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矩形截面弯剪扭构件承载力计算教学教材
计该雨篷梁,环境类别为二a类, as=asˊ=50mm。
【解】查表得fc=11.9N/mm2,ft =1.27N/mm2,fy =360N/mm2, fyv =270N/mm2, ξb=0.518,α1=1.0
1 、验算截面尺寸 h0h5 030 50 025 m0m W tb 6 2(3hb)265 2(3 0ห้องสมุดไป่ตู้30 205 )0 6.77 10 6m 03m
需要按计算配置受扭钢筋(规范公式6.4.2-1)
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3 、受弯纵筋计算,过程略 M=18kN.m,经计算As=202mm2 4、受剪箍筋计算
V2k5 < N 0.3ftb5 0 h0.3 1.5 2 7 2 52050 27.27 N 5 8 2.1 7 7k8N
故可分别按受弯构件正截面受弯承载力和纯扭构件的 受扭承载力计算
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(1)、弯扭作用下的承载力计算
《混凝土规范》近似采用叠加法进行计算,即纵向钢筋分 别按受弯构件和纯扭构件承载力计算,受弯纵筋布置在构 件截面的受拉区,而受扭纵筋沿截面周边均匀、对称布置, 截面中的总纵向钢筋应为其叠加后的结果
(2)、剪扭作用下的承载力计算
1) 、普通钢筋混凝土构件的受扭承载力
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bV0h0.8 TW t 225 51203050.89 .8 6. 71 7 60 1602.2N 1/m2m
< 0.25cfc0.2 51.01.9 12.97N/5m2m
截面尺寸符合要求(规范公式6.4.1-1) 2 、确定是否按计算配置受扭钢筋
bV0hW Tt 2255102305069.7.871160601.8N 5/m2m > 0.7ft 0.71.270.8N 9/m2m
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3、矩形截面弯剪扭构件的截面设计计算例题
【例题 】某食堂的雨篷梁,截面尺寸b×h=250mm×300mm ,
采用C25混凝土,纵筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用
HPB300级钢筋,雨篷梁上作用有弯矩、剪力、扭矩设计值
分别为: M=18kN.m , V=25kN, T=9.8kN.m,试按弯剪扭构件设
但仍需进行受弯纵筋的计算:
V bh0
T Wt
0.7ft
(规范6.4.2-1)
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5)可忽略剪力影响的条件: 当剪力满足下式要求时,可忽略剪力的影响仅按受弯承载 力和受扭承载力分别进行计算:
V
0
.
35fb t
h 0
V 0λ.8175ftbh0(集中荷载为主)
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6)可忽略扭矩影响的条件: 当扭矩满足下列条件时,可忽略扭矩的影响,按受弯承载 力和受剪承载力分别进行计算
(规范6.4.8-1)
V(1 .5t)1 .7 1 .0 5 ftb0 hfyv A s sv h 0 (规范6.4.8-4)
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3)、为避免超筋破坏应满足:
bVh0 0.8TWt 0.25cfc
(规范6.4.1-1)
4)、可不进行构件受剪扭承载力计算的条件:
当满足下列条件时,可仅按构造配置箍筋和受扭钢筋,
矩形截面弯剪扭构件承载力计算
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1 、弯剪扭构件的承载力计算方法
《混凝土规范》把弯剪扭构件的承载力按弯扭构件的承载 力和剪扭构件的承载力分别考虑。 即对钢筋混凝土矩形截面弯剪扭构件: 其纵向钢筋应按弯扭构件的受弯、受扭承载力分别计算所 需的纵筋面积之和配置; 其箍筋应按剪扭构件的受剪、受扭承载力分别计算所需的 箍筋截面面积之和进行配置
T0.35 tftW t1.2 fysv A s1 t A cor(规范6.4.8-3)
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βt –剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数
t
1.5 1 0.5 VWt
Tbh0
t
1.5
10.2(1.0) VWt
Tbh0
(规范6.4.8-2) (规范6.4.8-5)
Wt-受扭构件截面塑性抵抗矩,矩形截面按照以下公式计算:
T0.17f5tWt
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2、矩形截面弯剪扭构件的截面设计计算步骤
已知:截面的内力M、V、T,截面尺寸,材料强度等级
求:纵向钢筋及箍筋截面面积 (1)、验算截面尺寸
1)求Wt (矩形截面用规范6.4.3-1)
2)验算截面尺寸,如其截面尺寸不满足规范公式 (6.4.1-1)时,应增大截面尺寸或提高混凝土强度等级
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(4) 、确定纵筋用量
1)计算受扭纵筋的截面面积,根据ζ和 A st 1
根据公式
f y Astls
S
f yvAst1ucor (规范6.4.4-2)
并验算最小配筋率
2)计算受弯纵筋的截面面积,并验最小配筋率; 3)弯扭纵筋用量叠加,并选配钢筋。
叠加原则是沿截面周边均匀、对称布置。 位于受拉边的那部分受扭纵筋应与受弯纵筋相加后选配钢筋
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(3)、确定箍筋用量 1)选定受扭纵筋和受扭箍筋的配筋强度比ζ,计算混凝 土受扭承载力降低系数βt(规范6.4.8-2或者6.4.8-5) 2)计算受剪所需单肢箍筋的用量(规范6.4.8-1或者6.4.8-4) 3)计算受扭所需单肢箍筋的用量(规范6.4.8-3) ; 4)计算受剪扭箍筋的单肢总用量; 5)验算箍筋的最小配箍率,并选配箍筋。
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(2)、确定是否需进行受扭和受剪承载力计算 1)确定是否需进行剪扭承载力计算,也就是是否满足规
范6.4.2-1的要求,若满足,则不需计算,不必进行2) 、3) 步骤,按照构造要求选配箍筋和受扭钢筋; 2)确定是否需要进行受剪承载力计算,规范6.4.12; 3)确定是否需要进行受扭承载力计算,规范6.4.12;
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5、受扭钢筋(包括受扭箍筋和受扭纵筋) bcor2502302817,4hcor3002302822m 4 m ucor2(bcorhcor)2(17422)479m 6 m Acorbcohr cor174224389m 76m2 计算单侧受扭箍筋的用量,带入规范公式(6.4.4-1)
Wt
b2 6
(3h
b)
(规范6.4.3-1)
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ζ-受扭纵筋和受扭箍筋的配筋强度比,0.6≤ζ≤1.7 , ζ一般取1.2,
Acor-截面核心部分的面积,
Acorbco.rhcor
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2) 、普通钢筋混凝土构件的受剪承载力:
V(1.5t)0.7ftb0 hfyv A ssv h 0