构件承载力计算
受压构件的承载力计算
受压构件的承载力计算一、梁柱的承载力计算方法对于受压构件,在弹性范围内,可以采用弹性承载力计算方法。
弹性承载力计算方法是根据梁柱的理论,主要应用弹性力学原理和应变能平衡条件进行计算。
在弹性承载力计算之外,受压梁柱的承载力还受到稳定性要求的限制。
稳定性要求主要包括屈曲的要求和稳定的要求。
稳定性承载力计算方法就是根据稳定性要求来计算的。
二、承载力计算的基本原理和方法1.构件的截面形态与材料的力学性能有关。
几何形态方面,可以通过截面形心深度、截面形态系数和截面面积等参数来描述。
力学性能方面,主要包括材料的抗压强度、屈服强度和弹性模量等参数。
2.构件的边界条件与受力特性有关。
边界条件主要包括自由端的约束、内力的约束和约束条件等。
边界条件对构件的承载力有着直接的影响,需要进行准确的分析和计算。
3.构件的荷载和荷载组合也是影响承载力计算的重要因素。
荷载包括静力荷载和动力荷载,荷载组合则是不同荷载的叠加组合。
需要根据具体情况来确定荷载和荷载组合,并进行相应的计算。
假设一个矩形柱的尺寸为300mm×400mm,材料抗压强度为250MPa,弹性模量为200 GPa。
根据以上参数,可以进行如下步骤的承载力计算。
1.计算截面形态参数:矩形柱的形心深度h=400/2=200mm形态系数α=(h/t)f/π^2=2.692.弹性承载力计算:根据梁柱的理论,弹性承载力可通过以下公式计算:Pcr=(π^2*E*I)/(kl)^2其中,E为弹性模量,I为惯性矩,kl为有效长度系数。
惯性矩I=1/12*b*h^3=1/12*300*400^3=32,000,000mm^4有效长度系数kl可根据梁柱的边界条件和约束情况进行计算。
假设矩形柱两端均固定,则kl=0.5代入以上参数,可以得到弹性承载力Pcr=200,000N=200kN。
3.稳定性承载力计算:稳定性承载力计算主要包括屈曲的要求和稳定的要求。
对于矩形柱,屈曲要求可通过欧拉公式计算,稳定的要求可通过查表确定。
无筋砌体受压构件承载力计算公式中
无筋砌体受压构件承载力计算公式中
无筋砌体受压构件是一种常见的建筑材料。
在进行承载力计算时,需要使用相应的公式。
下面将介绍无筋砌体受压构件承载力计算公式及其相关解释。
首先,无筋砌体受压构件的承载力可以用以下公式表示:
N = 0.45f_m * A
其中,N表示无筋砌体受压构件的承载力,f_m表示砌体的抗压强度,A表示砌体截面的有效面积。
需要注意的是,砌体的抗压强度是指砌体在受压状态下能承受的最大应力,通常使用试验数据进行评估。
砌体截面的有效面积是指砌体截面中,不考虑中空部分的实际有效面积。
此外,根据公式可以发现,无筋砌体受压构件的承载力与砌体抗压强度和砌体截面的有效面积有关。
因此,在进行承载力计算时,需要准确测量砌体的抗压强度和截面的有效面积。
最后,需要注意的是,该公式适用于无筋砌体受压构件在受压状态下的承载力计算。
对于其他类型的构件如受弯构件,其承载力的计算需要使用相应的公式。
总之,无筋砌体受压构件承载力计算公式是一个重要的结构工程计算公式,建筑工程师需要熟练掌握,以确保建筑结构的安全性和稳定性。
矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算
矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算一、矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式 (一)大偏心受压构件正截面受压承载力计算(1)计算公式由力的平衡条件及各力对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件,可以得到下面两个基本计算公式:s y s y c A f A f bx f N -+=''1α (7-23)()'0''012a h A f x h bx f Ne s y c -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α (7-24)式中: N —轴向力设计值;α1 —混凝土强度调整系数;e —轴向力作用点至受拉钢筋A S 合力点之间的距离;a he e i -+=2η (7-25) a i e e e +=0 (7-26)η—考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数,按式(7-22)计算;e i —初始偏心距;e 0 —轴向力对截面重心的偏心距,e 0 =M/N ;e a —附加偏心距,其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20㎜中的较大者; x —受压区计算高度。
(2)适用条件1) 为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先达到屈服强度,要求b x x ≤ (7-27)式中 x b — 界限破坏时,受压区计算高度,o b b h x ξ= ,ξb 的计算见与受弯构件相同。
2) 为了保证构件破坏时,受压钢筋应力能达到屈服强度,和双筋受弯构件相同,要求满足:'2a x ≥ (7-28) 式中 a ′ — 纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。
(二)小偏心受压构件正截面受压承载力计算(1)计算公式根据力的平衡条件及力矩平衡条件可得s s s y c A A f bx f N σα-+=''1 (7-29)⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=s s y c a h A f x h bx f Ne 0''012α (7-30) ()'0''1'2s s s s c a h A a x bx f Ne -+⎪⎭⎫⎝⎛-=σα (7-31)式中 x — 受压区计算高度,当x >h ,在计算时,取x =h ;σs — 钢筋As 的应力值,可根据截面应变保持平面的假定计算,亦可近似取:y b s f 11βξβξσ--=(7-32)要求满足:y s y f f ≤≤σ'x b — 界限破坏时受压区计算高度,0h x b b ξ=;b ξξ、 — 分别为相对受压区计算高度 x/h 0和相对界限受压区计算高度x b /h 0 ;'e e 、′— 分别为轴向力作用点至受拉钢筋A s 合力点和受压钢筋A s ′合力点之间的距离 a he e i -+=2η (7-33) ''2a e he i --=η (7-34) (2)对于小偏心受压构件当bh f N c >时,除按上述式(7-30)和式(7-31)或式(7-32)计算外,还应满足下列条件:()()s s y c a a h A f h h bh f e e a h N -+⎪⎭⎫⎝⎛-≤⎥⎦⎤⎢⎣⎡---'0''00'22 (7-35 )式中 '0h — 钢筋's A 合力点至离纵向较远一侧边缘的距离,即s a h h -='0。
混凝土理论6-构件承载力计算
Tco=0.35ftWt, Vco=0.7ftbho
1.5Vc/Vco
Code suggests: when Tc/Tco 0.5,Vc/Vco=1 when Vc/Vco0.5,Tc/Tco=1
1.0 A
1.5- t 0.5 t
BG 1/4 circular C
D 0.5 1.0
1.5Tc/Tco
On line BC: let Tc/Tco=t (1) (2)/(1): Then Vc/Vco=1.5- t (2)
t
1.5
1
0.5
VWt Tbh0
t— 剪扭构件混凝土强度降低系数
0.5 t1.0
剪扭构件受剪承载力计算公式:
V
0.7(1.5 t )
ftbh0
f yv
Asv s
h0
受扭承载力计算公式
T 0.35t ftWt 1.2
f yv
Ast1 Acor s
6.4.3 弯剪扭组合构件承载力计算
P114
1.The calculating principle:
1).按弯矩设计值M进行受弯构件正截面承载力 设计,确定受弯纵筋;
2).按剪扭构件计算受扭箍筋、受剪箍筋,以及 受扭纵筋;
3). 分别叠加纵筋和箍筋.
(c)开裂扭矩计算图
define : Wt
b2 6
3h b
max ft
Tcr ftWt
Wt 受扭构件截面 塑性抵抗矩
* BUT: P92 • 混凝土既非理想弹性材料也非理想塑性材料, 在全截
面达到ft前已开裂; • 因此, In Chinese Code中,纯扭构件开裂扭矩:
Tcr 0.7 ftW t
4钢筋混凝土受压构件承载力计算
4钢筋混凝土受压构件承载力计算钢筋混凝土受压构件的承载力计算是建筑结构设计中非常重要的一个步骤。
本文将围绕钢筋混凝土受压构件的承载力计算进行详细介绍。
首先,我们需要了解一些与承载力计算相关的基本概念。
1.构件尺寸和几何性质:构件的尺寸和几何性质,如截面面积、高度、宽度等,是计算承载力的基础。
这些参数可以通过结构设计的过程或者实际测量获得。
2.受力分析:在进行承载力计算之前,我们需要对受力分析进行准确的估计。
受力分析包括水平力、垂直力、弯矩和剪力等。
3.材料性能:钢筋混凝土由钢筋和混凝土组成,每种材料都具有其特定的力学性能。
钢筋的弹性模量、屈服强度和抗压强度是承载力计算的关键参数。
混凝土的抗压强度也是一个重要的参数。
计算步骤如下:1.根据结构设计图,确定所需计算的受压构件的几何尺寸。
通常情况下,我们可以使用截面面积来计算构件的承载力。
2.判定构件的计算长度。
构件的计算长度取决于构件的支撑条件和构件的几何形状。
常见的计算长度包括等于构件高度的长度、2倍构件高度的长度和4倍构件高度的长度等。
$$R_c = \phi \cdot A_c \cdot f_{cd}$$其中,$R_c$为构件的抗压承载力(kN),$\phi$为构件的抗压承载力系数(通常为0.65),$A_c$为构件的截面面积(m²),$f_{cd}$为混凝土的抗压强度(MPa)。
4.计算钢筋的抗拉强度。
根据人民共和国行业标准GB1499.2-2024《钢筋机械连接的技术规定》,钢筋的抗拉强度可以通过以下公式计算:$$R_s = A_s \cdot f_{yd}$$其中,$R_s$为钢筋的抗拉承载力(kN),$A_s$为钢筋的截面面积(m²),$f_{yd}$为钢筋的屈服强度(MPa)。
5.比较构件的抗压强度和钢筋的抗拉强度。
如果构件的抗压强度大于钢筋的抗拉强度,则构件的承载力为钢筋的抗拉强度;如果构件的抗压强度小于钢筋的抗拉强度,则构件的承载力为构件的抗压强度。
受扭构件承载力计算
(1)腹板
(6-8)
(2)受压翼缘
(6-9)
(3)受拉翼缘
(6-10)
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第一节纯扭构件承载力计算
四、箱形截面纯扭构件承载力计算
箱形截面纯扭构件承载力按下式计算:
(6-11) (6-12)
(6-13)
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第二节弯剪扭构件承载力计算
一、弯剪扭构件截面限制条件 (1)在弯矩、剪力和扭矩共同作用下,对hw/b毛6的矩形、T形、I形截面和 hw/tw ≤ 6的箱形截面构件(图6-2 ),其截面应符合下列条件: (6-14) (6-15)
试验表明,对于钢筋混凝土矩形截面受扭构件,其破坏形态与配置 钢筋的数量多少有关,可以分为三类: (1)少筋破坏。 (2)适筋破坏。 (3)超筋破坏。
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第一节纯扭构件承载力计算
二、矩形截面纯扭构件承载力计算
矩形截面纯扭构件承载力按下式计算:
(6-2) (6-3)
三、T形和I形截面纯扭构件承载力计算
(3)在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架 柱,其纵向钢筋截面面积应分别按偏心受压构件的正截面受压承载力和 剪扭构件的受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置;箍筋截面面积 应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定,并应配置在相 应的位置。
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第二节弯剪扭构件承载力计算
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图6-1工程中常见的受扭构件
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图6-2受扭构件截面
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图6-2受扭构件截面
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表6-2受扭构件纵筋的构浩要求
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(6-4) (6-5) (6-6)
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第一节纯扭构件承载力计算
钢筋混凝土受压构件承载力计算
钢筋混凝土受压构件承载力计算首先,我们需要了解一些基本的概念和符号。
在计算中,常用的符号有:-$f_c$:混凝土的抗压强度;-$f_s$:钢筋的抗拉强度;-$A_c$:构件的混凝土截面面积;-$A_s$:构件的受拉钢筋截面面积;-$N_d$:构件所受到的设计轴向力;-$M_d$:构件所受到的设计弯矩;-$h$:构件的高度;-$b$:构件的宽度;-$d$:构件的有效高度。
接下来,我们将介绍两种常用的承载力计算方法:受压钢筋混凝土柱的承载力计算和板梁的承载力计算。
受压钢筋混凝土柱的承载力可以通过弯矩轴心法进行计算。
承载力的计算可以分为以下几个步骤:-第一步,计算混凝土在压力作用下的承载力。
可以使用以下公式:$$N_c = \gamma_c f_c A_c$$-第二步,计算钢筋的抗拉强度。
根据构件的横截面形状和受力状态,可以计算钢筋的受拉面积。
-第三步,计算钢筋的受压承载力。
可以使用以下公式:$$N_s = \eta \gamma_s f_s A_s$$其中,$\eta$为钢筋受压构件的局部稳定系数,$\gamma_s$为钢筋的材料抗拉强度。
-第四步,计算构件的总承载力。
可以使用以下公式:$$N=N_c+N_s$$板梁的承载力计算可以分为以下几个步骤:-第一步,计算构件的混凝土承载力。
可以使用以下公式:$$N_c = \gamma_c f_c A_c$$-第二步,计算构件的钢筋承载力,可以使用以下公式:$$N_s = \gamma_s f_s A_s$$-第三步,计算板梁的破坏模式,根据不同的破坏模式选择合适的计算方法。
-第四步,计算构件的总承载力。
可以使用以下公式:$$N=N_c+N_s$$总结:钢筋混凝土受压构件承载力的计算方法主要有弯矩轴心法和板梁承载力计算法。
在计算过程中需要明确构件的几何形状、材料强度以及荷载的大小等因素,并按照一定的计算步骤进行计算。
在实际设计过程中,还需要考虑其他因素如构件的构造形式、构造材料的可靠性等,以确保构件的安全性和经济性。
结构构件的承载力计算
。 (3)确定临界应力的大小,是解决压杆稳定问题的关键。
工程力学与建筑结构
计算临界应力的公式为
1)细长杆( P )使用欧拉公式:
cr
2E 2
2)中长杆( P )使用经验公式: a b2
3)柔度:柔度是压杆长度、支撑情况、截面形状和尺寸等
因素的综合值。
l i
i I A
λ是稳定计算中的重要几何参数,有关压杆稳定计算
应先计算出 。
4)稳定性计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工程中常采用折减系数法,稳定条件为
F [ ]
A
工程力学与建筑结构
工程力学与建筑结构
2. 内力及其分析计算方法 (1)内力 因外力作用而引起的杆件内部相互作用力。 (2)截面法 内力分析计算的基本方法,基本依据是平衡条
件,其解法有三个步骤:截开、代替、平衡。 3. 几种基本变形的内力和内力图 (1)内力表示一个具体截面上内力的大小和方向。 (2)内力图表示内力沿着杆件轴线的变化规律。 (3)应力是单位面积上的内力及其计算公式和强度条件。
工程力学与建筑结构
工程力学与建筑结构
结构构件的承载力计算
本章以构件的承载能力和构件变形的基本形式为前提 ,讨论了杆件的轴向拉伸(压缩)、剪切、弯曲三种基本 变形的内力、应力和强度条件的分析计算方法和压杆稳定 的概念及其实用计算。
1. 构件的承载能力 强度 构件在荷载作用下抵抗破坏的能力。 刚度 构件在荷载作用下抵抗变形的能力。 稳定性 构件在荷载作用下保持原有平稳状态的能力。
工程力学与建筑结构
4. 强度计算的步骤 (1)分析外力 画受力图,求约束反力。 (2)画内力图 确定危险截面及其内力。 (3)利用强度条件解决三类问题的计算:1)杆件的强度核
第五章-受扭构件承载力计算
第五章 受扭构件承载力计算
基础 知识
➢ 材料特性 ➢ 设计方法
构件 设计
学习内容
➢ 受弯构件 ➢ 受剪构件 ➢ 受扭构件 ➢ 偏压、偏拉构件 ➢轴拉构件 ➢轴压构件 ➢变形、裂缝 ➢预应力混凝土结构
结构设计, 后续课程
➢ 桥梁工程
弯梁桥的截面上除有弯矩M剪力V外,还存在扭矩T。由
开裂后的箱形截面受扭构件的受力可比拟成空间桁架:
纵筋为受拉弦杆, 箍筋为受拉腹杆, 斜裂缝间的混凝土为受压腹杆。
裂缝 箍筋
纵筋
T T
F4+F4=Ast4st
F1+F1=Ast1st
s F3+F3=Ast3st
F2+F2=Ast2st
箱形截面的剪应力分布,可采用薄壁管理论
T
rqds
2q
1 2
rds
纵筋的拉力
对隔离体ABCD
F1 F2 qhcorctg
相应其它三个面的隔离体
F1' F4 ' qbcorctg F4 F3 qhcorctg F3' F2 ' qbcorctg
裂缝 箍筋
纵筋
T T
F4+F4=Ast4fy
C
D
F1+F1=Ast1fy
B
F3+F3=Ast3fy
As
F2+F2=Ast2fy
纯扭构件在工程中几乎是没有的。工程中构件往往要同时 承受轴力、弯矩、剪力和扭矩。对于钢筋混凝土弯扭构件, 轴力对配筋的影响很小,可以忽略不计。为简化计算,设计 中可分别计算在弯扭和剪扭共同作用下的配筋,然后再进行 叠加。
受拉构件承载力计算
第一节 收入
通常,所有权上的风险和报酬的转移伴随着所有权凭证的转移或实物的交 付而转移,例如大多数零售交易。但有些情况下,企业已将所有权凭证 或实物交付给买方,但商品所有权上的主要风险和报酬并未转移。可能 有以下几种情况:
企业销售的商品在质量、品种、规格等方面不符合合同规定的要求,又未 根据正当的保证条款予以弥补,因而仍负有责任。
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图5-1矩形截面大偏心受拉构件 正截面受拉承载力示意图
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图5-2矩形截面小偏心受拉构件 正截面受拉承载力示意图
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第十一章 收入、费用和利润
第一节 收入 第二节 费用 第三节 利润
第一节 收入
一、收入的基本内容
1.收入的含义 我们所熟悉的收入是指企业在日常活动中形成的、会导致所有者权益增加
(2)收入只包括本企业经济利益的流入,不包括企业为第三方或客户代收 的款项 企业为第三方或客户代收的款项,如代收利息、增值税、代收代 缴的税金等。代收的款项,一方由增加企业的资产,一方面增加企业的 负债,同此不能作为本企业的收入。
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第一节 收入
(3)收入能导致企业所有者权益的增加 根据"资产-负债=所有者权益"这 一静态会计等式不难看出,由于取得收入能导致企业的资产增加或者负 债减少,或二者兼而有之,所以进而必然会使所有者权益增加。但是, 这里所说的收入能增加所有者权益,仅指收入本身的影响,而收入扣除 相关成本与费用后,则可能增加所有者权益,也可能减少所有者权益。
的、与所有者投入资本无关的经济利益的总流入,包括销售商品的收入、 提供劳务收入和让渡资产使用权收入。企业代第三方收取的款项,应当 作为负债处理,不应当确认为收入。
大偏心受压构件承载力计算公式
大偏心受压构件承载力计算公式根据大偏心受压破坏时的截面应力图形和基本假定,简化出大偏心受压柱的承载力计算简图。
靠近轴向压力一侧的纵向钢筋截面面积为A s′(简称为近侧钢筋),远离轴向压力一侧的纵向钢筋截面面积为A s(简称为远侧钢筋)。
(a)纵剖面(b)横剖面矩形截面大偏心受压柱正截面受压承载力计算简图根据承载力计算简图及截面内力平衡条件,并满足承载能力极限状态设计表达式的要求,可建立如下基本公式:KN≤f c bx + f y′A s′–f y A sKNe≤f c bx(h0–)+f y′A s′(h0–a s′)式中e——轴向压力作用点至远侧钢筋A s合力点之间的距离(mm),e = ηe0+h/2–a s;e0——轴向压力对截面重心的偏心距(mm),e0=M/N;η——轴向压力偏心距增大系数,;a s——远侧钢筋A s合力点至截面近边缘的距离(mm);a s′——近侧钢筋A s′合力点至截面近边缘的距离(mm);h0′——纵向受压钢筋合力点至受拉边或受压较小边的距离(mm),h0′= h –a s′。
将x=ξh0代入基本公式中,并令αs=ξ(1–ξ),则可得出KN≤f c bξ h0 + f y′A s′–f y A s KNe≤αs f c bh02+f y′A s′(h0–a s′)基本公式应满足下列适用条件:(1)为了保证构件破坏时远侧受拉钢筋应力能达到屈服强度,应满足:x≤ξb h0或ξ≤ξb(2)为了保证构件破坏时,近侧受压钢筋应力能达到屈服强度,应满足:x≥2a s′当x<2a s′时,近侧受压钢筋的应力达不到f y′,截面承载力可按下式计算:KNe′≤f y A s(h0–a s′)式中e′——轴向压力作用点至近侧钢筋A s′合力点的距离(mm),e′=ηe0–h/2+a s′。
4.3 偏心受压构件承载力计算
4.2轴心受压构件承载力计算一、偏心受压构件破坏特征偏心受压构件在承受轴向力N和弯矩M的共同作用时,等效于承受一个偏心距为的偏心力N的作用,当弯矩M相对较小时,气就很小,构件接近于轴心受压,相反当N相对较小时,气就很大,构件接近于受弯,因此,随着气的改变,偏心受压构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压和受弯之间。
按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同,偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。
1.受拉破坏当轴向压力偏心距分较大,且受拉钢筋配置不太多时,构件发生受拉破坏。
在这种情况下,构件受轴向压力N后,离N较远一侧的截面受拉,另一侧截面受压。
当N增加到一定程度,首先在受拉区出现横向裂缝,随着荷载的增加,裂缝不断发展和加宽,裂缝截面处的拉力全部由钢筋承担。
荷载继续加大,受拉钢筋首先达到屈服,并形成一条明显的主裂缝,随后主裂缝明显加宽并向受压一侧延伸,受压区高度迅速减小。
最后,受压区边缘出现纵向裂缝,受压区混凝土被压碎而导致构件破坏(图4.3.1)。
此时,受压钢筋一般也能屈服。
由于受拉破坏通常在轴向压力偏心距分较大发生,故习惯上也称为大偏心受压破坏。
受拉破坏有明显预兆,属于延性破坏。
2.受压破坏当构件的轴向压力的偏心距分较小,或偏心距分虽然较大但配置的受拉钢筋过多时,就发生这种类型的破坏。
加荷后整个截面全部受压或大部份受压,靠近轴向压力M 一侧的混凝土压应力较高,远离轴向压力一侧压应力较小甚至受拉。
随着荷载逐渐增加,靠近轴一侧混凝土出现纵向裂缝,进而混凝土达到极限应变先被压碎,受压钢筋的应力也达到远离一侧的钢筋可能受压,也可能受拉,但因本身截面应力太小,或因配筋过多,都达不到屈服强度(图4.3.2)。
由于受压破坏通常在轴向压力偏心距%较小时发生,故习惯上也称为小偏心受压破坏。
受压破坏无明显预兆,属脆性破坏。
3.受拉破坏与受压破坏的界限综上可知,受拉破坏和受压破坏都属于“材料破坏”。
其相同之处是,截面的最终破坏都是受压区边缘混凝土达到极限压应变而被压碎。
构件的承载力计算资料
图5.3 砖砌体局部受压情况
1 砌体局部均匀受压的计算
砌体局部均匀受压承载力按下式计算:
Nl≤γfAl
砌体的局部抗压强度提高系数γ按下式计
算:
1 0.35 A0 1
态可由相应的构造措施予以保证,不需
验算。
一、 受压构件
1 受压构件的受力状态
无筋砌体承受轴心压力时,砌体截 面的应力是均匀分布的,破坏时,截面 所能承受的最大压应力即为砌体轴心抗 压强度f,如图5.1(a)所示。
当轴向压力偏心距较小时,截面虽 全部受压,但压应力分布不均匀,破坏 将发生在压应力较大一侧,且破坏时该 侧边缘的压应力比轴心抗压强度f略大, 如图5.1(b)所示;
(2) 在图5.4(b)的情况下,γ≤1.25;
(3) 在图5.4(c)的情况下,γ≤2.0;
(4) 在图5.4(d)的情况下,γ≤1.5。
图5.4 影响局部抗压强度的面积A0
2 梁端支承处砌体局部受压的计算
如图5.5所示,当梁端支承处砌体局部受
压时,其压应力的分布是不均匀的。同时,
由于梁的挠曲变形和支承处砌体的压缩变形
垫块下砌体局部受压承载力按式(5.9) 验算
φγ1fAb=162.388kN>N0+Nl=59.6kN满
足要求
(2) 如改为设置钢筋混凝土垫梁。取垫梁 截面尺寸为240mm×240mm,混凝土为C20, 其弹性模量Eb=25.5kN/mm2,砌体弹性模量 E=1600f=2.4kN/mm2。
垫梁折算高度
(1) 刚性垫块下砌体的局部受压承 载力应按下式计算
轴心受拉构件正截面承载力计算公式
轴心受拉构件正截面承载力计算公式一、国内常用的正截面承载力计算公式如下:1.根据构件的材料及截面形状,选择适用的公式进行计算。
a.矩形截面承载力公式截面承载力= 0.6× f_ck × A_s + 0.4× f_y × (A - A_s)其中,f_ck为混凝土强度设计值,A_s为钢筋面积,f_y为钢筋抗拉强度设计值,A为截面总面积。
b.圆形截面承载力公式截面承载力= 0.45× f_ck × A_s + 0.45× f_y × (A - A_s)其中,f_ck为混凝土强度设计值,A_s为钢筋面积,f_y为钢筋抗拉强度设计值,A为截面总面积。
2.根据截面的受力状况进行计算。
a.单轴受力情况下,任意方向上的截面承载力公式为:截面承载力=φ×A_s×f_y其中,φ为弯曲效应系数,取值为0.93.在特殊情况下,比如钢筋屈服前的截面、钢筋屈服后的截面、局部失稳等,需要按相应的规范进行计算。
二、使用公式计算正截面承载力时需要注意以下几点:1.首先要确定构件的受力状况,根据不同的情况选择适用的公式进行计算。
2. 材料参数要严格按照规范要求进行取值,包括混凝土强度设计值f_ck、钢筋抗拉强度设计值f_y等。
3.截面承载力的计算结果是一个近似值,实际工程中需要根据安全系数选取合适的截面尺寸。
4.如果构件具有多个截面,需要分别计算每个截面的承载力,并取其最小值作为构件的正截面承载力。
综上所述,正截面承载力的计算公式是根据构件的受力状况、材料参数以及截面形状等因素来确定的。
在实际设计中,需要严格按照规范要求进行计算,并根据实际工程情况进行合理的选取。
这样才能确保结构的安全可靠。
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。
计算构件承载力设计值
依据规范: GB50017-2003《钢结构设计规范》、GB50011-2001《建筑抗震设计规范》计算方式: 计算构件承载力设计值构件参数:抗震调整系数RE:γ0.75热轧普通工字钢: I25a钢材牌号: Q235钢材强度折减系数: 1.00腹板厚度: tw = 8.00 mm毛截面面积: A = 48.51cm2截面惯性矩: Ix = 5017.00cm4半截面面积矩: Sx = 230.70cm3回转半径: ix = 10.17cmiy = 2.40cm截面模量: Wx = 401.40cm3Wy = 48.40cm3截面模量折减系数: 0.95净截面模量: Wnx = 381.33cm3Wny = 45.98cm3受压翼缘自由长度: l1 = 2.00m截面塑性发展系数: x = 1.05γy = 1.05γ二、构件承载力构件截面的最大厚度为13.00mm, 根据表3.4.1-1, f = 215.00N/mm2, fv = 125.00N/mm2 根据GB/T 700-1988及GB/T 1591-1994, fy =235.00N/mm21. 弯曲正应力控制的单向弯矩设计值x = 1.00 × 215.00 × 381.33 × 103 × 10-6 × 1.05 = 86.09kN•mγMx1 = 1.00× f × Wnx ×2. 只承受与腹板平行的剪力时, 可承受的剪力设计值Vmax = 1.00× fv × Ix × twSx = 1.00 × 125.00 × 5017.00 × 104× 8.00 230.70 × 103 ×103 = 217.47 kN3. 整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值(绕x-x轴)简支梁I25a, 钢号Q235, 受压翼缘自由长度l1为2.00m,跨中无侧向支承, 集中荷载作用在上翼缘b为2.400ϕ查表B.2, 并插值计算, 得轧制普通工字钢简支梁的bϕ > b ) = 0.953ϕb' = min(1.0 , 1.07 -0.282ϕ0.6, 根据(B.1-2)式, 得整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值(绕x-x轴):b × Wx/1000. = 1.00 × 215.00 × 0.953 × 401.40 /1000. = 82.20 kN•mϕMx2 = 1.00× f ×综上, 若该构件只承受与腹板平行的剪力时, 可承受的剪力设计值为217.47kNMx1 > Mx2, 整体稳定起控制作用, 构件受弯承载设计值为Mx2 = 82.20kN•m。
偏心受拉构件的承载力计算
偏心受拉构件的承载力计算
一、偏心受拉构件的力学模型
二、偏心受拉构件承载力计算的基本原理
三、偏心受拉构件的承载力计算步骤
1.确定偏心受拉构件的受力截面图,标明受力点的位置。
2.绘制受力截面图,确定主要截面的尺寸和构件的材料特性。
3.计算截面的面积和惯性矩。
4.根据受力点和受力截面的位置关系,推导出受力点的刚度系数。
5.根据构件的受力平衡条件和变形条件,推导出偏心受拉构件的受力方程。
6.求解受力方程,得到偏心受拉构件的承载力。
四、偏心受拉构件的承载力计算的注意事项
1.在计算中应考虑材料的强度和变形条件,以确保构件在设计工况下的安全性能。
2.根据构件的几何形状和受力状态,选择合适的计算方法和公式。
3.在计算过程中需要注意单位的一致性,防止计算错误。
4.根据具体情况,考虑偏心受拉构件的极限承载力和疲劳寿命。
总结:
偏心受拉构件的承载力计算是工程设计和分析中的重要任务之一,该计算主要是基于偏心受拉构件的力学模型和基本原理。
计算的步骤包括确定构件的受力截面图和受力点的位置、计算受力截面的尺寸和惯性矩、推导受力点的刚度系数、求解受力方程,最终得到偏心受拉构件的承载力。
在进行计算时需要注意材料的强度和变形条件,选择合适的计算方法和公式,并考虑偏心受拉构件的极限承载力和疲劳寿命。
受拉构件的承载力计算—轴心受拉构件
E'c=0.5Ec
c= ftk,
又 s E c
s = 2Eftk
故开裂轴力:
Ncr = Ac ftk + 2Eftk As
(3)混凝土开裂后: 混凝土退出工作,应力全部由钢筋承担,钢筋应力急剧增加。 配筋率增大,裂缝间距减小,最大裂缝宽度减小,反之亦然, 当然裂缝间距及裂缝宽度也和钢筋直径有关。
(4)破坏阶段: 受拉钢筋屈服,整个截面裂缝全部裂通。
Nu= fyAs
2.轴心受拉构件承载力计算
N Nu= fyAs
N ––– 轴向拉力的设计值; N u ––– 轴向受拉构件的极限承载力; As ––– 纵向受拉钢筋截面面积; fy ––– 钢筋抗拉设计强度值. 注意 : 轴心受拉构件的钢筋用量并不是由强度要求确定的, 裂缝宽度验算对纵筋用量起决定作用。
轴心受拉构件正截面承载力计算 (建筑规范)
1.轴心受拉构件受力特点
(1)混凝土开裂前:
N Ncr
•钢筋与混凝土共同承担拉力
cftk
s = c c = Ec c s = Es s
sAs
2Eftk
s
Es Ec
c
E c
其时: •混凝土应力等于其开裂强度,并且进入了塑性发展阶段, 其变形模量降低为:
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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.
N 0 fA
2.轴向力的偏心距应符合下列限值要求,即 e≤0.6y
式中y为截面重心至轴向力所在偏心方向截面受压边缘 的距离。(该规定的目的是:截面受拉边不产生过大的 裂缝)
例题1:截面尺寸为370×490mm的砖柱,烧结普通砖的强度等 级为MU10,混合砂浆强度等级为M5,柱高5.88mm,两端为不动 铰支座。柱顶承受作用在截面长边方向的竖向压力设计值 N=120KN,偏心距e=73.5mm,施工质量为B级;请验算该柱的 受压承载力。
矩形截面y=h/2=245mm,e=73.5<0.6y=147mm,可行
(2)计算高厚比β 高厚比β=γβHo/h, 计算长度Ho=5.88m,h=490mm,烧结普通砖γβ=1.0 ,
β= γβ Ho/ h=1.0x5.880/0.49=12。
(3)确定承载力影响系数 查表或通过公式计算, =0.51.
2000 240120 490 380(240 190)
y1
666200
207mm
y2 620 207 413mm
截面惯性矩:I 174.4 108mm4
回转半径: i I 162 mm ,
A
截面折算厚度:hT 3.5i 566 mm ,
(2)确定偏心距e e=M/N=38400000/320000=120mm, y=0.413mm,e=120<0.6y,可行。
例2 某带壁柱的窗间墙,截面尺寸如图,壁柱高5.4m,
计算高度为6.8m,用MU10粘土砖及M2.5混合砂浆砌筑。 控制截面内力为N=320kN,M=38.4kNm,弯矩方向是翼 缘受拉,施工质量为B级,验算该墙体的承载力。
解: 1)确定砌体强度f
MU10烧结普通砖, M2.5混合砂浆,查表, f=1.3N/mm2, 截面面积A=2000×240+380×490=0.666200m2 >0.3m2,强度修正系数ra=1.0, 砌体强度设计值raf=1.0x1.3=1.3N/mm2。 2)确定承载力影响系数 (1)计算截面折算厚度hT A=0.666200m2, 截面重心位置(y1为翼缘外皮到中心线的距离):
系数
β≤3; e=0: φ≤1
β>3; e=0: φ=φ0
β≤3; e>0: φ=φ1
:查表
β>3; e>0: φ=φ
三、受压承载力计算时应注意的几个问题 1.对于矩形截面构件,当轴向力偏心方向的截面边长 大于另一方向的边长时, 除按偏心受压构件计算外, 还应对较小边b方向,按轴心受压进行验算,即还应 满足:1ຫໍສະໝຸດ 11 ( e )2
i
1
1
1 12(
e
)2
h
混合结构设计
e 二、偏心受压:
1、偏心受压长柱:
N fA
1
e+ei
1 ( e ei )2
i
:高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构
件承载力的影响系数
1 1 ( ei )2
0
i
ei i
1 1
0
混合结构设计
受压构件计算:
N fA
:高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响
例3 由混凝土小型空心砌块砌筑独立柱截面尺寸为400×600mm,
砌块的强度等级MU10,混合砂浆强度等级Mb5,柱高3.6M,两端 为不动铰支座。柱顶承受轴向压力标准值Nk=225KN(其中永久荷 载180KN,已包括柱自重),施工质量为B级,试验算柱的承载力。 解:要点:
(3)计算高厚比β 计算长度Ho=6.8m,hT=566mm, 烧结普通砖γβ=1.0 , β= γβ Ho/ hT =1.0x6.8/0.566=12。
(4)确定承载力影响系数 e/hT=120/566=0.212, β=12, 查表得: =0.38,
3)承载力验算 Nu= fA=0.38× 1.3 ×666200 =329KN>320KN, 满足承载力要求。
fm
(1
cri
fm
)(
i H
0
)2
1
0
1 1
1
1
混合结构设计
1 460 2
f
m
(
i H
0
)2
矩形截面: i h 12
0
1 1 1
1
H0
h
1 370
fm
1
2
0
1
1 1
2
1
1
2
370 fm
混合结构设计
η:与砂浆强度等级有关的系数
砂浆强 度等级
≥M5
M2.5
η
0.0015 0.002
0 0.009
混合结构设计
e
二、偏心受压:
1、偏心受压短柱:
N Ne y f
AI
实验表明:砌体结构的承载力高于上式计算出的数值。
1、弹塑性,压应力分布丰满。 2、开裂,使偏心距减小。 3、实际受压的砌体,呈现局部受压性质。
混合结构设计
e
N 1 fA
1 :轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数
矩形截面: