实腹式型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法
混凝土梁的极限承载力计算方法
混凝土梁的极限承载力计算方法一、引言混凝土梁是建筑中常见的结构构件，其承载能力是设计中必须考虑的关键因素。
本文将介绍混凝土梁的极限承载力计算方法，包括计算梁的截面性能、受力状态、极限状态设计、变形控制等方面。
二、计算梁的截面性能1. 混凝土强度的计算混凝土强度的计算需要知道混凝土的配合比和强度等级。
配合比可以通过实验室试验或参照相关国家标准计算得出。
强度等级则根据混凝土的28天抗压强度进行分类。
一般采用标准立方体试件进行试验，计算公式为：f_c=0.8f_t。
其中，f_c为混凝土的28天抗压强度，单位为MPa；f_t为混凝土的弯曲拉应力，单位为MPa。
2. 钢筋强度的计算钢筋的强度计算需要知道其钢号和直径。
一般采用国家标准规定的钢号和直径，按照标准进行计算。
钢筋的强度计算公式为：f_y=A_s/A_c*f_c。
其中，f_y为钢筋的抗拉强度，单位为MPa；A_s为钢筋的截面积，单位为mm²；A_c为混凝土梁的截面面积，单位为mm²；f_c为混凝土的28天抗压强度，单位为MPa。
3. 梁截面面积的计算梁截面面积的计算是混凝土梁设计的基础。
梁截面面积可以根据梁的几何尺寸计算得出，包括宽度、深度等。
梁截面面积的计算公式为：A=bh。
其中，A为梁的截面面积，单位为mm²；b为梁的宽度，单位为mm；h为梁的深度，单位为mm。
4. 梁截面惯性矩的计算梁截面惯性矩是计算梁的弯曲性能和扭曲性能的基础。
梁截面惯性矩可以根据梁的几何尺寸计算得出。
梁截面惯性矩的计算公式为：I=bh³/12。
其中，I为梁的截面惯性矩，单位为mm⁴；b为梁的宽度，单位为mm；h为梁的深度，单位为mm。
5. 梁截面受拉区和受压区的计算梁截面的受拉区和受压区是计算梁的弯曲性能的基础。
梁截面的受拉区和受压区可以根据梁的几何尺寸和受力状态计算得出。
当梁为矩形截面时，梁截面的受拉区和受压区的高度分别为：h_l=(h-α)/2，h_r=(h+α)/2。
混凝土梁受弯承载力计算方法
混凝土梁受弯承载力计算方法混凝土梁受弯承载力计算方法引言：混凝土梁受弯是结构工程中常见的一种荷载作用形式，其计算方法对于工程设计和施工至关重要。
本文将对混凝土梁受弯承载力的计算方法进行深入探讨，包括基本原理、假设条件以及计算公式等。
一、基本原理：混凝土梁受弯时，上部受拉，下部受压。
根据混凝土的强度和应力分布特点，可以将混凝土梁受弯的承载力分为两个部分：抗弯强度和承载力。
1.1 抗弯强度：抗弯强度是指梁截面上的混凝土能够抵抗弯曲破坏的能力。
在计算抗弯强度时，需要考虑混凝土的抗拉强度和受拉区混凝土的有效高度。
1.2 承载力：承载力是指梁截面上的混凝土能够承受的最大弯矩。
在计算承载力时，需要考虑混凝土的抗压强度和受压区混凝土的有效高度。
二、假设条件：计算混凝土梁受弯承载力时，需要满足以下假设条件：2.1 材料的弹性和破坏特性：假设混凝土材料的应力-应变关系符合线性弹性假设，并且到达极限弯矩时，混凝土达到极限弯曲破坏。
2.2 平截面假定：假设在梁的整个截面上，混凝土应力处于平衡状态，且内力分布呈线性分布。
2.3 剪切变形的忽略：忽略混凝土梁在受弯时的剪切变形，即假设梁截面内部的剪应力可以通过等效受力来计算。
三、计算公式：针对混凝土梁受弯承载力的计算，根据上述的基本原理和假设条件，可以使用以下公式：3.1 抗弯强度计算公式：抗弯强度计算公式包括混凝土的抗拉强度和受拉区混凝土的有效高度。
常用的计算公式为：M_rd = α_b * f_cd * b * d^2其中，M_rd 为混凝土梁的抗弯强度（设计值）；α_b为系数，考虑混凝土受弯破坏形态和假定条件（通常取为0.85）；f_cd为混凝土的抗拉强度设计值；b为梁截面宽度；d为受拉区混凝土的有效高度。
3.2 承载力计算公式：承载力计算公式包括混凝土的抗压强度和受压区混凝土的有效高度。
常用的计算公式为：M_rd = α_c * f_cd * b * z其中，M_rd 为混凝土梁的承载力（设计值）；α_c为系数，考虑混凝土受压破坏形态和假定条件（通常取为0.75）；f_cd为混凝土的抗压强度设计值；b为梁截面宽度；z为受压区混凝土的有效高度。
混凝土承载力计算方法
混凝土承载力计算方法一、前言混凝土承载力是指混凝土在受力作用下能够承受的最大力量，是混凝土设计中非常重要的参数。
混凝土承载力计算方法对于建筑工程的安全性和经济性具有重要的意义。
本文将详细介绍混凝土承载力的计算方法。
二、混凝土承载力的定义混凝土承载力是指混凝土在受力作用下所能承受的最大荷载。
混凝土承载力的大小与混凝土的强度、尺寸、受力方式等因素有关。
三、混凝土的强度等级混凝土的强度等级是指混凝土在规定年龄下的标准强度值，通常表示为Cxx，其中xx表示混凝土的规定强度等级，单位为MPa。
例如，C30表示混凝土的规定强度等级为30MPa。
四、混凝土承载力计算方法1.剪切承载力计算方法剪切承载力是指混凝土在受剪力作用下所能承受的最大荷载。
混凝土的剪切承载力计算方法主要有以下两种：（1）平面内剪切承载力计算方法平面内剪切承载力计算方法适用于混凝土板、基础等平面结构件的剪切承载力计算。
计算公式如下：Vc=k1k2λfcdAcs其中，Vc为混凝土的平面内剪切承载力；k1为修正系数，其取值范围为0.08~0.18；k2为几何系数，其取值范围为0.6~1.0；λ为受压区高度与压力区高度之比，其取值范围为0.8~1.0；fcd为混凝土的设计抗压强度，单位为MPa；Acs为受剪面积，单位为mm^2。
（2）平面外剪切承载力计算方法平面外剪切承载力计算方法适用于混凝土柱、墙等立体结构件的剪切承载力计算。
计算公式如下：Vc=k1λfcdAcs其中，Vc为混凝土的平面外剪切承载力；k1为修正系数，其取值范围为0.08~0.18；λ为受压区高度与压力区高度之比，其取值范围为0.8~1.0；fcd为混凝土的设计抗压强度，单位为MPa；Acs为受剪面积，单位为mm^2。
2.抗弯承载力计算方法抗弯承载力是指混凝土在受弯矩作用下所能承受的最大荷载。
混凝土的抗弯承载力计算方法主要有以下两种：（1）正截面抗弯承载力计算方法正截面抗弯承载力计算方法适用于混凝土梁、板等直线结构件的抗弯承载力计算。
混凝土梁的承载力计算原理
混凝土梁的承载力计算原理混凝土梁是一种常见的结构元素，广泛应用于建筑、桥梁、隧道等领域。
在设计混凝土梁时，需要计算其承载力，以保证其安全可靠地承受荷载。
本文将介绍混凝土梁的承载力计算原理。
一、混凝土梁的基本构造和荷载形式1.1 基本构造混凝土梁由混凝土和钢筋组成。
混凝土是一种具有较高强度和耐久性的材料，但其抗张强度较低，容易开裂。
而钢筋则具有较高的抗张强度，可以增强混凝土的抗张能力。
因此，在混凝土梁的设计中，常采用钢筋混凝土的结构形式，即在混凝土中嵌入钢筋，形成钢筋混凝土梁。
1.2 荷载形式混凝土梁承受的荷载形式主要有静荷载和动荷载两种。
其中静荷载是指固定不变的荷载，如自重、楼板重量等；而动荷载则是指变化的荷载，如风荷载、地震荷载、车辆荷载等。
二、混凝土梁的承载力计算原理2.1 基本假设在混凝土梁的承载力计算中，需要基于一些基本假设，以简化计算过程。
这些基本假设包括：（1）混凝土是均匀、各向同性的材料，其弹性模量和泊松比是常数；（2）混凝土的应力-应变关系为线性的胡克定律；（3）混凝土的破坏模式为拉压破坏；（4）混凝土在受压状态下的强度与在受拉状态下的强度不同；（5）钢筋的应力-应变关系为线性的胡克定律；（6）钢筋的强度是常数；（7）混凝土和钢筋之间的粘结是完全的；（8）混凝土和钢筋的变形是一致的。
基于以上假设，可以推导出混凝土梁的承载力计算公式。
2.2 混凝土梁的极限状态设计方法混凝土梁的极限状态设计方法是一种常用的设计方法，其基本思想是在混凝土梁达到破坏状态之前，保证其能承受所有的荷载。
因此，在设计混凝土梁时，需要根据其所受荷载和梁的几何形状，计算出其极限承载力。
2.2.1 承载力公式混凝土梁的极限承载力计算公式为：M_rd = φ_Mn其中，M_rd为混凝土梁的极限承载力矩，单位为kNm；φ为承载力调整系数，取值为0.9；Mn为混凝土梁的矩形截面的抗弯承载力，单位为kNm。
2.2.2 抗弯承载力计算混凝土梁的抗弯承载力计算需要考虑混凝土和钢筋的受力情况。
混凝土梁的抗弯承载力计算
混凝土梁的抗弯承载力计算一、概述混凝土梁是建筑结构中常用的构件，其抗弯承载力的计算是设计过程中必须要进行的重要计算之一。
本文将从混凝土梁的几何形状、受力情况、材料性能等方面入手，对混凝土梁的抗弯承载力计算进行详细的论述。
二、混凝土梁的几何形状混凝土梁的几何形状对其抗弯承载力的计算有着重要的影响。
混凝土梁的几何形状包括截面形状、截面尺寸以及长度等。
1. 截面形状混凝土梁的截面形状有多种，常见的有矩形、T形、L形、I形等。
其中，矩形截面是最为常用的一种，其优点在于计算简单、施工方便、使用方便等。
2. 截面尺寸混凝土梁的截面尺寸包括宽度和深度两个方向的尺寸。
在设计中，应根据受力情况和使用要求，合理确定混凝土梁的截面尺寸。
一般来说，深度越大，梁的抗弯承载力越大。
3. 长度混凝土梁的长度对其抗弯承载力的计算也有着一定的影响。
一般来说，短梁的抗弯承载力较大，而长梁的抗弯承载力则较小。
三、混凝土梁的受力情况混凝土梁的受力情况是影响其抗弯承载力的重要因素之一。
混凝土梁的受力情况主要包括弯矩、剪力、轴力等。
1. 弯矩弯矩是混凝土梁受力最常见的一种情况。
在弯矩作用下，混凝土梁会产生曲率和应力，从而影响其抗弯承载力。
弯矩的大小取决于梁的几何形状、荷载大小、支座情况等因素。
2. 剪力剪力也是混凝土梁受力的一种情况。
在剪力作用下，混凝土梁会产生横向变形和应力，从而影响其抗弯承载力。
剪力的大小取决于荷载大小、梁的几何形状、支座情况等因素。
3. 轴力轴力是混凝土梁受力的另一种情况。
在轴力作用下，混凝土梁会产生轴向变形和应力，从而影响其抗弯承载力。
轴力的大小取决于荷载大小、梁的几何形状、支座情况等因素。
四、混凝土梁的材料性能混凝土梁的材料性能也是影响其抗弯承载力的重要因素之一。
混凝土梁的材料性能主要包括混凝土强度、钢筋强度等。
1. 混凝土强度混凝土的强度是影响混凝土梁抗弯承载力的重要因素之一。
混凝土的强度取决于混凝土的配合比、水灰比、龄期等因素。
混凝土承载力计算方法
混凝土承载力计算方法一、背景介绍混凝土是一种常见的建筑材料，应用广泛。
在建筑设计中，混凝土的承载力是一个重要的考虑因素。
混凝土承载力的计算方法对于建筑设计和施工工程的安全性和可靠性至关重要。
因此，混凝土承载力计算方法的研究具有重要意义。
二、混凝土承载力计算方法的基本原理混凝土承载力是指混凝土在荷载作用下所能承受的最大应力。
混凝土承载力计算方法是根据混凝土的力学特性和荷载特性，通过一定的理论分析和实验验证，确定混凝土的承载力。
混凝土承载力计算方法的基本原理是应力—应变关系。
混凝土的应力—应变关系是混凝土试验中的重要参数，它反映了混凝土在荷载作用下的变形特性。
混凝土试验中常用的应力—应变关系曲线包括线性段、弹性段、破坏段和后破坏段。
根据混凝土的应力—应变关系，可以确定混凝土的弹性模量、极限应力、极限应变等参数，从而计算混凝土的承载力。
1.确定混凝土的材料特性和试验数据。
混凝土的材料特性包括混凝土的强度、密度、弹性模量等参数。
试验数据包括混凝土试块的抗压强度、拉伸强度、弯曲强度等数据。
2.确定荷载特性和荷载作用方式。
荷载特性包括荷载大小、荷载作用方式、荷载持续时间等参数。
荷载作用方式包括单向荷载、双向荷载、脉冲荷载等。
3.计算混凝土的应力—应变关系。
根据试验数据和材料特性，计算混凝土的应力—应变关系曲线。
4.计算混凝土的弹性模量。
根据混凝土的应力—应变关系曲线，在弹性段内计算混凝土的弹性模量。
5.确定混凝土的极限应力和极限应变。
根据混凝土的应力—应变关系曲线，在破坏段内确定混凝土的极限应力和极限应变。
6.计算混凝土的承载力。
根据混凝土的极限应力和极限应变，计算混凝土的承载力。
混凝土的承载力可分为抗压承载力、抗拉承载力、抗剪承载力等。
混凝土承载力计算方法适用于各种混凝土结构的设计和施工。
比如建筑物、桥梁、隧道、水利工程、地下工程等。
在混凝土结构设计和施工中，混凝土承载力计算方法是一个非常重要的工具。
五、混凝土承载力计算方法的注意事项1.混凝土承载力计算方法必须根据实际情况进行调整。
混凝土板的抗弯承载力计算
混凝土板的抗弯承载力计算一、设计背景在建筑结构设计中，混凝土板作为一种常见的结构构件，其抗弯承载力的计算是非常重要的。
混凝土板的抗弯承载力计算需要考虑多方面因素，如混凝土强度、钢筋的数量和位置、荷载的大小和分布等。
因此，本文将从混凝土板的抗弯承载力计算入手，对其进行全面的分析和设计。
二、设计原理混凝土板的抗弯承载力计算需要考虑两个主要因素：混凝土的抗拉强度和钢筋的抵抗力。
混凝土的抗拉强度是有限的，钢筋的抵抗力可以提高混凝土板的抗弯承载力。
因此，在混凝土板的设计中，需要合理地配置钢筋，以提高混凝土板的抗弯承载力。
三、设计步骤1. 确定混凝土的强度等级和设计荷载混凝土的强度等级和设计荷载是混凝土板设计的基础。
混凝土的强度等级应根据实际情况进行确定，一般常见的强度等级为C25、C30、C35、C40等。
设计荷载应根据建筑物的用途、结构形式、地理位置等因素进行确定。
2. 确定混凝土板的尺寸和截面形状混凝土板的尺寸和截面形状应根据设计荷载和使用要求进行确定。
一般情况下，混凝土板的宽度应根据房间的宽度进行确定，长度根据房间的长度进行确定。
混凝土板的截面形状一般采用矩形或梁板式截面。
3. 确定混凝土板的受力状态混凝土板的受力状态包括纵向弯曲和横向剪切。
在设计中，应合理地考虑两种受力状态的影响。
4. 确定钢筋的位置和数量钢筋的位置和数量应根据混凝土板的受力状态和设计荷载进行确定。
一般情况下，混凝土板的钢筋布置应符合受力原理和力学要求。
5. 计算混凝土板的抗弯承载力混凝土板的抗弯承载力计算应根据混凝土板的受力状态、荷载和钢筋的位置和数量进行计算。
计算过程中应考虑混凝土的抗拉强度和钢筋的抵抗力。
计算结果应满足设计荷载和使用要求。
四、设计要点1. 混凝土板的设计应遵循受力原理和力学要求，钢筋的位置和数量应合理。
2. 混凝土板的截面形状应根据设计荷载和使用要求进行确定。
3. 混凝土板的抗弯承载力计算应考虑混凝土的抗拉强度和钢筋的抵抗力。
混凝土梁受力简便计算公式
混凝土梁受力简便计算公式在建筑结构中，混凝土梁是一种常见的结构元素，用于承受横向荷载和弯矩。
在设计混凝土梁时，需要对其受力情况进行计算，以确保其能够承受设计荷载并满足安全性和稳定性要求。
本文将介绍混凝土梁受力简便计算公式，帮助工程师和设计师更好地理解和应用这些公式。
混凝土梁的受力分析主要包括弯曲、剪切和挠曲等方面，其中最常见的是弯曲受力。
在弯曲受力下，混凝土梁会发生弯曲变形，产生弯矩和剪力。
为了计算混凝土梁的受力情况，我们可以使用以下简便计算公式：1. 弯矩计算公式。
在弯矩计算中，我们需要考虑混凝土梁的截面形状、受力情况和材料性能。
一般情况下，我们可以使用以下公式来计算混凝土梁的弯矩：M = f S。
其中，M表示混凝土梁的弯矩，单位为N·m；f表示混凝土的抗弯强度，单位为N/mm²；S表示混凝土梁的截面模量，单位为mm³。
在实际工程中，我们需要根据混凝土梁的具体情况和设计要求来确定抗弯强度和截面模量。
一般来说，抗弯强度可以根据混凝土的等级和配筋情况来确定，而截面模量可以通过截面形状和尺寸来计算得出。
2. 剪力计算公式。
在剪力计算中，我们需要考虑混凝土梁的截面形状、受力情况和材料性能。
一般情况下，我们可以使用以下公式来计算混凝土梁的剪力：V = f A。
其中，V表示混凝土梁的剪力，单位为N；f表示混凝土的抗剪强度，单位为N/mm²；A表示混凝土梁的截面面积，单位为mm²。
与抗弯强度类似，抗剪强度也可以根据混凝土的等级和配筋情况来确定。
而截面面积则可以通过截面形状和尺寸来计算得出。
3. 挠曲计算公式。
在挠曲计算中，我们需要考虑混凝土梁的截面形状、受力情况和材料性能。
一般情况下，我们可以使用以下公式来计算混凝土梁的挠曲：δ = (5 q L^4) / (384 E I)。
其中，δ表示混凝土梁的挠曲，单位为mm；q表示混凝土梁的荷载，单位为N/m；L表示混凝土梁的跨度，单位为m；E表示混凝土的弹性模量，单位为N/mm²；I表示混凝土梁的惯性矩，单位为mm⁴。
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摘 要 基于试验结果, 文中建立了实腹式型钢混凝土梁正截面抗弯承载力计算公式和相应验算条件及中 和轴的界限值. 建议公式的计算值与试验结果吻合较好. 关键词 实腹式; 型钢混凝土梁; 承载能力 中图分类号 TU 37513
Ca lcula ting m ethod of ulti m a te m om en t capac ities on full- web type steel re inforced concrete beam s
图 3 类型二计算简图 为保证上部受压钢筋屈服, 应满足式 ( 4) ; 为保证下部受拉钢筋屈服, 应满足式 ( 5). 当Ν ≥∆′ ≥ ( 1- Βa ) Ν时, 上翼缘受压但不屈服, 等号成立则分别对应中和轴通过上翼缘形心处和上 翼缘形心处钢材纤维受压刚达屈服的情况. 当 Ν ≤∆′ ≤ ( 1+ Βa ) Ν时, 上翼缘受拉但不屈服, 等号成立则 分别对应中和轴通过上翼缘形心处和上翼缘形心处钢材纤维受拉钢达屈服时的情况 . 故在类型二时, 就 型钢来说, Ν值在式 ( 9) 范围内变化. ∆′ ∆′ ( 9) < Ν< 1 + Βa 1 - Βa ( 3) 类型三 ( 图 4) 在此类型时, 型钢下翼缘受拉屈服, 而型钢上翼缘受压屈服. 中和轴通过型钢腹板, 型钢受压和受拉 区的应力分布均为梯形. 同类型二, 取 f ya = f ′ . 由截面平衡条件得出 ya (A f - A ′ ( 2 - W ) tw h 0 f ya = Ν( 018bh 0 f cm + 2 tw h 0 f ya ) ( 10) A sf y - A ′ sf ′ y + f ) f ya +
图 2 类型二计算简图 由 ∑X = 0 和∑ M = 0, 可分别得出基本公式
018Ν bh 0 f
M ≤M
u cm
+ A′ sf ′ y - A sf y + A ′ f f ya
cm
Ν- ∆′ - A ff Βa Ν
ya
+
[ ( 1 + Βa ) Ν- ∆′ ]2 - W 2Βa Ν
tw h 0 f
∑X =
0 以及型钢下翼缘形心处力矩的平衡条件 018bΝ h 0f
M ≤M
u cm
∑M =
2 0 cm
0 分别可得到
ya
+ A′ sf ′ y - A sf y -
(A f + A ′ f + A W)f
= 0
( 1) ( 2)
)Ν = ( 018 - 0132Ν bh f
+ A′ a′ sf ′ y (h 0 s)
图 4 类型三计算简图 根据平截面假定及几何关系可知, 为了保证下翼缘达到受拉屈服, 必须 Ν ≤ 受屈服, 必须 Ν ≥ 缘拉屈服, 应满足
1 - Βa 1 ; 为了保证上翼缘 1+ Βa
. 于是在类型三时, 其计算所得的实际相对中和轴高度 Ν , 为保证型钢上、 下翼 1- Βa
∆′
∆′
≤ Ν≤
ya
= 0 ( 6)
2 )Ν = ( 018 - 0132Ν bh 0 f
+ A′ a′ a s) sf ′ y (h 0 s ) + A sf y ( h 0 ya
+ A′ W h 0f f
ya
Ν- ∆′ + Βa Ν
-
[ ( 1 + Βa ) Ν- ∆′ ] 3 W [ ( 1 + Βa ) Ν- ∆′ ]2 W 2 2 tw h 0 f + 6Βa Ν 2Βa Ν 2
1 1 + Βa
( 12)
同样, 为保证受压钢筋和受拉钢筋屈服, 应满足式 ( 4) 和式 ( 5).
2 计算步骤及三种类型的判别
( 2 ) 和条 总括上述三种类型的 SRC 的实腹式梁正截面承载力计算, 类型一时应满足基本公式 ( 1) 、
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 第 31 卷 212
图 1 类型一计算简图 ∆′ Ν≤ 1 + Β′ a
( 14)
成立, 则属于类型三, 否则属于类型二的受力情况. 计算时先通过力的平衡式求出 Ν , 再代入弯矩式求极 限抗力 M u. ③计算中若发现 Ν > 1 ( 1+ Βa ) , 且型钢下翼缘位置布放适宜 ( 型钢下翼缘一般放置在梁底部, 且与 底部纵筋间有至少两者最大直径或厚度的距离) 时, 说明型钢下翼缘在梁破坏时达不到屈服, 型钢面积 偏大, 应修改、 调整型钢截面. (h - a s) h 0 a′ s h0 ④计算中若发现 Ν < 或Ν > , 则说明上部受压或下部受拉钢筋在梁破坏时达不到 1- Β′ 1+ Βs s 屈服, 可减小纵筋直径, 按构造架立筋配置纵筋, 在基本公式中不考虑 A s 和 A ′ s 的强度影响, 按上述步 骤① ～ ③再行计算. ⑤在截面设计时, 可先按构造确定纵筋 ( 至少每角一根, 且直径至少为 8 或 10mm , 一般以布放一排 为宜) ; 然后选择型钢截面及确定在截面的具体位置, 即确定 A f、 等值, 再按上述步骤① f、 A′ A w 和W 、 ∆′ ～ ③进行计算, 如不满足, 调整型钢截面后再进行计算, 直到满足为止 . 按照文中所得基本公式及适用条件, 对 12 个完成的实腹式 SRC 梁试件进行计算, 并与试验结果进 t c 行了对比 ( 表 1) , 计算中以钢材和混凝土的实际材性试验值为依据 . 表 1 中试验值与计算值之比 M u Mu 的平均值为 1104, 标准差为 0102, 变异系数 0102, 吻合程度较好 .
第 31 卷 第 3 期 1999 年 9 月
西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 J. X i’an U n iv. of A rch. & T ech.
V o l131 N o 13 Sep 1 1999
实腹式型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法3
白国良 赵鸿铁
( 西安建筑科技大学建筑工程系, 西安, 710055; 第一作者男, 42 岁, 博士, 副教授)
M ≤M
u 2 )Ν = ( 018 - 0132Ν bh 0 f ya cm
+ A′ a′ h 0 - a s) sf ′ y (h 0 s ) + A sf y ( ∆ (1 - Ν )2 2 2 Βa Ν 2 tw h 0 f 3 ya
+ A ′ W h 0f f
+
W
2
2
-
( 11)
1 实腹式 SRC 梁正截面承载力公式
1 时, 型钢下翼缘受拉屈服. 据此, 可以根据型钢在截面内 1+ Βa 所处的不同位置, 得出包含各种受力情况的 3 种类型基本公式.
当梁的相对受压区高度满足 Ν ≤Ν b=
( 1) 类型一 ( 图 1)
此类情况时, 型钢位于中和轴以下且型钢全截面受拉屈服, 型钢的应力分布为矩形. 由平衡条件
( 3)
式 ( 3) 实际是为保证型钢上翼缘受拉屈服应满足的条件. 此时型钢腹板及下翼缘已经屈服 ( 其条件 1 ≤ 早已满足). 为保证上部受压钢筋屈服, 应满足 Ν 1+ Βa a′ s h0 ( 4) Ν≥ 1 - Β′ s (h - a s ) h 0 ( 5) 为保证下部受拉钢筋屈服, 应满足 ≤ Ν 1+ Βs 实际上, 式 ( 5) 的条件是常常满足的 ( 试验也已经证实). 只有当选用的型钢与钢筋其种类不同, 且型 钢 达到屈服时的应变远低于钢筋达到屈服时的应变值时, 式 ( 5 ) 有可能不满足, 需要验算 ( 这也是在 配钢时构造上应注意的). SRC 的构件选择截面配筋、 ( 2) 类型二 ( 图 2、 图 3) 这种情况, 型钢下翼缘受拉屈服, 上翼缘或者受压但不屈服 ( 图 2) 、 或者受拉但不屈服 ( 图 3). 中和轴 通过型钢时, 上部受压型钢部分的应力分布为三角形, 受拉型钢部分的应力分布为梯形; 当中和轴正好通 过型钢翼缘 ( ∆′ = Ν时) 或不通过型钢时, 其受拉应力分布图形为梯形或者五边形 . 对于型钢取 f ya = f ′ . ya
2 2 + A sf y ( ∆h 0 - a s ) - A ′ W h 0 - tw f yaW h 0 2 f f ya
按照平截面假定, 公式应满足的条件为
收稿日期: 1999207204 3 国家自然科学基金资助项目 (59378363) , 陕西省科委自然科学研究项目 (96C11) , 陕西省建设厅科技发展计划 (1997 年度) 资助项目
西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报 第 31 卷 214
( 4) 、 ( 5) ; 类型二时应满足基本公式 ( 6) 、 ( 7) 和条件式 ( 8) 、 ( 9) 、 ( 4) 、 ( 5) ; 类型三时应满足基本 件 式 ( 3) 、 ( 11) 和条件式 ( 12) 、 ( 4) 、 ( 5). 如果把梁中所配纵向钢筋 ( 上部或下部) 视为构造架立筋, 不计 公 式 ( 10) 、 其强度时, 则相应的条件式 ( 4) 和 ( 5) 可不必满足. 计算时判别的方法和步骤如下: ①先令 Ν = ∆′( 1+ Βa ) , 如 ( 13) A sf ′ bh 0 f cm ≥ (A f + A ′ y + 018 Ν f + A w ) f ya + A s f y
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