中美规范钢筋混凝土梁配筋分析

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1、淮规P石油化工设计etrochemicalDesign中美规范钢筋混凝土梁配筋分析张维秀，王岩，孙华(1．中石油东北炼化工程公司吉林设计院，吉林132002；(2．中石油东北炼化工程公司金属结构分公司，吉林132002)摘要：通过中国混凝土结构设计规范与美国房屋建筑混凝土结构规范对单筋矩形截面的计算基本假定和砼受压应力图形的简化原则，推导出两种规范钢筋砼单筋矩形截面梁的配筋计算公式，通过各自的钢筋和砼保证率换算强度指标，分析比较两者在设计方法、设计参数取值上的不同，最后通过计算实例比较两者计算结果的差异。结果表明，荷载、梁截面尺寸、材料相同条件下，按美国规范计算出的钢筋砼单筋矩形截面梁的主

2、筋比按中国规范计算出的钢筋砼单筋矩形截面梁的主筋多20．5％。关键词：中美规范受弯配筋保证率对比分析中国混凝土结构设计规范_1和美国房屋建筑控制的组合。：1．35；当永久荷载效混凝土结构规范及条文说明之间存在比较大应对结构有利时，除倾覆、滑移、漂浮的差异。我国规范采用以概率理论为基础的极限验算G=0．9外，一般G=1．0；状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，o——第i个可变荷载分项系数。一般情况采用分项系数的设计表达式进行设计j。而美国下y。=1．4，对标准值大于4kN／m．规范是以可靠度理论为基础，采用荷载抗力设计的活荷载。=1．3；．法(LoadandResistanceFac

3、torDesign)，设计表达s。——永久荷载标准值的效应值；式没有分项系数。导致钢筋砼梁配筋计算结果区SQ——第i个可变荷载标准值效应；ik别的原因：(1)荷载和荷载组合的不同；(2)材料组合值系数，一般情况下=0．9，当只强度保证率不同；(3)标准试件形状和尺寸不同；有一个可变荷载时=1．0。(4)计算假定和计算简图不同；(5)构造要求不1．2美国规范同。本文忽略标准试件形状和尺寸的不同，分析美国规范荷载抗力设计法也是以规范规定的单筋矩形截面的配筋差异。荷载取值(其含义与我国荷载标准值类似，但各项荷载的取值有区别)为依据，并将其乘以荷载效应1荷载和荷载组合分项系数，同时考虑荷载组合(荷

4、载效应分项系数1．1中国规范与荷载组合原则与我国规范不完全相同)。该法建筑结构可靠度设计统一标准规定]，对于的荷载8种基本组合为：(1)1．4D；(2)1．2D+一般框排架结构，承载能力极限状态的荷载效应1．6L+0．5Lr；(3)1．2D+1．6Lr+1．OL；(4)1．2D+组合值：1．6Lr+0．8；(5)1．2D+1．6W+1．OL+0．5Lr；S=TGSG+yQSQ(1)ii收稿日期：2010—07—20。式中：s——承载能力极限状态的荷载效应组合作者简介：张维秀，男，1989年毕业于南京水利科学研值；究院岩土工程专业，工学硕士，研究员，国家一级注册。——永久荷载效应分项系数，当

5、永久荷载结构师、注册岩土工程师，现从事结构设计工作。联效应对结构不利时，由可变荷载效应系电话：0432—63959402：E—mail：zhangweixiu@控制的组合。=1．2，由永久荷载效应cpene．corn石油化工设计第28卷(6)1．2D+1．OE+1．OL；(7)0．9D+1．6W；(8)0．9。：．(中同规范)+1．OE。(美因规范)以上各式中：D——恒载；——活载；，J，——屋面i载；一风载；E——地震荷载。2设计表达式2．1中国规范llI中国混凝土结构设计规范规定采用极限状态设计法，设计表达式：图1中国规范和美国规范对比计算。S≤尺(,fy，口，⋯⋯)(2)n、6均指砼

6、应力式中：y。——结构重要性系数；：A(4)／=．——混凝土、钢筋的强度设计值，MPa；M：(h。一x／2)(5)。——几何参数标准值，Hlin。M=fya(h。一x／2)(6)2．2美国规范以上各式中：美国规范的荷载抗力设计法在“抗力”一侧，——弯矩设计值，kN·131；用各类材料的标准值计算出的“名义强度”乘以一A——纵向受拉钢筋截面面积，mm；个各类构件取值不同的强度降低系数来获得设——等效应力图形的换算受压区高度，mm；计强度。设计表达式：——截面有效高度，mlTl。f／≤(R)(3)若将=。(为相对受压区高度)代人，则式中：f／_～需要强度(荷载作用效应)；(4)～(6)式变为：

7、——强度折减系数(考虑材料，延性，构件d。=(7)重要性的系数)；所起的作用类似于M=、bh0(1一2)(8)我国通过材料分项系数将各类材料的M=fyAho(1一2)(9)标准值降低为材料的设计值。强度折解之：减系数按表1规定取值；=1一[1—2M／(abh。)]ol≤(10)——结构抗力标准值。A=娃cbh，{表1荷载抗力设计法强度折减系数=bh。{1一[1—2M／(bh。)}／f,(11)式中：——相对界限受压区高度