第5章鋼筋混凝土結構420-672
第一節一般規定
一、重要性係數——《砼》3.2.2~3.2.3、3.1.4.
特別注意3.1.4:承載力計算和傾覆、滑移及漂浮驗算均應採用荷載設計值。
疲勞、變形、抗裂及裂縫寬度驗算均應採用荷載代表值(即標準值);
直接承受吊車的,要考慮吊車荷載的動力係數1.5等
二、材料的強度設計值
1、混凝土的強度設計值——《砼》4.1.4
注:*0.8的係數(現澆砼軸心受壓或偏心受壓的構件截面長邊<300mm)
2、鋼筋的強度設計值——《砼》4.2.3
注:軸心受拉或小偏心受拉構件的鋼筋抗拉強度設計值大於300mpa時,取300
三、構造規定
1、砼保護層厚度——《砼》9.2.1~9.2.4、3.4.1 p425
與環境類別、砼等級、何種構件有關
4442、最小配筋率——《砼》3.1.5、9.5.1、9.5.2、10.1.11 p427
受壓構件:全部:0.6%
一側:0.2%
受彎、軸心受拉、偏心受拉的受拉側鋼筋=
3、鋼筋的錨固——《砼》9.3.1
受拉鋼筋:——注意修正係數的合適選擇
受壓鋼筋=0.7受拉鋼筋
4、鋼筋的搭接
(1)綁紮搭接——《砼》9.4.2~9.4.5
受拉鋼筋:
受壓鋼筋=0.7受拉鋼筋
(2)機械連線——《砼》9.4.6
第二節受彎構件p434
一、矩形截面受彎構件的正截面受彎承載力p434
1、規範規定——《砼》7.1.2~7.1.5、7.2.1、7.2.5
基本公式:
要求:注: 2、單筋梁的正截面受彎承載力
(1)計算步驟
1)承載力計算——基本公式
已知截面尺寸b、h及材料強度和鋼筋截面面積,求截面的最大承載能力,驗算是否大於設計彎矩值m。
先驗算配筋情況是否滿足或。
若時,用求
當,截面滿足承載力要求。
2)配筋計算
已知截面尺寸b、h及材料強度,根據外部荷載效應m,計算鋼筋截面面積,
由,當時,由
驗算(2)算例
3、雙筋梁的正截面受彎承載
(1)計算步驟
1)承載力計算——一般不會少筋
已知截面尺寸b、h及材料強度,配置鋼筋,求截面的最大承載能力,驗算是否大於設計彎矩值m。
用求計算出的即為截面能承受的最大彎矩。當,截面滿足承載力要求。
2)配筋計算
a、已知截面尺寸b、h及材料強度,根據外部荷載效應m,求受壓鋼筋和受拉鋼筋截面面積
為了充分發揮砼的受壓能力,可令,利用
b、已知截面尺寸b、h及材料強度,彎矩設計值m,所配受壓鋼筋,求受拉鋼筋截面面積
已知,所負擔的受彎承載力應由單筋矩形截面所負擔的彎矩,
按矩形截面單筋樑求出受壓區高度
(2)算例
二、t形截面受彎構件的正截面受彎承載力p448
1、規範規定——《砼》7.2.3、7.2.2
2、計算步驟
(1)計算型別的確定
為判定t形截面屬於何種型別,可把作為界限情況進行受力分析,由平衡條件:
進行鋼筋面積計算時,由於彎矩設計值m已知,可用(b)式來判定
進行承載力校核時,由於鋼筋截面面積已知,可由(a)式來判定
(2)承載力計算
已知截面尺寸及材料強度,所配鋼筋截面面積,求彎矩設計值
a、判別型別
b、第二類t形
首先,求出
若,安全
(3)配筋計算
已知截面尺寸已知截面尺寸及材料強度,彎矩設計值,計算所配鋼筋截面面積。
a、判別型別
b、第二類t形
求當3、算例
三、受彎構件的斜截面受剪承載力p456
1、無腹筋板的受剪承載力計算——《砼》7.5.3
2、箍筋梁的斜截面受剪承載力計算
(1)《規範》規定——《砼》7.5.1、7.5.7、7.5.4、7.5.2、102.9~10.2.11
(2)計算步驟
1)承載力計算
已知截面尺寸和材料強度、箍筋直徑、肢數和間距,計算斜截面受剪的最大承載力
a、計算配箍率
b、。如果c、當,截面安全。
2)配筋計算
已知某截面剪力設計值v、截面尺寸和材料強度,要求確定箍筋的數量。
a、驗算截面尺寸和構造配箍條件
若v滿足,可按計算配箍,若不滿足要求,則應增大截面尺寸或提供砼強度等級
若v滿足,按構造配筋
b、箍筋計算
根據,可先確定箍筋肢數和箍筋直徑,然後計算箍筋間距s;也可先確定箍筋的肢數和直徑,然後計算出箍筋的截面面積,以確定箍筋直徑。且選用箍筋和間距時,應符合《規範》要求。
(3)算例
第三節受壓構件p468
一、柱的計算長度——《砼》7.3.11-1~3
二、軸心受壓構件
1、配置箍筋的軸壓構件——《砼》7.3.1 p472
若縱向鋼筋配筋率大於3%,則a改為
2、配置螺旋箍筋的軸壓構件——《砼》7.3.2、10.3.3
三、偏心受壓構件
基本公式:
1、《規範》規定——《砼》7.3.10、7.3.3~7.3.4、7.3.13
2、配筋計算(對稱配筋)
(1)計算步驟p480
確定初始偏心距
確定偏心距增大係數
求軸向力到縱向鋼筋作用點的距離
先按大偏壓,求混凝土受壓區高度
求縱向鋼筋
驗算配筋率
驗算全部縱向鋼筋
每一側的縱向鋼筋
(2)算例
3、承載力計算(已知n,求m) p486
(1)偏心受壓型別判斷
界限破壞時的相對偏心距
界限破壞時的軸壓力
界限破壞時的偏心距
(2)計算步驟
判斷偏心受壓型別
求混凝土受壓區高度x
對於大偏壓
對於小偏心
求軸心壓力作用點到縱向鋼筋合力點的距離e
求偏心距增大係數
求 求求
(3)算例
四、i字形截面偏壓構件——《砼》7.3.5p490
計算方法:
先以計算
五、整截面承載力nu-mu的相關曲線及其應用
1、對稱配筋矩形截面偏心受壓構件的nu-mu相關曲線
特點:a:mu=0,nu最大;nu=0,mu不是最大;界限破壞時,n=nb,mu最大。
b:小偏壓時,mu隨nu的增大而減小;大偏壓時,nu隨mu的增大而減小;
c:對稱配筋時,如果截面形狀和尺寸相同,砼強度等級和鋼筋級別也相同,但配筋數量不同,則在界限破壞時,他們的nu是相同的(因為)
2、對稱配筋情況下最不利內力組合的確定
(1)大小偏心受壓的區分
(2)小偏心受壓時的最不利內力組合
當小偏心受壓時,m和、n均最大的一組內力最為不利
(3)大偏心受壓時的最不利內力組合
當大偏心受壓時, m大、n小的一組內力最為不利
六、受壓構件的受剪承載力——《砼》7.5.11、7.5.13、7.5.12 p497
當符合時,可不進行斜截面受剪承載力計算
否則按計算
第四節受拉、受扭、受沖切和區域性受壓p501
一、受拉構件
1、受拉承載力——《砼》7.4.1~7.4.2
(1)軸心受拉
(2)偏心受拉
1)小偏心受拉——軸心拉力在兩側縱筋之間,
對於小偏拉非對稱配筋計算可直接利用以上(1)、(2)直接計算
2)大偏心受拉——軸心拉力不在兩側縱筋之間,
對於大偏拉非對稱配筋,計算步驟:
①令,先求解,
②,2、受剪承載力——《砼》7.5.14 p506
二、受扭構件p508
1、矩形截面受扭構件——《砼》7.6.1~7.6.4、7.6.8、7.6.11、7.6.12、10.2.5
(1)截面條件
(2)在m、v、t共同作用時,若,可不進行受剪扭承載力計算
(3)純扭構件承載力
(4)在v、t共同作用時
一般剪扭構件:受剪承載力:
受扭承載力:
集中荷載剪扭構件p517:受剪承載力:
受扭承載力:
(5)彎剪扭構件承載力計算
當,可僅按受彎構件的正截面受彎承載力和純扭構件的受扭承載力分別計算
當,可僅按受彎構件的正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力分別計算
(6)矩形截面彎剪扭構件,
其縱向鋼筋截面面積應分別按受彎構件的正截面受彎承載力和剪扭構件的受扭承載力計算確定,並應配置在相應的位置;箍筋截面面積應分別按剪扭構件的受剪承載力和受扭承載力計算確定。
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