合理考虑梁受压钢筋的配筋设计方案.pdf

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1、第3卷第3期Vo1．3No．32011年9月Sep．2011合理考虑梁受压钢筋的配筋设计方案胡理粱博汤学宏(1．中国建筑科学研究院，北京100013；2．中国石化工程建设公司，北京100101)【摘要】根据正负弯矩进行梁的正截面配筋设计时，由于不知道可能存在的可用于受压钢筋的配筋面积，梁的顶部和底部纵筋的计算一般由正负弯矩的最不利效应决定，不考虑由于构造或计算可能存在的受压钢筋的影响。根据本文的分析，在配筋率较大的情况下，如果不考虑受压钢筋的有利影响，将会造成材料浪费。本文提出了一种在不能确定受压钢筋面积时，通过简单的内力比较后，合理地考虑梁的受压钢筋的配筋设计方案。由本文的分析

2、可以得出结论，这种配筋设计方案的设计结果确实可以达到节省材料的目的。【关键词】混凝土梁；受压钢筋；正截面；配筋设计【中图分类号】TU311．41【文献标识码】A【文章编号】1674—7461(2011)03—0006—051前言2受压钢筋配筋量对受拉钢筋配筋量的影响分析对于考虑抗震设计的梁的正截面计算，由于计算或构造要求，通常其上下部均配有纵向钢筋，甚在已知受压钢筋的情况下，对于一般的双筋截至在有的情况下，上下配筋还可能数量相当。例面设计，通常是先假设受压钢筋受压屈服，如果计如，《混凝土结构设计规范》GB50010-2010_l的强算过程中发现其未屈服，则采用对受压钢筋取矩并制性

3、条文中对考虑抗震设计的框架梁梁端截面的忽略混凝土作用的简化方法进行设计。在本节中，底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值，除按计需要准确地分析已知的受压钢筋配筋量对抗弯计算确定外，一级抗震等级不应小于0．5，二级不应小算所需要的受拉钢筋配筋量的影响，如果已确定受于0．3。但是，通常情况下，在设计梁的底(顶)部受压钢筋未受压屈服，就不能采用简化方法来进行设拉配筋时，并不知道顶(底)部已经存在的受压钢筋计，而应该准确地计算受压钢筋的真实应力，进而面积，所以在设计中一般没有考虑已经存在的受压准确地计算出此时抗弯所需受拉钢筋面积，得出准钢筋对抗弯配筋计算的影响，上下部的纵向钢筋面确的影响规

4、律。积分别由截面的正负弯矩的最不利效应决定。通不失一般性，可以选择工程中最为简单和常用过本文中的分析可以得出，当受压钢筋面积与将要的矩形截面进行分析，并假设梁的项部和底部采用配置的抗弯受拉钢筋面积相当时，如果不考虑其影同类、同级别钢筋，已知受压钢筋面积A和弯矩响，将使总的配筋量增多，造成材料浪费。本文将条件下，用于抗弯配筋设计的两个平衡方程和一个深入研究如何合理地考虑梁的受压钢筋的正截面物理方程如下：(其中为受压钢筋的应力，以配筋设计方法，先进行基于计算公式的理论分析，受压为正，因为此处讨论的A可能受压也可能受然后采用数值计算方法求解出大量数据，通过图表拉，所以在下文中将称为受压

5、侧钢筋面积。)对结果进行分析，再根据工程要求提出合理的满足M=6(。一0．5x)+A(h0一Ⅱ)(1)精度要求的简化设计方法。M=bx(ho一0．5x)+f，A(h0一。)(2)【作者简介】胡理(1985一)，男，硕士研究生。主要从事建筑结构设计软件的研发与测试工作。合理考虑梁受压钢筋的配筋设计方案7受压侧钢筋应力O-已确定时(受压屈服或受拉屈=一,~cuE(一1)，且一≤≤厂服)，通过(4)、(2)式可直接求和A；当受压侧钢(3)筋未受压屈服或受拉屈服时，的取值未知，与混对于(1)式，当一定时，考察随在(0，凝土受压区高度有关，需要通过(4)、(2)、(3)式h。)范围内逐渐增

6、大时的变化趋势：当在(0，a)联立求解，其中包含3个未知数(分别为，，范围内时，随增加而减小；当在(a，h。)时，A)，求解该非线性方程组时，需采用数值方法。将随增加而增力口。(3)式代人(2)式，并对(2)式进行整理后，可设对于(2)式，当一定时，考察随4在[0，厂()，并求出其一阶和二阶导数．厂()()如下：∞)范围内逐渐增大时的变化趋势：当4=0，根)=bx(ho一0．5x)+(h0一a)一据式(1)、(2)、(3)进行抗弯设计时计算出的取=一0．5bx+bho+[s。A(ho一0)一值使>0(即>a)时，如果减小，则A将]一sE1口A(h0—0)增加以满足平衡方程(2)式

7、，反之，的增加将导()=一bx+bh0+sE卢1a'A(h0一致的减小，随着趋于无穷，逐渐减小而无限r王1一接近。；当A=0时求得的取值使r，<0(即()=一Ol16—2e。Ela'A(ho一0)一<卢a)时，的增加导致4的增加，反之，A的这样就将非线性方法组的求解转化为求)增加导致的赠加，随着‘4趋于无穷，逐渐增大=0的根，进而根据值由(4)式求4。实际用于而无限接近o。设计时，h。一0>0是确定的，则厂()的导数具有对于式(3)，明显地，是的递增函数，当如下性质：厂()>0，