跨简支
2.479E+13
支撑有关的系数,均布单跨简支梁时,S取5/48。
要求f<[f] 抗弯刚度 (N·mm2) B=0.65×Bs 1.611E+13 挠度f(mm) f=S×ML2 /B 16.21 挠度限值[f](查表) L<6m时,[f]=L/200 28
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