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 -⨯=>-⨯=-
⨯⨯='-
''6
06
010********.2779)
2
1151180(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:)
21180(15608.1310
2250)2
(:6
00='<=-
⨯=⨯-
'=解得根据方程γ
2
7087280
17
.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 0
sd 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 3
3
1064.202628072381072.247511515608.13⨯=⨯=>⨯=⨯⨯=''
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
8.132807238='<=⨯⨯=
'=
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 -⨯=>-⨯=-
⨯⨯=-
'=6
6
01000.22501002.2309)
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
)
(1050.0023
0kN 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 dm =84k N
支点:
0.50×10-3f td bh 0=0.50×10-3×1.39×180×1250.10=156.39kN<V d0=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
,6
2321)
()
6.02(10
2.0d 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 52102/1950084
44076.2494402=⨯--=
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 10
75.0)
()
6.02(1045.03
,03
3210kN 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∑--⨯=+⨯=+=≤。