钢筋混凝土构件设计原理及算例 陈岱林

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1、第章钢筋混凝土构件设计的基本规定采用的规范、标准钢筋混凝土结构构件设计遵守国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》）、《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》，高层建筑结构构件设计遵守行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》，防空地下室结构构件设计遵守国家标准《人民防空地下室设计规范》年版）。极限状态设计表达式非抗震设计承载能力极限状态设计表达式对于非抗震设计承载能力极限状态，结构构件应按荷载效应的基本组合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式：（）式中结构重要性系数：对安全等级为一级或设计使用年限为年及以上的结

2、构构件，不应小于；对安全等级为二级或设计使用年限为年的结构构件，不应小于；对安全等级为三级或设计使用年限为年及以下的结构构件，不应小于承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值，按《建筑结构荷载规范》）的规定进行计算；结构构件的承载力设计值，是以混凝土强度设计值、钢筋强度设计值和几何参数为变量的函数。正常使用极限状态设计表达式对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响，采用下列极限状态设计表达式：（式中正常使用极限状态的荷载效应组合值；结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝宽度或

3、应力等的限值。荷载效应的标准组合和准永久组合应按《建筑结构荷载规范》）的规定计算。材料混凝土混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值确定。混凝土强度等级应不低于；当采用和级钢筋时，混凝土强度等级不得低于；当采用级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于。在一些以受压为主的构件中，采用较高强度等级的混凝土材料，可取得较好的经济效益。在软件中，混凝土强度等级取值范围为除常用强度等级外，还可取中间的任意值，如等。混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值应按下列公式计算，其中以混凝土强度等级值（按计）代入：式中棱柱强度与立方强

4、度之比值，对及以下取，对取，中间按线性规律变化；脆性折减系数，对及以下取，对取，中间按线性规律变化；混凝土立方强度变异系数，按表采用。混凝土立方体强度变异系数表常用强度等级混凝土的轴心抗压、轴心抗拉强度标准值可按表采用。混凝土强度标准值（表混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值应按下列公式计算：常用强度等级混凝土的轴心抗压、轴心抗拉强度设计值可按表采用。混凝土强度设计值（表注：计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时，如截面的长边或直径小于，则表中混凝土的强度设计值应乘以系数；当构件质量确有保证时，可

5、不受此限制。混凝土受压或受拉的弹性模量混凝土受压或受拉的弹性模量（以计）应按下式计算：式中以混凝土强度等级值（以计）代入。常用强度等级混凝土受压或受拉的弹性模量可按表采用。混凝土弹性模量表钢筋钢筋混凝土结构的钢筋宜优先采用级和级钢筋，也可采用级和级钢筋。在设计中采用强度较高的钢筋，可取得较好的经济效益。热轧钢筋直径系指公称直径，各种直径钢筋的计算截面面积等于普通钢筋的强度标准值、抗拉强度设计值、抗压强度设计值及弹性模量应按表采用。当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。普通钢筋强度标准值、抗拉强度设计值、抗压强

6、度设计值及弹性模量表注：在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于时，仍应按取用。正截面承载力计算的一般规定正截面承载力计算基本假定正截面承载力按下列基本假定进行计算：截面应变保持平面；不考虑混凝土的抗拉强度；）混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用：当时当时（式中混凝土压应变为时的混凝土压应力；混凝土轴心抗压强度设计值；混凝土压应力刚达到时的混凝土压应变；正截面的混凝土极限压应变，当处于非均匀受压时，按公式（）计算；当处于轴心受压时取为；混凝土立方体抗压强度标准值；系数。纵向受拉钢筋的极限应变取为，

7、纵向受拉钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，纵向钢筋的应力可按以下近似公式计算：（按公式（计算的纵向钢筋应力应符合下列条件：当计算的为拉应力且其值大于时，取当为压应力且其绝对值大于时，取式中第层纵向钢筋的应力，正值代表拉应力，负值代表压应力；第层纵向钢筋截面重心至截面受压边缘的距离；等效矩形应力图形的混凝土受压区高度，按节方法确定；纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度，按节方法确定；纵向钢筋抗拉强度设计值；纵向钢筋抗压强度设计值。混凝土受压区等效矩形应力图受弯构件、偏心受力构件正截面受压区混凝土的

8、应力图形可简化为等效的矩形应力图。矩形应力图的受压区高度取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数由下式确定：矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值乘以系数由下式确定：相对界限受压区高度纵向受拉钢筋屈服与受压区混