一級建筑師建筑結構:正截面受彎承載力計算思路


正截面受彎承載力計算思路;
受彎構件的截面形式有矩形截面、T形截面和工字形截面等。當僅在截面受拉區配置縱向受拉鋼筋時稱為單筋截面;如果同時在截面的受拉和受壓區配置縱向受拉和受壓鋼筋,則稱為雙筋截面。
受彎構件正截面受彎承載力基本計算公式的建立,以適筋梁的破壞形態為依據,同時用公式的兩個適用條件來保證不發生超筋梁和少筋梁的破壞。
由上述正截面受彎破壞形態可知,超筋梁和適筋梁的界限破壞(也稱平衡破壞)是受拉鋼筋屈服的同時,受壓邊緣混凝土達到極限壓應變被壓碎。據此可建立計算公式的上限,用適筋梁的最大配筋率 表示。當滿足 ≤ 時,可避免發生超筋梁的破壞。
少筋梁和適筋梁的界限破壞對應著適筋梁的最小配筋率 ,當滿足 ≥時,可避免發生少筋梁的破壞。
受彎構件正截面受彎承載力的計算過程略。但應了解影響受彎構件正截面受彎承載力(即極限彎矩,記以Mu)和截面延性的因素。材料(包括混凝土和鋼筋)的強度等級越高,Mu越大;受拉鋼筋的配筋率 越大,Mu也越大;增配縱向受壓鋼筋(即采用雙筋截面),也可提高正截面受彎承載力,但不經濟。適筋梁的截
面延性用受拉鋼筋屈服至受壓區混凝土被壓碎的過程長短來反映,此過程越長,則延性越好。受拉鋼筋的配筋率 越大,則截面延性越差;但配置受壓鋼筋可以改善構件的截面延性。
受彎構件正截面受彎承載力計算公式中,含有梁截面有效高度 的平方,其余變量均為一次方,因此,增大梁截面的高度,對提高其正截面受彎承載力最有效。
鋼筋混凝土受彎構件中,主要由受壓區混凝土起抗壓作用,受壓混凝土的壓力與受拉鋼筋的拉力形成力偶,來抵抗外荷載產生的彎矩。因此,對截面面積及
高度均相同的矩形、T形、圓形、倒T形截面,當彎矩值一定時,配筋最省的截面是T形截面,因為其翼緣寬度最大,且位于截面受壓區,所形成的內力偶的力臂最大,則相應需要的拉力值最小。
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