受弯正截面承载力计算
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第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件(bendingmember)是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。
钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板(Slab)和梁(beam),它们是组成工程结构的基本构件,在桥梁工程中应用很广。
在荷载作用下,受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。
因此设计受弯构件时,一般应满意下列两方面的要求:(1)由于弯矩M的作用,构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏,当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时,破坏截面与构件轴线垂直,称为正截面破坏。
故需进行正截面承载力计算。
(2)由于弯矩M和剪力V的共同作用,构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线斜交,称为沿斜截面破坏,故需进行斜截面承载力计算。
为了保证梁正截面具有足够的承载力,在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外,必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋,以承受因弯矩作用而产生的拉力;为了防止梁的斜截面破坏,必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋,以承受由于剪力作用而产生的拉力。
第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上(长、宽)尺度很大,而在另一方向上(厚度)尺寸相对较小的构件。
钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。
在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋,然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。
通常这种板的截面宽度较大,在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。
预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板,板宽度一般掌握在Inl左右,由于施工条件好,预制板不仅能采纳矩形实心板,还能采纳矩形空心板,以减轻板的自重。
板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算,但是为了保证施工质量及耐久性的要求,《大路桥规》规定了各种板的最小厚度;行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度,就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。
空心板桥的顶板和底板厚度,均不宜小于80mm。
受弯构件正截面承载力计算受弯构件的正截面承载力计算是工程设计中重要的一部分,它用于确定材料的弯曲承载力和设计中的极限状态。
在进行正截面承载力计算时,需要考虑材料的弯矩、截面形状、材料的强度和应力分布等因素。
下面将详细介绍受弯构件正截面承载力计算的过程。
在进行受弯构件正截面承载力计算时,首先需要确定该构件所受的弯矩大小。
弯矩是指作用于构件截面上的力矩,它产生了构件的弯曲变形。
弯矩的大小可以通过施加在构件上的外部荷载和构件的几何形状来计算。
有了弯矩的大小后,下一步就是确定截面形状。
截面形状是影响受弯构件强度的一个重要因素,常见的截面形状有矩形、圆形、T形等。
不同的截面形状对受弯构件的承载力有着不同的影响,因此需要根据实际情况选择合适的截面形状。
确定了弯矩和截面形状后,接下来就是计算材料的强度。
材料的强度是指材料在承受外部荷载作用下所能承受的最大应力。
常见的材料强度有抗拉强度、抗压强度和屈服强度等。
在进行正截面承载力计算时,需要根据材料的强度来确定构件的极限状态。
最后,根据弯矩、截面形状和材料的强度,可以计算出受弯构件的正截面承载力。
计算的过程包括确定应力分布、求解最大应力和计算承载力。
根据不同的截面形状和材料的特性,计算方法也有所不同。
总的来说,受弯构件正截面承载力计算是一项综合性的工作,需要考虑多个因素的综合作用。
在实际工程设计中,需要准确计算受弯构件的承载力,以确保结构的安全性和可靠性。
因此,在进行计算时,需要充分考虑强度设计的要求和计算方法,以保证计算结果的准确性。
受弯构件正截面承载力计算是工程设计中重要的一部分,它用于确定材料的弯曲承载力和设计中的极限状态。
在进行正截面承载力计算时,需要考虑材料的弯矩、截面形状、材料的强度和应力分布等因素。
下面将详细介绍受弯构件正截面承载力计算的过程。
在进行受弯构件正截面承载力计算时,首先需要确定该构件所受的弯矩大小。
弯矩是指作用于构件截面上的力矩,它产生了构件的弯曲变形。
受弯正截面承载力计算
首先,对于抗弯能力的计算,需要考虑材料的截面特性,如截面形状、尺寸和材料的强度。
根据梁的受弯分析原理,材料在截面的上、下表面受
到不同的应力分布。
最大应力出现在截面的最远纤维上,称为最外纤维。
最外纤维的应力可以通过式子σ=My/I来计算,其中M是弯矩,y是距离
最外纤维距离,I是惯性矩。
弯矩的大小可以通过受力平衡和几何原理计算。
弯矩的计算方法有多种,例如对简单支座梁、跨越悬臂壁架梁等不同
受力条件下的梁都有相应的计算方法。
然后,需要考虑稳定性的计算。
稳定性主要是指截面在受弯加载时是
否会产生局部屈曲或整体屈曲。
局部屈曲主要发生在截面的一部分,例如
腹板的局部屈曲,而整体屈曲则是整个截面都发生屈曲。
对于不同截面形
状和材料,局部屈曲和整体屈曲的计算方法略有不同。
在计算受弯正截面承载力时,还需要考虑截面的边界条件,例如支座
和跨距。
这些边界条件对承载力的影响需要根据具体的受力情况进行考虑。
此外,还需要根据设计要求和规范要求,在承载力计算中引入安全系数。
总之,计算受弯正截面承载力需要综合考虑材料的抗弯能力和稳定性。
通过正确的弯矩计算和边界条件的考虑,可以得到准确的承载力计算结果。
为了确保结构的安全性,还需要根据设计要求和规范要求引入适当的安全
系数。
不同材料和截面形状的承载力计算方法略有差异,需要根据具体情
况进行。
受弯构件正截面受弯承载力计算
在进行受弯构件正截面受弯承载力计算时,首先需要了解构件的几何尺寸和材料特性。
几何尺寸包括构件的宽度、高度和长度,材料特性包括材料的抗弯强度和弹性模量等。
在进行受弯构件正截面受弯承载力计算时,一般采用等效应力法。
根据等效应力法,构件的正截面受弯承载力可以通过以下公式计算:M=σ×S
其中,M是受弯构件所受弯矩,σ是构件截面上的应力,S是截面的抵抗矩。
在计算截面上的应力时,可以使用以下公式:
σ=M×y/I
其中,M是受弯构件所受弯矩,y是距离截面中性轴距离,I是截面的惯性矩。
在计算截面的抵抗矩时,可以使用以下公式:
S=y×A×f
其中,y是距离截面中性轴距离,A是截面的面积,f是材料的抗弯强度。
综合以上公式,可以得到受弯构件的正截面受弯承载力公式:
N=σ×S=(M×y/I)×(y×A×f)
根据构件的几何尺寸和材料特性,可以计算出受弯构件的正截面受弯
承载力。
需要注意的是,在实际工程中,受弯构件的应力和截面的抵抗矩常常
不是均匀分布的,需要进行更加详细的计算和分析。
此外,由于材料的塑
性变形和结构的不完美性等因素的存在,实际承载能力可能小于理论计算值。
综上所述,受弯构件正截面受弯承载力计算是结构工程中的重要任务,它通过等效应力法来确定构件在受弯状态下的承载能力。
在实际工程中,
应该考虑到材料和结构的各种因素,进行更加精细的分析和计算。
1)承载力计算基本资料:已知截面尺寸b 、h 、材料强度f c 、f t 、f y 、钢筋面积A s ,确定需用的计算参数α1、h 0、ξb 。
计算步骤:(1)验算bh A min s ρ≥,满足要求则进入下一步。
此处,%)/4520.0max(y t min f f ,=ρ (2)求受压区高度x ,由s y c 1A f bx f =α得到bf αA f x c 1s y =(3)验算受压区高度x ,此时x 可能出现如下两种情况: 若0b h ξx ≤,则转入(4)—①) 若0b h ξx >,则转入(4)—②) (4)确定受弯承载力M u①由)2(0c 1xh bx f M -≤α,求出受弯受弯承载力M u 。
②求受弯承载力M u 。
取0b h ξx =。
得到)5.01(b b 20c 1u ξξα-=bh f M2) 配筋计算基本资料:已知截面尺寸b 、h 、材料强度f c 、f t 、f y ,确定需用的计算参数α1、h 0、ξb ; 荷载效应M 。
计算步骤:(1) 求受压区高度x ,由)2(0c 1xh bx f M -≤α得到bf Mh h x c 12002--α= (2) 验算受压区高度0b h ξx <,如满足要求则进入下一步. (3) 求受拉钢筋面积A s ,由s y c 1A f bx f =α,得到yc 1s f bxf A α=(4) 验算bh A min s ρ≥,当bh A min s ρ<时取bh A min s ρ=此处%)/4520.0max(y t min f f ,=ρ1)承载力计算基本资料:已知截面尺寸b 、h 、材料强度f c 、f t 、f y 、f ’y 、钢筋面积A ’s 、A s ,确定需用的计算参数α1、h 0、ξb 。
计算步骤:(1)求受压区高度x , 由'y s y c 1-s A f A f bx f ‘=α得b f αA f xc 1s y =(2)验算受压区高度x ,此时x 可能出现如下三种情况:若'2s a x <,则转入①; 若0'≤≤2h x a b s ξ,则转入②若0>h x b ξ,则转入③ (3)确定受弯承载力M u①'2s a x <,由)-('0s s y u a h A f M =求得受弯承载力M u②0'≤≤2h x a b s ξ,由)-()2-('0''01s s y c u a h A f x h bx f M +=α求得受弯承载力M u ③0>h x b ξ,求得受弯承载力M u ,取0h x b ξ=得)-()0.5-1('0''b 201s s y b c u a h A f bh f M +=ξξα2)配筋计算(1)已知M ,求A ’s 、A s基本资料:已知截面尺寸b 、h 、材料强度f c 、f t 、f y ,确定需用的计算参数α1、h 0、ξb ;荷载效应M 。