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1、水工钢筋混凝土计算题讲解0、承载能力极限状态通用表达式：KS<RK-承载力平安系数取值采用教材 48 页表 2-7S-荷载效应组合设计值R-结构抗力11、正截面受弯计算根本思路 确定计算跨度 l 0。梁的计算跨度 l 0的取值一般采用 :l 0=ln+a/2+b/2 ；l 0=1.05*ln 两 个公式中的小值确定。 截面尺寸的选定梁的高度 h 一般由搞垮比 h/l 0确定一般为 1/81/12 。梁宽 b 一 般为梁高 h 的一半。 确定使用的钢筋和混凝土等级 根据选定的钢筋查出E b值 使用公式a s=K*M/fcbho2, a s = E 1- E /2 计算出E,比拟E和E b的
2、大小。如果E < E b按照单筋截面进行计算；如果 E > E b可以米 用：提高混凝土强度等级、重新确定截面尺寸来计算至 E < E b按单筋 截面计算或者直接按照双筋截面进行计算。 单筋截面计算公式： As=fcE bh0/fy 计算出的钢筋面积应和最小配 筋率进行比拟,如果小于最小配筋率,按照最小配筋率进行配筋 双筋截面计算公式： 以受压区混凝土最大限度参与工作， 受压钢筋面积最小为根本原那么，令E二E b按，计算出a sb = E b (1- E b/2 )。' 2 ' ' ' 'A's=(K*M- f ca sbbh0
3、2)/f 'y(h0-a')；As=(f cE b bh0+ f 'y A's )/ fy 。 如果受压钢筋 A's， 首先根据公式 a s=K*M- f 'y A's (ho-a')/f cbho2,计算出a s值后计算E值，比拟E和E b,如果如果 E >E b 那么按照受压钢筋未知情况计算。如果 E <E b 那么需要进一步判 断，如果x大于等于2a按照公式：As=(fc E b bh。+ f y A s )/ fy 计算；如果 x 小于 2a 按照公式： As=KM/ fy(h 0-a )计算。 T型截面梁的计
4、算：由于T型截面梁受压区混凝土面积较大，一般不存在双筋截面的设计，只讨论单筋截面的计算方法。T型梁首先根据教材 85 页表 3-2 确定翼缘的计算宽度。接着判断中和轴的位置， 如果x三h f,计算方式同矩形截面梁；如果 x>h ' f,那么使用公式： As=f cE b bh 0+ f c(b 'f -b) h 'f / fy计算。1.2 、承载力复核承载能力的复核是建立在结构的截面尺寸、 混凝土及钢筋强 度等级、受压及受拉钢筋面积的情况下进行计算。根据公式： fcE bh0= fy As -f 'y A's 计算出 E 值，使用 E 与 E b值
5、进行比拟如果E小于等于E b值使用公式计算： Mu=fyAs(ho-a )= f c E bh 0+ f y A s(h o-a )计算。如果 E 大于 E b 值使用公式计算： Mu= fcE b bh0+ f y A s(h 0-a )计算。2.1、斜截面承载力计算 为防止构件截面尺寸过小，荷载过大，使构件发生斜压破坏，需要 进行截面尺寸的验算：hw/b三4.0，使用公式0.25f cbh。；仏/b三6.0, 使用公式0.2fcbh。；在中间的采用线性内插法确定取值。如 果公式计算值小于KV,那么需要重新确定截面尺寸或者提高混凝土强 度等级。 计算是否需要计算配置腹筋：混凝土的抗剪能力：
6、Vc=O.7ftbho ;如 果Vc<KV那么需要计算配置腹筋，如果 Vc三KV那么不需要计算配置腹 筋按照构造要求配置腹筋即可。 计算配置箍筋：箍筋计算公式为：Vsv二Asv1.25fyvho/s。根据公式KVWc+Vsv可得：Asv/s=(KV-O.7ftbho)/1.25fyvho，计算出来的结果是一 个箍筋面积和间距的比值，可采用先确定箍筋面积在确定间距的方法 来得到答案，也可以先确定间距再来计算箍筋面积。注意选择前先要 确定箍筋的肢数，箍筋一般采用直径为6、& 10的钢筋，选择箍筋 间距必须满足小于箍筋的最大间距，且原那么上不小于50mm。 如果剪力较大，在配置箍筋后，
7、依然无法满足抗剪的要求，这个时候可以采取配置弯起钢筋的方法来解决。 弯起钢筋的弯起角度与梁的 高度有关，小于800mm的梁高时弯起角度为45°,大多数情况下梁高 度小于800mm可根据公式：Asb=(KV-V c-Vsv)fySin45°，来进行计算。 第一排弯起钢筋距离支座边缘的距离计算公式为：S=3+h-a-a'期中SlVSmax的要求，并计算出在S处剪力值的大小。并比拟在 S处剪力 值是否满足该剪力小于Vc+Vsv,如果满足计算完成。如果不满足那么还 需要进一步弯起第二根钢筋。计算过程同上循环直至满足要求。3.1、正截面受压计算：1、轴心受压：KN= (fcA
8、c+f 'yA's)稳定系数，与 l0、b 有关，稳定系数取值可差表 5-1 确定。2、偏心受压：根本公式：KN三fcbx+ fyA 's-SAs；力平衡公式KNe 三f cbx(ho-x/2)+ fyA' (h o-a')力矩平衡公式S=fy*(0.8-别(0.8- £)期中 e=n)+h/2-a补充公式：n=1+ (l0/h) 2Z Z/1400(e)/ho)Z=0.5fcA/KN Z=1.15-0.01(lo/h)z Z两个系数计算值大于1取1,小于1取计算得到的数 值。计算思路： 计算是否考虑纵向弯曲的影响首先确定l0值,0/b小于等于
9、8时，不考虑纵向弯曲影响，即n=1； l0/b值大于8时需考虑纵向弯曲影响，即需要计算实际 n值(按照上 面的补充公式进行计算) 。e0=M/N，比拟e0和h/30两个数值的大小，如果 ®大于h/30,取 实际 e0 数值，如果 e0 小于 h/30 取 h/30 这个数值。 判断大小偏心：计算eo出和n后，比拟 n0和0.3ho两个数值的大 小，如果 no大于O.3ho，按照大偏心计算；如果 Tpg小于O.3ho那么按 照小偏心进行计算。 大偏心受压计算思路：如果判断下来结果为大偏心受压， 那么根据大偏心受压的根本原理 可知受拉钢筋能到达屈服。此时，根本公式中的&二fy,同
10、时为了使受压区的混凝土全部参与工作到达受压钢筋配置最小的原那么， 引入了 手5)这个条件，那么根本公式中的力矩平衡公式变化为：A s =(KNe-fcabbh。2)/ f 'y(ho-a'),计算出后如果A '小于零或者小于最小配 筋率要求的面积，按照最小配筋率要求的面积配置A s。反之那么按照计算结果配置实际的A s值。根据实际的A s值使用公式a= KNe- A sf y (ho-a )/ fcabbho2反 算出实际的a值并计算出5值和x值，用x值与2 a进行比拟，如 果x值大于等于2 a那么使用公式：As=(fcbx+ f ' A s- KN)/ f y。如果x 值小于 2 a 那么使用公式：As二Kne / fy(h o-a )。e = rno-h/2+a 小偏心受压计算思路：如果判断下来结果为小偏心受压, 那么根据小偏心受压的根本原理 可知受拉钢筋不能到达屈服。此时，根本公式中的 富 fy*(0.8- 5/(0.8- 5),同时为了使受拉钢筋配置最小的原那么，引入了 As= P minbho这个条件，将以上两个公式带入根本公式中， 联立求解即可算 出5值和A's值。如果 KN>fcbh 时,还应复核远离轴力一侧的钢筋面积,As 应满足：As三Kne -fcbh (ho-h/2) / f y(h -a)。