双筋矩形截面梁板设计案例(精)
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双筋矩形截面适用范围
双筋矩形截面的适用范围主要包括以下两种情况:
1. 当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件(或整个工程)限制而不能增加,而计算又不能满足适筋截面条件时,采用双筋截面。
2. 当梁的同一截面有承受异号弯矩的作用时,例如连续梁中的跨中截面,这种情况需要采用双筋截面。
综上所述,双筋矩形截面的适用范围主要涵盖了各种原因导致的结构安全必须由增加受拉和受压钢筋才能满足要求的情况。
请注意,如果满足不了使用要求或具体情况较为复杂,建议咨询专业人士获取帮助。
双筋矩形梁正截面承载力计算一、双筋矩形梁正截面承载力计算图式二、基本计算公式和适用条件1.根据双筋矩形梁正截面受弯承载力的计算图式,由平衡条件可写出以下两个基本计算公式:由∑=0X 得:s y s y c A f A f bx f =''+1α由∑=0M 得:)(2001a h A f x h bx f M M s y c u '-''+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=≤α 式中'y f —— 钢筋的抗压强度设计值;'s A —— 受压钢筋截面面积; 'a —— 受压钢筋合力点到截面受压边缘的距离。
其它符号意义同前。
2.适用条件应用式以上公式时必须满足下列适用条件: (1)0h x b ξ≤(2)'2a x ≥如果不能满足(2)的要求,即'2a x <时,可近似取'2a x =,这时受压钢筋的合力将与受压区混凝土压应力的合力相重合,如对受压钢筋合力点取矩,即可得到正截面受弯承载力的计算公式为:)(0a h A f M M s y u '-=≤ 当b ξξ≤的条件未能满足时,原则上仍以增大截面尺寸或提高混凝土强度等级为好。
只有在这两种措施都受到限制时,才可考虑用增大受压钢筋用量的办法来减小ξ。
三、计算步骤(一)截面选择(设计题)设计双筋矩形梁截面时,s A 总是未知量,而's A 则可能有未知或已知这两种不同情况。
1.已知M 、b 、h 和材料强度等级,计算所需s A 和'sA (1)基本数据:c f ,y f 及'y f ,1α, 1β,b ξ(2)验算是否需用双筋截面由于梁承担的弯矩相对较大,截面相对较小,估计受拉钢筋较多,需布置两排,故取mm a 60=,a h h -=0。
单筋矩形截面所能承担的最大弯矩为:M bh f M b b c u <-=)5.01(201max 1ξξα,说明需用双筋截面。
双筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算公式的适用条件梁是建筑结构中常见的构件,承担着主要的受力任务。
在设计和施工中,对梁的承载能力进行准确的计算和评估至关重要。
而对于双筋矩形截面梁来说,其正截面受弯承载力计算公式的适用条件是关键的问题,本文将在此探讨。
一、双筋矩形截面梁简介双筋矩形截面梁是一种常见的混凝土梁截面形式,其在横截面上呈矩形状,同时设有两根钢筋以增强其受拉能力,从而使得梁的承载能力得到提高。
双筋矩形截面梁通常用于大跨度、大荷载的结构中,具有良好的承载性能和变形性能。
二、正截面受弯承载力计算公式正截面受弯承载力是指梁在受到弯矩作用时的承载能力,对于双筋矩形截面梁来说,其正截面受弯承载力计算公式通常可以用以下公式表示:1.```N_u = \phi \times \left( \alpha_1 \times A_s \times f_y +\alpha_2 \times A'_s \times f_y' \right)```其中,N_u为受弯承载力,单位为kN;\phi为折减系数,通常取为0.9;\alpha_1为混凝土应变分布影响系数,通常取为0.85;A_s为受拉钢筋面积,单位为mm^2;f_y为钢筋的屈服强度,单位为MPa;\alpha_2为受拉钢筋的应变分布影响系数,取为1.0;A'_s为受拉箍筋面积,单位为mm^2;f_y'为箍筋的屈服强度,单位为MPa。
2.```M_u = \phi \times \left( \alpha_1 \times A_s \times f_y \times d - \alpha_2 \times A'_s \times f_y' \times d' \right)```其中,M_u为弯矩抵抗矩,单位为kN·m;\phi为折减系数,取为0.9;\alpha_1为混凝土应变分布影响系数,取为0.85;A_s为受拉钢筋面积,单位为mm^2;f_y为钢筋的屈服强度,单位为MPa;d为受拉钢筋与受压区边缘的距离,单位为mm;\alpha_2为受拉钢筋的应变分布影响系数,取为1.0;A'_s为受拉箍筋面积,单位为mm^2;f_y'为箍筋的屈服强度,单位为MPa;d'为箍筋与受压区边缘的距离,单位为mm。
职业教育水利水电建筑工程专业《水工混凝土结构》例题(双筋矩形截面梁板设计)《水工混凝土结构》项目组2015年3月双筋矩形截面梁板设计——例题【案例7–1】已知某矩形截面简支梁(2级建筑物),b ×h =250mm×500mm ,二类环境条件,计算跨度l 0=6500mm ,在使用期间承受均布荷载标准值g k =18kN/m (包括自重),q k =15kN/m ,混凝土强度等级为C25,钢筋为HRB335级。
计算受力钢筋截面面积(假定截面尺寸、混凝土强度等级因条件限制不能增大或提高)。
解:查表得:f c =11.9N/mm 2,f y =f y ′=300N/mm 2,K =1.20,c =35mm ,ξb =0.550,αsmax =0.358。
(1)确定弯矩设计值MM =(1.05g k +1.20q k )l 02/8=(1.05×18+1.20×15)×6.52/8=194.88kN ·m(2)验算是否应采用双筋截面因弯矩较大,初估钢筋布置为两层,取a s =75mm ,则h 0=h –a s =500–75=425mm 。
358.0435.04252509.111088.19420.1max s 2620c s =>=⨯⨯⨯⨯==ααbh f KM 属于超筋破坏,应采用双筋截面进行计算。
(3)配筋计算设受压钢筋为一层,取a s '=45mm ;为节约钢筋,充分利用混凝土抗压,取x =0.85ξb h 0,则αs =αsmax ,由公式(2–37)、(2–38)得:)(s0y 20c max s s a h f bh f KM A '-'-='α =364454253004252509.11358.01088.19420.126=-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯)(mm 2>0.2﹪bh 0=0.2﹪×250×425=213 mm 22334300364300425550.02509.1185.085.0ys y 0b c s =⨯+⨯⨯⨯⨯=''+=f A f h b f A ξmm 2(4)选配钢筋并绘制配筋图选受压钢筋为216(A s ′=402mm 2),受拉钢筋为525(A s =2454mm 2),截面配筋如图1所示。
改进的双筋矩形截面梁配筋设计
孙荣书;刘华新;王丹丹;刘宇欣
【期刊名称】《辽宁工业大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2007(027)003
【摘要】对建筑工程中常见的现浇钢筋混凝土双筋矩形截面梁的配筋设计方法进行改进,考虑了抗震要求的承载力条件和不考虑抗震要求的承载力条件以及纵向受力钢筋最小配筋率等,得出的计算结果既满足构造要求,又避免了配筋结果需反复计算的缺点,使双筋梁的截面配筋设计步骤得到进一步简化.
【总页数】3页(P165-167)
【作者】孙荣书;刘华新;王丹丹;刘宇欣
【作者单位】辽宁工业大学,土木建筑系,辽宁,锦州,121001;辽宁工业大学,土木建筑系,辽宁,锦州,121001;辽宁工业大学,土木建筑系,辽宁,锦州,121001;辽宁工业大学,土木建筑系,辽宁,锦州,121001
【正文语种】中文
【中图分类】TU323.3
【相关文献】
1.单筋和双筋矩形截面梁的相关性分析 [J], 赵守勇;王丰;胡泽友;郭弘琳;王建锋
2.双筋矩形RC梁配筋设计影响因素及变化规律研究 [J], 曹锋; 陈梦霞; 陈志远; 谭镇
3.钢筋混凝土受弯构件双筋矩形截面配筋设计经济计算法 [J],
4.基于C++平台的混凝土梁配筋程序设计——以双筋矩形截面梁正截面抗弯为例
[J], 陈汉阳;刘一哲;张博方;谢丹凤;陈雨霄
5.基于C++平台的混凝土梁配筋程序设计
——以双筋矩形截面梁正截面抗弯为例 [J], 陈汉阳;刘一哲;张博方;谢丹凤;陈雨霄因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
职业教育水利水电建筑工程专业《水工混凝土结构》例题
(双筋矩形截面梁板设计)
《水工混凝土结构》项目组
2015年3月
双筋矩形截面梁板设计——例题
【案例7–1】已知某矩形截面简支梁(2级建筑物),b ×h =250mm×500mm ,二类环境条件,计算跨度l 0=6500mm ,在使用期间承受均布荷载标准值g k =18kN/m (包括自重),q k =15kN/m ,混凝土强度等级为C25,钢筋为HRB335级。
计算受力钢筋截面面积(假定截面尺寸、混凝土强度等级因条件限制不能增大或提高)。
解:
查表得:f c =11.9N/mm 2,f y =f y ′=300N/mm 2,K =1.20,c =35mm ,ξb =0.550,αsmax =0.358。
(1)确定弯矩设计值M
M =(1.05g k +1.20q k )l 02/8=(1.05×18+1.20×15)×6.52/8=194.88kN ·m
(2)验算是否应采用双筋截面
因弯矩较大,初估钢筋布置为两层,取a s =75mm ,则h 0=h –a s =500–75=425mm 。
358.0435.04252509.111088.19420.1max s 2
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c s =>=⨯⨯⨯⨯==ααbh f KM 属于超筋破坏,应采用双筋截面进行计算。
(3)配筋计算
设受压钢筋为一层,取a s '=45mm ;为节约钢筋,充分利用混凝土抗压,取x =0.85ξb h 0,则αs =αsmax ,由公式(2–37)、(2–38)得:
)(s
0y 2
0c max s s a h f bh f KM A '-'-=
'α =364454253004252509.11358.01088.19420.12
6=-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯)
(mm 2
>0.2﹪bh 0=0.2﹪×250×425=213 mm 2
2334300
364300425550.02509.1185.085.0y
s y 0b c s =⨯+⨯⨯⨯⨯=
'
'+=
f A f h b f A ξmm 2
(4)选配钢筋并绘制配筋图
选受压钢筋为216(A s ′=402mm 2),受拉钢筋为525(A s =2454mm 2),截面配筋如图1所示。
图1 截面配筋图
【案例7–2】已知其他条件同案例7–1,若受压区已采用两种情况配置钢筋:①配置218钢筋(A s '=509mm 2);②配置3 25钢筋(A s '=1473mm 2),试分别计算两种情
况受拉钢筋截面面积A s 。
解:
第一种情况:配置受压钢筋2 18,A s ' =509mm 2,a s '=c +d /2=35+18/2=44mm 。
(1)计算截面抵抗矩系数αs
2
62
c s
0s y s 425
2509.11)
44425(5093001088.19420.1)(⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯='-''-=
bh f a h A f KM α =0.327<αsmax =0.358
说明受压区配置的钢筋数量已经足够。
(2)计算ξ、x ,求A s
412.0327.0211=⨯--=ξ<0.85ξb =0.0.468
m m 884422m m 175425412.0s
0=⨯='>=⨯==a h x ξ =⨯+⨯⨯=
'
'+=
300
509
3001752509.11y
s y c s f A f bx f A 2244mm 2
(3)选配钢筋,绘制配筋图
选受拉钢筋为622(A s =2281mm 2),截面配筋如图2(a )所示。
第二种情况:配置受压钢筋3 25,A s '=1473mm 2,a s '= c +d /2=35+25/2=47.5mm 。
(1)计算截面抵抗矩系数αs
2
620
c s 0s y s 4252509.115.4742514733001088.19420.1⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯='-''-=)()(bh f a h A f KM α =0.125<αsmax =0.358
说明受压区配置的钢筋数量已经足够。
(2)计算ξ、x ,求A s
341.0125.0211=⨯--=ξ
m m 955.4722m m 57425341.0s
0=⨯='<=⨯==a h x ξ )(s
0y s a h f KM
A '-=
20655.474253001088.19420.16
=-⨯⨯⨯=)(mm 2 (3)选配钢筋并绘制配筋图
选受拉钢筋为325+220(A s =2101 mm 2),截面配筋如图2(b )所示。
图2 截面配筋图
【案例7–3】某水电站厂房(3级建筑物)中的钢筋混凝土简支梁,截面尺寸为200 mm×500 mm 。
混凝土强度等级为C25,受压钢筋为322(A s '=1140mm 2),二类环境条件,受拉钢筋为6 22(A s =2281mm 2),承受弯矩设计值M =195kN·m ,复核此截面是
否安全。
解:
查表得:f c =11.9N/mm 2,f y =f y ´=300N/mm 2,K =1.20,c =35 mm ,ξb =0.550。
受拉钢筋为622时:
a s =c +d +e /2=35+22+30/2=72mm ,a s '= c +d /2=35+22/2=46mm
h 0=500–72=428 mm
mm 144200
9.11)
11402281(300c s y s y =⨯-⨯=
'
'-=
b
f A f A f x
2a s '=92mm <x <0.85ξb h 0=0.85×0.550×428=200mm
此梁为适筋截面,代入公式得:
f c bx (h 0–0.5x )+ f y 'A s '(h 0-a s ')=11.9×200×144×(428–0.5×144)+300×1140×(428–46)
=252.7 kN·m >KM =195×1.20=234kN·m
该构件正截面是安全的。