已知截面尺寸如图所示,混凝土强度等级为C20,采用HRB335级钢筋,截面承受弯矩设计值M=485 KN ● m,

试求纵向受拉钢筋截面面积As,是多少
2024-12-12 22:52:24
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回答1:

  1 已知条件
  梁截面宽度b=300mm,高度h=700mm,上翼缘宽度b'f=600mm,上翼缘高度h'f=120mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=35mm,受拉钢筋合力点到截面近边缘距离as=35mm,计算跨度l0=4000mm,混凝土强度等级C20,纵向受拉钢筋强度设计值fy=360Mpa,纵向受压钢筋强度设计值f'y=360Mpa,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,该梁为独立梁,截面设计弯矩M=485kN·m,截面下部受拉。
  2 配筋计算
  查混凝土规范表4.1.4可知
  fc=9.6Mpa ft=1.10Mpa
  由混凝土规范6.2.6条可知
  α1=1.0 β1=0.8
  由混凝土规范公式(6.2.1-5)可知混凝土极限压应变
  εcu=0.0033
  由混凝土规范表4.2.5可得钢筋弹性模量
  Es=200000Mpa
  相对界限受压区高度
  ξb=0.518
  截面有效高度
  h0=h-a's=700-35=665mm
  根据混凝土规范5.2.4条,调整后的受压翼缘宽度
  b'f=300mm
  受拉钢筋最小配筋率
  ρsmin=0.0020
  受拉钢筋最小配筋面积
  Asmin=ρsminbh
  =0.0020×300×700
  =420mm2
  受压翼缘能承担的最大弯矩
  M'fmax=α1fcb'fh'f(h0-0.5h'f)
  =1.0×9.6×300×120×(665-60)
  =208092352N·mm   按T形截面计算,受压翼缘承担的弯矩
  M'f=α1fc(b'f-b)h'f(h0-0.5h'f)
  =1.0×9.6×(300-300)×120×(665-0.5×120)
  =0.00N·mm
  混凝土能承受的最大弯矩
  Mcmax=α1fcξbh0b(h0-0.5ξbh0)
  =1.0×9.6×0.518×665×300×(665-0.5×0.518×665)
  =486315584N·mm >M
  由混凝土规范公式(6.2.10-1)可得
  αs=M/α1/fc/b/h20
  =485000000/1.0/9.6/300/6652
  =0.38
  截面相对受压区高度
  ξ=1-(1-2αs)0.5=1-(1-2×0.38)0.5=0.516
  由混凝土规范公式(6.2.10-2)可得受拉钢筋面积
  As=(α1fcbξh0)/fy
  =(1.0×9.6×300×0.52×665)/360
  =2729.40mm2
  受拉钢筋配筋率
  ρs=As/b/h
  =2729.40/300/700
  =0.0130
  由于ρs>0.01,为避免钢筋过于拥挤,将受拉钢筋分两排布置,取截面有效高度
  h0=h-a's-25=640mm
  经重新计算,可得计算需要受拉钢筋面积
  As=2796.42mm2
  计算需要受压钢筋面积
  A's=158.69mm2
  As>Asmin,取受拉钢筋面积
  As=2796.42mm2
  取受压钢筋面积
  A's=158.69mm2

回答2:

1 已知条件
梁截面宽度b=300mm,高度h=700mm,上翼缘宽度b'f=600mm,上翼缘高度h'f=120mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=35mm,受拉钢筋合力点到截面近边缘距离as=35mm,计算跨度l0=4000mm,混凝土强度等级C20,纵向受拉钢筋强度设计值fy=360Mpa,纵向受压钢筋强度设计值f'y=360Mpa,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,该梁为独立梁,截面设计弯矩M=485kN·m,截面下部受拉。
2 配筋计算
查混凝土规范表4.1.4可知
fc=9.6Mpa ft=1.10Mpa
由混凝土规范6.2.6条可知
α1=1.0 β1=0.8
由混凝土规范公式(6.2.1-5)可知混凝土极限压应变
εcu=0.0033
由混凝土规范表4.2.5可得钢筋弹性模量
Es=200000Mpa
相对界限受压区高度
ξb=0.518
截面有效高度
h0=h-a's=700-35=665mm
根据混凝土规范5.2.4条,调整后的受压翼缘宽度
b'f=300mm
受拉钢筋最小配筋率
ρsmin=0.0020
受拉钢筋最小配筋面积
Asmin=ρsminbh
=0.0020×300×700
=420mm2
受压翼缘能承担的最大弯矩
M'fmax=α1fcb'fh'f(h0-0.5h'f)
=1.0×9.6×300×120×(665-60)
=208092352N·mm 按T形截面计算,受压翼缘承担的弯矩
M'f=α1fc(b'f-b)h'f(h0-0.5h'f)
=1.0×9.6×(300-300)×120×(665-0.5×120)
=0.00N·mm
混凝土能承受的最大弯矩
Mcmax=α1fcξbh0b(h0-0.5ξbh0)
=1.0×9.6×0.518×665×300×(665-0.5×0.518×665)
=486315584N·mm >M
由混凝土规范公式(6.2.10-1)可得
αs=M/α1/fc/b/h20
=485000000/1.0/9.6/300/6652
=0.38
截面相对受压区高度
ξ=1-(1-2αs)0.5=1-(1-2×0.38)0.5=0.516
由混凝土规范公式(6.2.10-2)可得受拉钢筋面积
As=(α1fcbξh0)/fy
=(1.0×9.6×300×0.52×665)/360
=2729.40mm2
受拉钢筋配筋率
ρs=As/b/h
=2729.40/300/700
=0.0130
由于ρs>0.01,为避免钢筋过于拥挤,将受拉钢筋分两排布置,取截面有效高度
h0=h-a's-25=640mm
经重新计算,可得计算需要受拉钢筋面积
As=2796.42mm2
计算需要受压钢筋面积
A's=158.69mm2
As>Asmin,取受拉钢筋面积
As=2796.42mm2
取受压钢筋面积
A's=158.69mm2

回答3:

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