钢筋混凝土梁受弯承载力简化计算
钢筋混凝土梁作为受弯构件应用广泛,为避免其发生受弯破坏,须进行正截面受弯承载力计算,且满足构造。计算梁配筋可借助相关软件,而实际设计工作往往要求设计人快速手算出结果。按混凝土结构设计规范的公
式计算参数多且无法快速得出结果。为此本文对矩形受弯构件正截面受弯承载力计算公式进行一系列推导,得出采用内力臂系数计算受拉钢筋面积的公式,在对内力臂系数进行参数分析的基础上,得出内力臂系数的建
议值。
1 正截面受弯承载力计算公式
2 经济配筋率对应的内力臂系数
混凝土梁中钢筋的多少既影响到结构安全,又影响工程造价,直接涉及到投资者的切身利益,所以关注受拉钢筋配筋率显得尤为重要。
当弯矩设计值、混凝土抗压强度和钢筋强度已知时,若选用不同的截面尺寸,就会求得不同的配筋率。受拉钢筋配筋率位于最大配筋率和最小配筋率之间,必然存在较合理的经济配筋率。
单筋矩形截面梁的经济配筋率为0.6%~1.5%。正截面受弯承载力设计时除了要保证截面的承载力外,还应保证截面具有一定的延性,一般单筋截面受弯构件配筋率≤0.75倍最大配筋率。换句话说即弯矩设计值≤0.75
Mu,承载力要留有适当余地。因此γs≥0.8,Mu为单筋矩形截面梁所能承担的最大弯矩设计值。
经济配筋率对应的内力臂系数及弯矩设计值见表4和表5。
3 结 语
本文由基本公式导出利用内力臂系数算混凝土梁配筋面积的公式,实用性强。
确定内力臂系数后,便可快速算出配筋面积。当混凝土梁配筋率≤1.6%时,基于目前我国梁纵向受拉钢筋大量采用HRB400强度等级钢筋,混凝土强度等级多为C30或C35的现状,提出如下建议:
①当采用C30混凝土、HRB400强度等级钢筋时,进行混凝土梁受弯承载力简化计算时的内力臂系数可取0.80。
②当采用C35混凝土、HRB400强度等级钢筋时,进行混凝土梁受弯承载力简化计算时的内力臂系数可取0.85。
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