鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計研究

王帥

摘要：根據(jù)規(guī)范要求選擇恰當(dāng)?shù)匿摻罨炷敛牧虾蜆?gòu)件尺寸，然后根據(jù)規(guī)范要求合理配置鋼筋。構(gòu)件設(shè)計完成后，首先計算 開裂荷載為25.57kN，判斷構(gòu)件最先發(fā)生受彎破壞，最大抗彎承載力為157.1kN。最后驗算構(gòu)件的撓度為14.3mm，裂縫寬度為 0.485mm，符合規(guī)范要求，可以作為建筑構(gòu)件使用。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；配筋率；；撓度；；最大裂縫寬度

中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）19-0100-01

1 研究背景及意義

根據(jù)鋼筋混凝土構(gòu)件所受荷載復(fù)合情況不同，鋼筋混凝土構(gòu)件

的破壞形式可以分為正截面破壞和斜截面破壞。受彎構(gòu)件是指無軸 力或軸力可以忽略不計，只承受彎矩的構(gòu)件。

目前，關(guān)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的正截面承載力和受力性能， 已經(jīng)做過大量試驗和理論分析，破壞機理也闡述得比較明確。而受 彎構(gòu)件斜截面承載力分析，雖然現(xiàn)在各國未達(dá)成統(tǒng)一的計算方法， 但在大量試驗數(shù)據(jù)的支撐下，我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50010-2010的半理論半經(jīng)驗公式也可以滿足工程的可靠指標(biāo)要求。

2 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計原理

受彎是鋼筋混凝土構(gòu)件的一種基本受力狀態(tài)，工程中常遇到的

受彎構(gòu)件是梁和板。在配筋合理的情況下，純彎構(gòu)件受拉區(qū)混凝土 裂縫出現(xiàn)較早，破壞時受拉區(qū)縱筋先發(fā)生屈服，然后受壓區(qū)混凝土 壓碎，純彎構(gòu)件屬于正截面延性破壞構(gòu)件。

對于鋼筋混凝土矩形截面受彎構(gòu)件，在截面尺寸、混凝土強度、 鋼筋等級已經(jīng)確定的情況下，根據(jù)構(gòu)件所受外彎矩大小的不同，構(gòu) 件截面配筋可分為單筋和雙筋兩種情況。

2.1 單筋矩形截面梁的計算

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010- 2002，在承載能力極限

狀態(tài) Mu=M 下，對于單筋梁，要求構(gòu)件滿足兩個適用條件：截面的 相對受壓區(qū)高度 ξ≤ξb ；構(gòu)件配筋率 ρ ≥ ρmin = max {0.2%， 0.45ft / fy}。

根據(jù)截面的內(nèi)力平衡可得基本方程：

2.2 雙筋矩形截面梁的計算

在承載能力極限狀態(tài) Mu=M 下，若按照單筋梁計算出現(xiàn)構(gòu)件截

面的相對受壓區(qū)高度 ξ>ξb（即 x >ξb h0）時，則構(gòu)件屬于超筋， 應(yīng)該增大構(gòu)件截面尺寸，使其滿足單筋梁不超筋的要求重新計算， 或者按雙筋梁進(jìn)行設(shè)計。對于雙筋梁，根據(jù)截面的內(nèi)力平衡可得基 本方程：

3 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計

混凝土采用 C30，保護(hù)層厚度為 20mm，受壓區(qū)縱筋選用 2 根直

徑為18mm的HRB400鋼筋，受拉區(qū)縱筋選用4根直徑為20mm的HRB400 鋼筋，箍筋采用直徑為8mm 間距為200mm 的HRB400 鋼筋。梁跨度為 6m，截面寬度b 為250mm，截面高度h 為600mm。

（1）縱筋配筋率驗算

縱筋配筋率大于縱筋最小配筋率，符合規(guī)范要求。

（2）箍筋配筋率驗算

裂縫寬度處于正常范圍，滿足要求。

4 結(jié)論

通過計算，開裂荷載為25.57kN，配筋符合要求，最終發(fā)生受彎 破壞，最大抗彎承載力為 157.1kN，撓度為 14.3mm，最大裂縫寬度為 0.485kN。結(jié)果符合規(guī)范要求，此構(gòu)件可以用于相應(yīng)的工程施工。

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