内容正文:
第五章 钢筋混凝土梁
目录
第一节 单筋矩形截面梁正截面承载力计算
第二节 双筋矩形截面梁正截面承载力计算
第三节 单筋T形截面正截面承载力计算
第四节 梁的斜截面承载力计算
第五节 梁的抗扭承载力计算
第六节 变形及裂缝宽度验算
第一节 单筋矩形截面梁正截面承载力计算
4)适筋梁与少筋梁的界限——截面最小配筋率
最小配筋率的确定原则:配筋率 为的钢筋混凝土受弯构件,按Ⅲa阶段计算的正截面受弯承载力应等于同截面素混凝土梁所能承受的弯矩Mcr(Mcr为按Ⅰa阶段计算的开裂弯矩)。
对于受弯构件, 按下式计算:
(3.2.1)
(2)基本公式及其适用条件
1)基本公式
(3.2.2)
(3.2.3)
(3.2.4)
或
式中:
M —弯矩设计值;
fc —混凝土轴心抗压强度设计值;
fy—钢筋抗拉强度设计值;
x—混凝土受压区高度。
2)适用条件
l为防止发生超筋破坏,需满足≤或x≤h0;
l防止发生少筋破坏,应满足ρ≥ρmin 或
As≥As,min=ρminbh。
在式(3.2.3)中,取x=ξbh0,即得到单筋矩形截面所能承受的最大弯矩的表达式:
(3)计算方法
1)截面设计
己知:弯矩设计值M,混凝土强度等级,钢筋级别,构件截面尺寸b、h
求:所需受拉钢筋截面面积As
计算步骤:
①确定截面有效高度h0
h0=h-as
式中h—梁的截面高度;
as—受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离。承载力计算时,室内正常环境下的梁、板,as可近似按表3.2.4取用。
表 3.2.4 室内正常环境下的梁、板as的近似值(㎜)
构件种类
纵向受力
钢筋层数
混凝土强度等级
≤C20
≥C25
梁
一层
40
35
二层
65
60
板
一层
25
20
②计算混凝土受压区高度x,并判断是否属超筋梁
若x≤ξbh0,则不属超筋梁。否则为超筋梁,应加大截面尺寸,或提高混凝土强度等级,或改用双筋截面。
③计算钢筋截面面积As,并判断是否属少筋梁
若As≥ρmin bh,则不属少筋梁。否则为少筋梁,应
As=ρminbh 。
④选配钢筋
2)复核己知截面的承载力
己知:构件截面尺寸b、h,钢筋截面面积As,混凝土强度 等级,钢筋级别,弯矩设计值M
求:复核截面是否安全
计算步骤:
①确定截面有效高度h0
②判断梁的类型
若,且,为为适筋梁;
若x> ,为超筋梁;
若As<ρmin bh,为少筋梁。
③计算截面受弯承载力Mu
适筋梁
超筋梁
对少筋梁,应将其受弯承载力降低使用(已建成工程)或修改设计。
④判断截面是否安全
若M≤Mu,则截面安全。
【例1】 某钢筋混凝土矩形截面简支梁,跨中弯矩设计值M=80kN·m,梁的截面尺寸b×h=200×450mm,采用C25级混凝土,HRB400级钢筋。试确定跨中截面纵向受力钢筋的数量。
【解】查表得fc=11.9 N/mm2,ft=1.27 N/mm2,fy =360 N/mm2,α1=1.0,ξb=0.518
1. 确定截面有效高度h0
假设纵向受力钢筋为单层,则h0=h-35=450-35=415mm
2. 计算x,并判断是否为超筋梁
= =91.0㎜< =0.518×415=215.0mm
不属超筋梁。
3. 计算As ,并判断是否为少筋梁
=1.0×11.9×200×91.0/360=601.6mm2
0.45ft/fy =0.45×1.27/360=0.16%<0.2%,取 ρmin=0.2%
As,min=0.2%×200×450=180mm2< As=601.6mm2
不属少筋梁。
4. 选配钢筋
选配4 14(As=615mm2),如图3.2.4所示。
例1 附图
【例2】某教学楼钢筋混凝