3章06 T形截面(19-20)
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T型截面正截面承载力计算周佳(西南科技大学城市学院土木工程与建筑系,四川绵阳621000)[摘要] 由于T型截面梁具有更经济更轻质的功能,这种构造被广泛用于桥梁工程及大荷载工程,以下根据自己在学习过程中的总结和计算列出一般单筋T型截面梁正截面抗弯承载能力计算的简单过程。
(本文仅错位自己在钢筋混凝土设计课程学习后对一般单筋T型截面梁正截面抗弯承载能力计算过程的总结与复习)[关键词] T型截面梁正截面承载力0 引言T型截面梁由矩形截面梁衍生出来,其截面形式如图1所示。
阴影部分面积为混凝土,为减轻自重可以抠除同时基本不会影响该梁的抗弯承载能力。
建筑工程中受弯构件正截面承载力计算的基本假定:1)截面应保持平面;2)不考虑混凝土的抗拉强度;3)给出混凝土受压的应力—应变关系曲线按下列规定取用:图1 图2T型截面梁分为两类(如图2):一类如图2(a):中和轴在翼缘内,即受压区宽度小于等于翼缘厚度。
二类如图2(b):中和轴在翼缘下部,即受压区厚度大于等于翼缘厚度。
给出两类截面梁的判别式文献[1]:2 T 型截面梁正截面抗弯承载力的计算:一、基本公式(一)第一类T 形梁2.第一类T 形梁的基本计算公式这一类梁的截面虽为T 形,但由于中和轴通过翼缘,即'f h x ≤,s y f c A f x b f ='1α⎪⎭⎫ ⎝⎛-'=≤201x h x b f M M f c u α 3.基本公式的适用条件是:1)0h x b ξ≤由于T 形截面的翼缘厚度h f ′一般都比较小,既然x ≤h f ′,因此这个条件通常都能满足,故不必验算。
2)0/bh A s =ρ应不小于min ρ(具体计算时,bh A A s S min min ,ρ=≥)(二)第二类T 形梁1.计算图式2.第二类T 形梁的基本计算公式这一类梁截面的中和轴通过肋部,即x > h f ′,故受压区为T 形。
于是第二类T 形梁正截面受弯承载力的基本计算公式可以写成: s y f f c c A f h b b f bx f ='-'+)(11αα()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'-'-'+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=≤220101f f f c c u h h h b b f x h bx f M M αα3.基本公式的适用条件1)为防止发生超筋破坏,应当满足: 0h x b ξ≤或 b ξξ≤或 y c b s f f bh A //1011αξρ≤=或 ()b b c u bh f M ξξα5.012011-≤2)bhA A s s min min ,ρ=≥由于第二类T 形梁受压区较大,相应受拉钢筋也就较多,故一般均能满足此条件,可不必验算。
T形截面—截面几何性质计算T形截面通常用于横梁和柱子的设计中,具有较高的刚度和强度。
在计算T形截面的几何性质时,可以考虑以下几个重要的参数:截面面积、惯性矩、抗剪面积和截面模量。
1.截面面积:截面面积是指截面内所有的区域的面积之和,通常用A表示。
对于T 形截面,可以通过将上下两个矩形相加,再减去中间的矩形得到总面积。
2.惯性矩:惯性矩是描述截面形状对于转动惯量的影响程度的物理量。
对于T形截面,有两个惯性矩需要计算:x轴惯性矩和y轴惯性矩。
x轴惯性矩(Ix)描述了围绕与截面的中心线平行于x轴旋转的转动惯量,y轴惯性矩(Iy)类似。
可以通过将各个小区域的面积乘以它们到截面中心线的距离的平方再相加来计算这些惯性矩。
3.抗剪面积:抗剪面积是指悬臂梁在受到剪力作用时,用于抵抗剪切变形的有效截面的面积。
对于T形截面,可以通过将梁右边矩形的面积减去中间矩形的面积来计算剩余的抗剪面积。
4.截面模量:截面模量是描述截面形状对于弯曲刚度的影响程度的物理量。
对于T 形截面,使用两个截面模量来描述其弯曲刚度:x轴截面模量(Sx)和y 轴截面模量(Sy)。
x轴截面模量描述了横截面围绕与截面的中心线平行于x轴弯曲时的刚度,y轴截面模量描述了类似情况下的刚度。
截面模量可以通过将矩形和圆形的截面模量相加来计算。
此外,还可以计算T形截面的其他几何性质,如中心重心的位置和分割形心(距离两侧的边界的距离)。
这些参数可以用于更详细的结构计算和分析。
在设计过程中,这些截面几何性质的计算是非常重要的,可以用于评估结构的刚度、强度和稳定性。
它们也可以用于计算应力、应变和变形等细节参数,以便更好地了解和优化结构的性能。