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承载能力极限状态计算

承载能力极限状态计算
承载能力极限状态计算

一,为什么进行承载能力极限状态计算??

答:承载能力极限状态是已经破坏不能使用的状态。正常使用极限状态是还可以勉强使用,承载能力极限状态是根据应力达到破坏强度,为了使建筑避免出现这种状态从而进行计算,使建筑数值高于极限承载能力状态的数值。

二,承载能力极限状态计算要计算那些方面??

答:1作用效应组合计算;2正截面承载力的计算;3斜截面承载力计算;4扭曲截面承载力计算;5受冲击切承载力计算;6局部受压承载力计算。

三,1作用效应组合计算所用到的公式及其作用: 其效应组合表达式为:

)

(2

111

00∑∑==++=n

j QjK Qj C K Q Q m

i GiK Gi ud S S S S γψγγγγ

跨中截面设计弯矩 M d =γG M 恒+γq M 汽+γq M 人

支点截面设计剪力 V d =γG V 恒+γG1V 汽+γG2V 人

2正截面承载力的计算所用到的公式及其作用:

(1)T形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度,应按下列三者中最小值取用。

翼缘板的平均厚度h′f =(100+130)/2=115mm

①对于简支梁为计算跨径的1/3。

b′f=L/3=19500/3=6500mm

②相邻两梁轴线间的距离。

b′f = S=1600mm

③b+2b h+12h′f,此处b为梁的腹板宽,b h为承托长度,h′f为不计承托的翼缘厚度。

b′f=b+12h′f=180+12×115=1560mm

(2)判断T形截面的类型

设a s=120mm, h0=h-a s=1300-120=1180mm;

mm N M mm N h h h b f d f

f f cd -?=>-?=-??='-

''60601022501000.2779)

2

115

1180(11515608.13)2(γ 故属于第一类T 形截面。 (3)求受拉钢筋的面积A s

mm

h mm x x

x x

h x b f M f f cd d 11517.92:)

2

1180(15608.13102250)

2(:600='<=-?=?-'=解得根据方程γ

2

708728017

.9215608.13mm f x b f A sd

f cd s =??=

'=

满足多层钢筋骨架的叠高一般不宜超过0.15h~0.20h 的要求。 梁底混凝土净保护层取32mm ,侧混凝土净保护层取32mm ,两片焊接平面骨架间距为:

??

?=>>=?-?-mm d mm

mm 4025.1404.448.352322180

§2.2正截面抗弯承载力复核 ⑴跨中截面含筋率验算

mm

a s 60.1137238)

4.188.35432(804)8.35232(6434=+?++?+=

h 0=h -a s =1300-113.60=1186.40mm

???=>>=>=?==

%19.0/45.0%2.0%39.340.11861807238

min 0sd td s f f bh A ρρ

⑵判断T 形截面的类型

N

A f N h b f s sd f f cd 331064.202628072381072.247511515608.13?=?=>?=??=''

f

f cd s sd h b f A f ''≤时,则按宽度为b ′f 的矩形截面计算。

⑶求受压区的高度x

mm h mm b f A f x i f cd s sd 11014.941560

8.13280

7238='<=??='=

⑷正截面抗弯承载力M u

mm N M mm N x

h x b f M d f cd u -?=>-?=-

??=-'=6601000.22501002.2309)2

14

.9440.1186(14.9415608.13)

2

( 说明跨中正截面抗弯承载力满足要求。 3斜截面承载力计算的公式及其作用

:矩形、T 形和工字形截面受弯构件,符合下列条件时

)

(1050.00230kN bh f V td d αγ-?≤

要求时则不需要进行斜截面抗剪承载力计算,而仅按构造要求配置箍筋。

跨中:

0.50×10-3f td bh 0=0.50×10-3×1.39×180×1186.40=148.42kN>V d

m

=84kN

支点:

0.50×10-3f td bh 0=0.50×10-3×1.39×180×1250.10=156.39kN

=440kN

故跨中截面部分可按构造配置箍筋,其余区段按计算配置腹筋。

最大剪力取用距支座中心h/2处截面的数值,并按混凝土和箍筋共同承担不少于60%;弯起钢筋承担不超过40%,

并且用水平线将剪力设计值包络图分割为两部分。 距支座中心h/2处截面剪力

kN

V d 27.416)84440(2

/195002

/1300440=--

='

混凝土和箍筋承担的剪力

V cs =0.6V'd =0.6×416.27=249.76KN 弯起钢筋承担的剪力

V sb =0.4V'd =0.4×416.27=166.51KN 简支梁剪力包络图取为斜直线。即: l

x V V V V d d d dx 2)

(2/1,02/1,-+=

剪力分配见图2所示。

§3.4 箍筋设计

:箍筋间距按下列公式计算:

2

02

0,62321)()6.02(102.0d k cu v V bh f p S ξγαα+?=

-

需设置弯起钢筋的区段长度(距支座中心)

mm

l 52102/195008444076

.2494402=?--=

4全梁承载力校核

各弯起钢筋计算列于下表

各排钢筋弯起后,相应的梁的正截面抗弯承载力计算如下表:

正截面抗弯承载力及斜截面抗弯承载力校核见图5。

矩形、T 形和工字形截面受弯构件,当配有箍筋和弯起钢筋时,其斜截面抗剪承载力验算采用下列公式:

)

(sin 1075.0)()6.02(1045.03,033210kN A f V kN f f p bh V V V V V s sb sd sb sv sv k cu cs sb

cs u d θραααγ∑--?=+?=+=≤

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