预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法探讨

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预应力混凝土构件承载力计算

预应力混凝土构件承载力计算
受弯截面计算受剪截面计算受扭截面计算局压承载力计算

受弯截面计算
预应力混凝土受弯截面破坏形态
在预应力混凝土受弯截面开裂之前，外弯矩的增加主要由内力臂的增大来抵抗，截面的总拉力或总压力增加不多。但是受弯截面开裂之后，预应力混凝土梁的性能接近于普通钢筋混凝土梁的性能，随着荷载的增加，内力臂的变化不大，钢材的应力却不断增大，最后在压区混凝土达到极限压应变时梁发生弯曲破坏。预应力混凝土受弯截面的破坏形态与配筋率、混凝土的抗压强度和预应力筋的极限抗拉强度等因素有关，弯曲破坏有下列三种形态：
剪切破坏形态

试验还表明，预应力混凝土受剪截面的破坏形态与普通混凝土受剪截面无明显区别，剪跨比、腹板配筋率仍是影响破坏形态的主要因素，剪切破坏形态包括脆性破坏的斜压破坏、斜拉破坏和延性破坏的剪压破坏
受剪截面计算
计算公式
受剪截面计算
计算公式
受剪截面计算
计算公式
受弯截面计算
预应力混凝土受弯截面破坏形态

超筋梁
若预应力混凝土梁配有过多的预应力筋和非预应力筋，通常会发生压区混凝土突然压碎的破坏，此时梁挠度很小，裂缝很细，受拉钢筋没有达到抗拉强度，这种破坏形态也没有明显预兆，属脆性破坏。由于这种超筋梁既不经济又无延性，在超静定结构中无法实现内力重分布而往往发生局部破坏，从而影响整个结构的承载能力，因此规范也不允许采用这种超筋构件。
受扭截面计算

平衡扭转与协调扭转的概念实际工程中的受扭构件包括两类： 1)平衡扭转构件，它的扭矩大小与该构件的扭转刚度无关，雨篷梁是典型的平衡扭转构件； 2)协调扭转构件，它的扭矩大小取决于该构件的扭转刚度，框架边梁是典型的协调扭转构件，如边梁因开裂而引起扭转刚度的降低，则其承受的扭矩也会下降。与预应力对受剪截面的有利作用相似，施加预应力可以推迟受扭截面的斜裂缝的出现，提高其抗扭承载力。

预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力规程

预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力规程一、前言预应力混凝土梁是结构工程中常用的一种结构材料，其弯曲承载能力的计算是设计工作中非常重要的一环。

本文将详细介绍预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力规程，以帮助读者更好地理解和应用预应力混凝土梁的设计计算方法。

二、基本概念1. 预应力混凝土梁：预应力混凝土梁是指在混凝土梁施工前通过张拉预应力钢筋或预应力钢束施加预制拉力，在混凝土养护期间保持预制拉力的一种混凝土梁。

2. 弯矩：在梁的截面上，由于受到外力作用而产生的内力矩。

弯矩大小与外力大小、梁的截面形状和材料性质有关。

3. 弯曲应力：由于弯矩的作用，梁内部会产生应力，称为弯曲应力。

弯曲应力的大小与弯矩大小、梁的截面形状和材料性质有关。

4. 预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力：预应力混凝土梁在弯曲作用下能够承受的最大外力，即承载能力。

三、计算方法预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力的计算分为以下几个步骤：1. 计算截面几何特性：计算截面面积、截面惯性矩和截面模量等几何特性。

2. 计算截面受弯能力：计算截面受弯能力，即梁截面所能承受的最大弯矩。

3. 计算预应力筋的受拉强度：计算预应力筋的受拉强度，即预应力筋所能承受的最大拉力。

4. 计算混凝土的受压强度：计算混凝土的受压强度，即混凝土所能承受的最大压力。

5. 计算预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力：根据以上计算结果，计算预应力混凝土梁的纵向弯曲承载能力。

下面分别介绍具体的计算方法：1. 计算截面几何特性截面几何特性包括截面面积、截面惯性矩和截面模量等。

其中，截面面积和截面惯性矩可以通过截面图形计算，截面模量可以通过截面惯性矩和截面离心距计算。

2. 计算截面受弯能力截面受弯能力取决于混凝土和预应力筋的受力情况。

根据截面内力平衡条件，截面受弯能力可以表示为：Mn = β1fcdA1d + β2σpApd其中，Mn为截面受弯能力，β1和β2为系数，fcd为混凝土的轴心抗压强度，A1为混凝土面积，d为混凝土受压区高度，σp为预应力筋的应力，Ap为预应力筋面积。

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。

钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法的研究

钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法的研究一、引言钢筋混凝土梁是建筑中常用的承重构件之一，其受弯承载力的计算是设计过程中的重要环节之一。

本文旨在对钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法进行研究，并探讨其中的相关问题。

二、钢筋混凝土梁的基本知识1. 钢筋混凝土梁的构成钢筋混凝土梁由混凝土和钢筋两部分组成，其中混凝土承受压力，钢筋承受拉力。

2. 钢筋混凝土梁的分类根据截面形状，钢筋混凝土梁可分为矩形梁、T形梁、L形梁、圆形梁等；根据受力方式，钢筋混凝土梁可分为单向受力梁、双向受力梁等。

3. 钢筋混凝土梁的受力特点钢筋混凝土梁受弯时，受力截面上会出现拉应力和压应力，而且拉应力和压应力的大小不同，受力截面上的中性轴也会发生偏移。

因此，钢筋混凝土梁的受力特点是非常复杂的。

三、钢筋混凝土梁受弯承载力计算方法1. 基本假设在计算钢筋混凝土梁受弯承载力时，需要做出一系列基本假设，包括：① 材料的弹性、塑性、断裂性等性质符合弹塑性理论；② 受力截面是平面截面；③ 受力截面内的应力分布是线性分布；④ 材料的应力应变关系符合Hooke定律；⑤ 受力截面内的应力是平面状态。

2. 受弯承载力计算公式在基本假设的基础上，可以得到钢筋混凝土梁受弯承载力计算公式：Mrd = Asfyd (d - a / 2)其中，Mrd为受弯承载力矩；As为受拉钢筋截面面积；fyd为受拉钢筋的基本屈服应力；d为混凝土受压区高度；a为混凝土受压区距受力截面最远纤维距离。

3. 受力截面的分析在进行受弯承载力计算时，需要对受力截面进行分析，包括：① 确定受力截面的几何形状；② 确定受力截面内混凝土和钢筋的面积；③ 确定受力截面内混凝土和钢筋的应力分布。

4. 钢筋混凝土梁抗弯承载力的影响因素影响钢筋混凝土梁抗弯承载力的因素有很多，包括：① 受力截面的尺寸和形状；② 受力截面内混凝土和钢筋的强度；③ 受力截面内混凝土和钢筋的数量和布置方式；④ 受力截面内混凝土的强度等级。

预应力钢_混凝土组合梁承载力计算方法_聂建国

为混凝土翼缘有效的宽度。
由近似极限弯矩及荷载分布方式, 可以求出极限荷载 Pu, 从而求出预应力组合梁弹性部分长度 l e, 确定钢梁应变分布。
第二步, 求出预应力筋高度处钢梁纤维总变形量,
确定预应力筋应变增量 t , 从而得
T = Es t
( 8)
2 极限抗弯承载力
极限状态下, 中和轴一般位于混凝土翼缘内, 这时
状态: 即钢梁大部分屈服, 混凝土压溃, 同时预应力筋
应力发展充分。一般的设计, 预应力筋实际应力不能
达到该应力水平。由于高估了预应力筋的应力, 其极
限弯矩计算值比实测值要高。因此, 研究极限承载力
状态下预应力筋应力的合理取值范围, 将为预应力钢
混凝土组合梁的简化计算提供可靠的依据。
计主要是考虑以后便于扩充以实现新的计算功能。
手算与电算结果对比
表1
计算最大正弯矩( kN m ) 方式荷载承载力
手算 864 电算 864
1 087 5 1 087 5
最大剪力( kN) 跨中裂缝挠度宽度
荷载承载力 ( m m) ( m m)
150 681 8 46 8 0
150 681 8 46 8 0
计算、校核、输出结果文档继续计算是
果, 供设计人员使用。输入
否
数据时, 程序会自动检测输
结束
入的数据信息是否合理, 若
图 1 程序流程图
不合理, 程序会马上弹出警告框提示输入有误, 并要求
重新输入合理数据。
程序设计时采用结构化程序设计方法, 每个模块
完成某个特定的功能, 模块之间的耦合度小。这样设

预应力钢—混凝土连续组合梁力学性能分析及承载力计算

Analysis on Mechanical Property and Bearing Capacity of Prestressed Steel -Concrete Continuous Composite BeamsCandidate Du HuanhuanSupervisor Professor Liu ZhongCollege College of Civil Engineering and MechanicsProgram Constructional EngineeringSpecialization Steel and Concrete Composite StructureDegree Master of EngineeringUniversity Xiangtan UniversityDate April, 2013湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了本文特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在本文以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学工学硕士论文摘要预应力钢－混凝土连续组合梁（Prestressed Steel-Concrete Continuous Composite beams，简称PCCB）是在普通组合梁的基础上采用预应力技术形成的一种横向承重组合构件，通过栓钉等剪力连接件使得钢筋混凝土板与钢梁两个部件共同承受荷载、协调变形的一种梁。

预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算

预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算摘要：本文基于平截面假定，考虑预应力超静定结构次内力，根据截面中钢骨所处的位置不同，建立了预应力钢骨混凝土梁的抗弯承载力计算公式，并对预应力钢骨混凝土梁正截面承载力进行实验验证，计算值与试验的结果吻合较好。

关键词：预应力钢骨混凝土框架；次轴力；次弯矩；抗弯承载力1 预应力钢骨混凝土梁正截面承载力的计算方法1.1 基本假定符合平截面假定：不考虑受拉区混凝土的受拉作用；破坏时梁受压区边缘混凝土的极限压应变为εcu=0.0033，达到极限状态时混凝土受压区的应力图形可取矩形分布；钢骨、钢筋和预应力筋的应力等于其弹性模量与应变的乘积，但其绝对值不大于相应的强度设计值；由于混凝土对钢骨的嵌固和约束作用，承载力极限阶段不考虑钢骨的屈曲。

1.2 界限压区高度预应力钢骨混凝土梁的破坏形态与钢筋混凝土梁类似，其极限承载能力的丧失同样以受压区混凝土压碎为标志。

普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度的最小值可以认为是预应力钢骨混凝土梁的截面界限压区高度，如图1所示，设普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度分别为xs、xp、xa。

1.3 中和轴在钢骨腹板中（）正截面承载力计算根据中和轴位置的不同分为3种情况：中和轴在钢骨腹板中；中和轴不通过钢骨截面，在钢骨上翼缘与混凝土梁受压边缘之间；中和轴恰好在钢骨上翼缘上。

中和轴恰好在钢骨上翼缘上可作为判别其他两种情况的界限。

由表1可以看出，混凝土内钢骨产生滑移使平截面假定已经不再成立，本公式推导时假定钢骨与混凝土之间无滑移，来达到计算简单的目的，所以实际承载力低于钢滑移的公式计算值，因此应用此公式进行计算时，建议预应力钢骨混凝土构件正截面承载力乘以0.8的折减系数。

3 结语对于一般的框架结构，柱子截面并不十分巨大，柱子的侧向刚度对预应力梁中的预应力效应的影响较小，一般都在5%以下；推导计算公式时，忽略了各部分之间的粘结滑移，从而大大简化了计算方法。

02预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力计算的压弯模式

［&］视为作用效应，并采用纯弯模式计以下侧受拉为正，轴力以受压为正，预应力筋线形坐标 " 轴通过截面形心， # 轴以向上为正。预应力构件的主内力可以直接由截面上力的平衡来确定。图 & 所示截面的主内力可按下式计算：（"）% $6 $& % $& . , 9 " ) （"）%’ $6 && % && 9 2 8 " ) （） & （） "
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是近年来组合结构领域的重要发展方向。但是随着跨度或荷载的增加，常使用极限状态的限制（裂正如缝控制条件）件往往会影响上述优越性的发挥。条
钢骨应力分布的影响，类似普通钢筋混凝土梁的按设计方法计算。ＪＪ１８０１型钢混凝土组合结Ｇ３ —２０｛构技术规程》＿即采用这一方法。２３日本采用的 “ 度叠加法 ” 将钢骨部分和混）强，凝土部分的承载力分别计算后叠加。原冶金部颁发
ｏｕｒｎｃｎｃｌＳｅｉｉａｉｎ０ｆｔｅ－ｉｒｅＣｎｒｔｒｃｕｅＹＢ９８ｎｃｒｅｔＴｅｈｉａｐｃｃｔｏｆＳｅｌＲｅｎｏｃｄｏｃｅｅＳｔｕｔｒｓ（０２— ２０ｆ０６）ａｄｎＴｅｈｉａｃｎｃｌ
ＫＥＹＯＲＤＳ：ｒｔｅｓｄｓｅｌｒｉｏｃｄｃＷｐｅｓｒｓｅｔｅｅｎｆｒｅｏｎｃｅｅｂｅｍ；ｐｒｓｒｓｉｒｔａｅｔｅｓｎｇ；ｂｅｄｉａｃｔｎｎｇｃｐａｉｙ
型钢混凝土梁较普通钢筋混凝土梁具有刚度
Ｓｅｉｉａｉｎｆｏｔｅｉｆｒｅｎｒｔｍｐｓｔｒｃｕｅ（ＧＪ１８— ２０）ｎｈａｃｌｔｏｓｂｈｐｃｆｃｔｏｒＳｅｌＲｅｎｏｃｄＣｏｃｅｅＣｏｏｉｅＳｔｕｔｒｓＪ３０１，ａｄｔｅｃｌｕａｉｎｙｔｅ
２ｃｏｌｆｉｉＥｇｎｅｉｇＳｕｈｓＵｐｖｒｉＮａｎ１０６Ｃｉａ．Ｓｈｏｏｖｎｉｅｒ，ｏｔｔ＿ｅｓｙ。ｍｉｇ２０９，ｈｎ）Ｃｌｎｉｔ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｃｏｒｉｇｏｈｅｏｍｐａｉａｔｏｙｆｐｒｓｒｓｅｒｉｏｃｄｏｎｃｅｅｅｍｓｎｄｔｅｅｎｆｃｄＡｃｄｎｔｔｃｕｔｔｏｎｌｈｅｒｏｅｔｅｓｄｅｎｆｒｅｃｒｔｂａａｓｅｌｒｉｏｒｅ
ｆｒｌｓａｅｎｏｄｇｅｍｅｔｏｍｕａｒｉｇｏａｒｅｎｗｉｔｅｅｔｎｒｓｌｓｗｈｃｐｏｉｅｈｏｅｉａｆｕｄｔｏｆｒｒｃｉａｔｈｔｓｉｇｅｕｔ，ｈｉｈｒｖｄｔｅｒｔｌｏｎａｉｎｏｐａｔｌｃｃａｐｉａｉｎｏｒｓｒｓｅｔｅｅｎｏｃｄｃｎｒｔ（ＰＳｐｌｔｏｆｐｅｔｅｓｄｓｅｌｉｆｒｅｏｃｅｅｃｒＲＣ）ｂａ．ｅｍｓ
关键词：应力型钢混凝土梁；预应力；抗弯承载力预
ＳＴＵＤＹＮｏＴＨＥＢＥＮＤＩＮＧＣＡＰＡＣＩＴＹＣＡＬＣＵＬＡＴＩｏＮＥＴＨＯＤＦＭＯ
ＰＲＥＳＴＲＥＳＳＥＤＴＥＥＬＳＲＥＩＮＦｏＲＣＥＤＣｏＮＣＲＥＴＥＢＥＡＭＳ
算，目前国内外主要采用以下３种计算理论：
１基于钢结构的折算刚度方法，虑外包混凝）考土的折算刚度，钢结构理论计算。按２基于钢筋混凝土结构的极限平衡方法，虑）考
大、承载能力高、面尺寸小及抗震性能好等优点，截
ｃｎｒｔｅｍｓｔｗａｒｐｓｄｔｅｃｌｕａｉｎｍｅｈｄｏｒｓｒｓｅｔｅｅｎｏｃｄｃｎｒｔ（ＲＣ）ｅｍｓｂｓｄｏｃｅｅｂａ，ｉｓｐｏｏｅｈａｃｌｔｏｔｏｆｐｅｔｅｓｄｓｅｌｉｆｒｅｏｃｅｅＰＳｒｂａａｅ
构设计规程》ＪＪ１８０１型钢混凝土组合结构技术规程》预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算方法，与和Ｇ３ —２０｛的并
试验结果对比，算结果与试验结果吻合良好，而为预应力型钢混凝土梁的实际工程应用提供理论基础。计从
ＺｈａｏｕＷｕＣｈａｎｈａＷｕｄａｆｎＬａｇＳｕｉｇＰｎｉｕＸｉｊｎｕｃｕｎｉｎｅｇｉｎｈｔｎ。ａｇＲｕ
（＿Ａｒｈｔｃｕａｓｇｎｓａｃｎｓｉｅ，Ｓｏｔｅｓｉｅｓｔ１ｃｉｅｔｒｌＤｅｉｎａｄＲｅｅｒｈＩｔｔｕｔｕｈａｔＵｎｖｒｉｙ，Ｎａｎ１０９，ｎｍｉｇ２０６Ｃｈｉａ
科研开发
预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算方
（．东南大学建筑设计研究院，京２０９；．东南大学土木工程学院，京２０９）１南１０６２南１０６摘要：已有预应力混凝土结构和型钢混凝土结构理论分析的基础上，出基于Ｙ０２２０｛骨混凝土结在提Ｂ９８～０６钢