受弯构件正截面承载力的研究——以单筋矩形截面为例.docVIP

精品论文 参考文献 受弯构件正截面承载力的研究——以单筋矩形截面为例 四川省建筑设计研究院 四川成都 610041 摘要：混凝土构件受弯是结构构件受力的一种常见形式，所以搞清楚受弯构件的基本假定、计算公式以及影响抗弯强度的因素分析是很重要的。本文以单筋矩形截面为例，对受弯构件正截面承载力进行研究。 关键词：受弯 单筋截面 影响因素 1基本假定 受弯构件正截面承载力计算属于承载能力极限状态，以应力阶段III为依据。为了能够进行计算，采用下述4个基本假定： （1）平截面假定。 （2）受拉区混凝土不参与工作假定。 （3）混凝土受压的应力与应变曲线应采用曲线加直线段形式。 （4）纵向受拉钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其相应的强度的设计者。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。 2受弯构件正截面受弯承载力计算公式 采用等效矩形应力图形后, 即可写出受弯构件正截面受弯承载力计算公式: 适用条件：①防止超筋破坏 ；②防止少筋破坏 3影响抗弯强度的因素分析 3.1混凝土强度的影响 假定:①钢筋采用 HRB335级, 则fy=300N/mm2, Es=2.0times;105N/mm2 ;②按《混凝土结构设计规范》取alpha;1=1，beta;1=0.8;③取3个构件分别为：btimes;h=250times; 500mm AS=1017mm2（418）, btimes;h=300times;600mm AS=1017mm2（418），btimes;h=300times;600mm AS=1520mm2（422），取保护层厚度as=35mm;④混凝土等级从C20-C50变化，计算如下表 从上图可以看出，提高混凝土强度对于提高构件的受弯承载力的效果不明显。在其他条件不变时，当混凝土强度从 提高到 （强度提高约250%），其承载力提到不到10%，在配筋率低的情况下，混凝土强度对受弯承载力的影响更小。因此，单一从提高混凝土等级对于提高受弯构件承载力作用不明显，而且不经济。 3.2纵筋强度的影响 假定:①混凝土等级为C30, 则 fc=14.3N/mm2 ②按《混凝土结构设计规范》取alpha;1=1，beta;1=0.8;③取3个构件分别为：btimes;h=250times;500mm AS=1017mm2（418），btimes;h=300times;600mm AS=1017mm2（418），btimes;h=300times;600mm AS=1520mm2（422），取保护层厚度as=35mm;④钢筋强度fy=270、300、360 N/mm2时，单筋矩形截面承载力的变化， 从上图可看出, 钢筋强度270MPa提高到360MPa(提高33%)时, 承载力提高最大约 30%。可见提高钢筋强度等级相比较提高混凝土强度等级更具意义。因此从正截面受弯承载力出发, 应尽可能采用强度较高的钢筋, 而不需要采用高强度的混凝土。同时也要注意使用过高强度的钢筋也不能充分发挥其作用, 因为在截面受弯破坏过程中, 当受压区混凝土达到极限压应变而被压碎, 而高强钢筋可能还未达到其屈服强度造成材料强度的浪费。 3.3配筋率的影响 假定:①混凝土等级为C30, 钢筋采用 HRB335级，则fc=14.3N/mm2，fy=300N/mm2，Es=2.0times;105N/mm2。②按《混凝土结构设计规范》取alpha;1=1，beta;1=0.8;③取3个构件分别为：btimes;h=250times;500mm，btimes;h=250times;600mm，btimes;h=300times;600mm，取保护层厚度as=35mm; 从上图可看出, 提高配筋率可以提高构件的受弯承载力。其曲线斜率随配筋率的提高而降低。当配筋率较低时, 提高配筋率对提高构件的受弯承载力贡献巨大; 当配筋率较高时, 提高配筋率对提高构件的受弯承载力贡献急剧下降。 3.4 截面高度的影响 假定:①混凝土等级为C30, 钢筋采用 HRB335级，则fc=14.3N/mm2，fy=300N/mm2，Es=2.0times;105N/mm2。②按《混凝土结构设计规范》取alpha;1=1，beta;1=0.8;③取3个构件分别为：b=