范文一：双筋矩形截面梁配筋

双筋矩形截面梁配筋关键点

1.首先应该注意一点:

采用纵向受压钢筋协助混凝土承受压力是不经济的。

因此，只有以下两种情况才会考虑双筋梁：

2.当采取双筋，用钢筋协助受压，那么我们一定是要充分利用钢筋的受压强度的。因此受压钢筋要尽可能的靠近受压区混凝土边缘。但是，由于受到混凝土保护层厚度的限制，钢筋形心至受压区混凝土边缘的最近距离为as'。

3.双筋梁配筋的两类问题。

.

对于第一种问题，为尽可能节约受压区钢筋，应使混凝土先尽可能的受压，即按照界限受压区高度设计（ξ=ξb），此时受压区高度也大于2as'。

将受压区钢筋位置as带入以后，便可得到受压区钢筋面积As'。 xM-α1fcbxb(h0-) AS'=''fy(h0-as) (1.1)

根据受力平衡即可得到受拉区钢筋面积。

对于第二种问题，首先认为受压钢筋能够屈服，从而求出受压区高度，继而根据受力平衡求出受拉区钢筋面积。

对于求出的受拉取高度，存在三种可能的情况：

2as<><>

x>xb

x<2as>

第二种情况表明受压区钢筋不足，需另外配置受压区钢筋。第三种情况表明受压区钢筋较多，混凝土承受的压力过小导致受压区钢筋无法屈服，此时只需计算受拉区钢筋面积即可。在此做一近似，认为混凝土压应力的合力点也在受压钢筋处，从而受拉钢筋对此处取矩，便可得到受拉区钢筋面积。

AS= M fy(h0-as)

范文二：双筋矩形截面设计步骤

双筋矩形截面设计步骤

'/ ,fbx，fA,fAcysys1

x''M〈 M,,fbx(h,)，fA(h,a)ussoys02

,,fbxfA'',cys11,,fAfAysys2,, ，,,x'''',,(,)MfbxhM,fA(h,a),,c110ys0,2,

一、 截面设计问题。

,,1、已知: bh,f,f,f,M求A,A?yycSS

(1)判别是否需要双筋

M, ,s2,fbhc10

若时为双筋矩形截面。 ,,,,,(1,0.5,)ssmaxbb

若时为单筋矩形截面。 ,,,ssmax

2M,fb(1,0.5)h,,,,1cbb0 (2)为节省钢筋，令 x,h,A,,b0sf(h,a)y0s

,,fbh，fA,,cbys10 (3) A,sfy

,, 2、已知:bh,f,f,f,M,A,求A,? yycss

,,,M,fA(h,)yss0, (1) ,s2,fbhc10

' (2)若 ,,0,即x,2,,ss

MA, s'f(h,,)y0s

若,>0，x= ,h,(1,1,2,)hs0s0

1

,,fbx，fA,cys1(3)x<,=>

,,x>,按未知，重新求和。 A,hAAsb0ss

二、承载能力校核，， M,Mu

,,已知: bh,f,f,f,M,A,A,求Mu,?yycss

,,fAfA,ySyS(1)求x= ,fb1c

'''(2)若x<,>

x'''(若2<><,)+fa(h,a)>

若x>,取x=， ,h,hb0b0

2'''=,h(1,0.5,)，fA(h,a) M,,f,bbbyssu1c00

2

3

范文三：双筋矩形梁超筋截面的优化处理

双筋矩形梁超筋截面的优化处理

【摘要】 通过对工程实际中高层建筑结构基础双筋矩形梁内钢筋连接处截面 的配筋验算, 确定由于钢筋连接处截面钢筋面积的增加产生超筋问题。 进行钢筋 连接方式、 截面尺寸的优化以及截面位置的选择, 有效的解决钢筋连接处截面超 筋问题,对工程施工、设计具有重要的指导意义。

【关键词】截面验算;超筋截面;连接方式;截面尺寸;截面位置

1. 工程背景

某小区内高层建筑结构地下车库施工过程中, 由于施工的需要, 在地下车库 施工时分区域进行施工, 预留工作区间, 以便于混凝土泵车、 混凝土罐车以及其 它施工车辆和机械的通行, 从而造成地下车库不能一次性完成施工。 在地下车库 进行后续的封闭施工时, 预留工作区间内的梁、 板钢筋的绑扎以及混凝土的浇筑。 地下车库梁内密布钢筋连接处, 一端采用螺栓套筒连接, 另外一端只能采用焊接 或者搭接, 焊接或搭接截面钢筋面积翻倍, 势必会在此截面处产生超筋问题。 钢 筋混凝土超筋梁在工程设计、 施工中应加以限制。 钢筋混凝土超筋梁有两方面的 特征,一方面,破坏前变形很小,属于脆性破坏,由于破坏前钢筋并不屈服,所 以裂缝不宽不深,梁的挠度也不大,破坏时无明显预兆,破坏非常突然。另一方 面,超筋截面的钢筋强度得不到发挥,用钢量大,不经济,在工程设计中不应采 用。 然而在设计时的适筋梁截面在施工过程中变成成了超筋梁, 为工程的安全留 下了隐患, 因此在实际施工以及设计时应加以考虑, 并进行优化处理, 具有非常 重要的实际意义。

2. 截面验算

钢筋的连接一端采用螺栓套筒连接, 另一端只能采用搭接或者焊接。 采用螺 栓套筒连接一端截面的尺寸及配筋如图 1所示。 采用搭接或者焊接一端截面尺寸 及配筋如图 2所示。钢筋采用 HRB400钢材,直径选用 25,混凝土采用 C30商 品混凝土。

2.1螺栓连接端截面。

图 1所示截面,梁内受压钢筋上下排分别布置 8、 7根 25的钢筋,受压钢 筋面积为 7463mm2 ;梁内受拉钢筋上中下排分别布置 6、 9、 10根 25的钢筋, 受拉钢筋面积为 12271.9mm2 。 按照混凝土结构设计规范, 梁的有效高度, 受压 区高度按公式计算,经计算,受压区高度 x=201.77mm。相对受压区高度,由此 可见, 。因此,采用螺栓套筒连接端为适筋截面。

2.2搭接或焊接端截面。

图 2所示截面,梁内受压钢筋上下排分别布置 8、 7根 25的钢筋,梁内受

范文四：双筋矩形截面梁延性分析

双 筋 矩 形 截 面 梁 延 性 分 析

马爱民 周海东

摘 要 :对双筋矩形截面梁曲率延性和位移延性进行了分析 ,得出了影响构件延性的主要因素 ,并推导出梁截面曲率延

性系数和位移延性系数的计算公式 ,以保证必要的延性 ,预防结构发生脆性破坏 。

关键词 :双筋矩形截面梁 ,延性 ,曲率

中图分类号 : TU313 文献标识码 : A

在结构设计中 ,强度问题一直备受设计人员的高度重视 ,并 a′ s 22 推导出 x= h, y (ρ+ρ′) α+ 2α (ρ+ρ′ ) - (ρ+ρ′)α 0 E E E 进行过大量的理论和试验研究 ,得到了相对完备的技术理论和应 h 0

用成果 。而结构的延性问题却很少为设计人员所重视 ,结构的延 ( )代入式 1中得 :

ε 性不足 ,就容易发生没有足够警示现象的脆性破坏 ,脆性破坏可 y ( )φ4 = y 以说是引起建 筑 物 倒 塌 进 而 造 成 生 命 和 财 产 损 失 的 根 本 原 因 。 a ′ s 2 2 h 0ρ+ρ′ ρρ)αρρ) αα((1 + +′- +′+ 2 E E E因此在各国的结构设计规范中对于脆性破坏的构件均要求有较 h 0

高的可靠度指标 ,并对截面配筋率加以限制 ,以保证必要的延性 。 A A ′ E s ssαρρ其中 ,= ;= ; ′= ; E为钢筋 的弹性模量 ; E为 E s c Ebhbh 所谓延性 ,是指结构或构件超越弹性极限后 , 在没有明显强 c 0 0[ 1 ] 混凝土弹性模量 ; A , A ′分别为纵向受拉 、受压钢筋面积 。 度或刚度退化情况下的变形能力 ,即破坏之前截面或构件能承 s s

φ受的后期非弹性变形能力 。下面本文就双筋矩形截面梁在单调 2. 2 的计算 u

当受压区混 凝 土 边 缘 达 到 极 限 应 变 后 (见 图 2 ) , 由 平 衡 条 荷载作用下截面延性和位移延性进行分析 。

f(ρ- ρ′) h 1 基本假定y 0 件 : f A =α f bβ x + f A ′, 得 x = ,代入式 (2 )中得 :y s 1 c 1 u y s u αβ f1 1 c )) 1截面的平均应变符合平截面假定 。 2 忽略受拉区混凝土 αβfε 11 ccu)的拉应力 。 3纵向钢筋的应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘 ( )φ 5 = u - ρ′) h f(ρ y 0 )积 ,但其绝对值不应大于其相应强度设计值 f。 4 混凝土的本构 y [ 2 ] αβε其中 ,,,分别按规范 取值 。 1 1 cuε关系为一抛物线 ,极限抗压强度为 f, 极限应变为 = 0. 003 3。 c cu 2. 3 μ的计算 φ 根据以上假定 ,得截面受力简图如图 1,图 2所示 。

( ) ( )( ) 将式 4,式 5 代入式 3 中 ,得截面曲率延性系数为 :

αβεfE 11cu c sρ′a′ 2 2 sμ= ρ+ φ α(ρρ) α(ρρ) α1 ++′- +′+ 2 2 E E E (ρρ) f - ′h y 0

( )6

当 ρ′= 0时 , 得 :

αβεfE 11cu c s2 2 μ( )= 7 φ αραρ αρ1 +- + 2 EE2 E ρf y() 当受拉钢筋开始屈服时 见图 1,截面屈服曲率为 : 式 ( 7)为单筋矩形截面梁截面曲率延性系数计算公式 。 ε y φ = ( )1 y 3 位移延性分析 h - x 0 y 梁的位移延性基于构件截面的塑性变形 ,当截面塑性变形发 当受压区混凝土达到极限压应变时 (见图 2) ,截面极限曲率为 : 展到一定程度 ,在最大弯矩截面附近形成塑性集中区 ,构件的转 ε cu动和变形主要集中于该塑性铰区域并发展 。位移延性用位移延 ( )φ2 = u x uμ性系数 度量 ,即 : Δ 截面曲率延性系数 :

φ u Δ μ u ( )= 3 φ μ( )= 8 φΔ yΔ y2 截面延性分析 假定梁承受对称集中荷载作用 ,计算简图及位移 、曲率分布 。 [ 3 ]φ2. 1 的计算 y 根据虚功原理 得屈服状态和极限状态的位移为 :当受拉钢筋屈服时 ,此时受压区混凝土应力图形近似为三角 23 ( )9 Δφl= y y 0() 形 216 ,由平衡及变形条件得平衡方程 见图 1: 23σσfA = 0. 5xb +′A ′ 2 1 y s c y s sΔ φ ( ) (φφ) ( )= l+ l- l- l10 u y 0 0 p u y p 2 216 。 x- a ′ xy s y εεεε= ,′= c y s y由于 l 相对于 l 很小 ,则 : p h- xh- x0 0 y0 y

收稿日期 : 20102 07 228

作者简介 :马爱民 ( 19662 ) ,女 ,副教授 ,西安工业大学建筑工程学院 ,陕西 西安 710032

( ) 周海东 1977 2 ,男 ,工程师 ,国家注册造价工程师 ,西安印钞有限公司 ,陕西 西安 710077

第 36卷 第 32 期 Vo .l 36 No. 32 山 西 建 筑 Nov. 2010 2 0 1 0 年 1 1 月 SHANX I ARCH ITECTUR E ?77?

( ) 文章编号 : 1009 26825 2010 322 00772 02

在役混凝土结构现存预应力的研究现状

贾巧燕 穆新盈

摘 要 :根据国内外已有的在役混凝土结构现存预应力的研究成果 ,分析了各种研究方法的特点 、适用性及其存在问题 ,

指出了结构现存预应力的研究发展趋势 ,以期为今后的研究积累经验 。

关键词 :在役混凝土结构 ,现存预应力 ,研究现状

中图分类号 : TU37 文献标识码 : A

近年来 ,由于预应力混凝土结构具有自重轻 ,结构质量安全 ,得到了具有一定适用性的研究成果 。 工作

等优点而得到广泛应用 ,预应力混凝土桥梁在中小跨径公路桥梁 1 动力测试研究[ 1 ]中占有主导地位 。统计资料 表明近 20 年来 ,我国所建混凝土 动力测试的基本原理是通过检测预应力结构的固有频率来 桥梁中 , 75%以上采用的是预应力混凝土结构 ; 欧美国家近 70 年 反算结构当前的现存预应力 。动力测试应用于土木结构的检测 [ 2 ] 来所建混凝土桥梁中 , 70%以上采用的是预应力混凝土结构 , 按 始于 20世纪 80 年代 。 1983 年 ,美国学者 Sukhva rsh 等 对多片 照一般建筑物设计使用年限 50年或者 100年来计算 ,大量的预钢筋混凝土单梁模型做了模态试验 ,建立了动刚度的经验回归公 [ 3 ]应 式 ; 1994年 M. Sa iid i, B. Dongla s和 S. Feng等人 通过室内模型力混凝土桥梁已经步入“中年 ”或者“老年 ”。对在役预应力混凝 试 验 ,研究了预应力对混凝土桥梁振动频率的影响 ,得出了关于土结构的可靠性评估中 ,预应力筋中的现存预应力是反映整个桥 预 应力 N 与有效动刚度 E I之间的一些关系 ,从而开始了利用动y de梁结构状况最重要的指标之一 。但是 ,由于在桥梁建设和使用过 力 法评定预 应力混凝土梁的研究 , 但尚未建立完 备的数学力学程中存在许多无法确定的因素 ,如施工误差 、预应力损失 、自然灾 体 害的侵蚀 、频繁的承载甚至严重的超载等现象 ,导致结构中预应

系 ,也未对预应力混 凝土结构中现存预应力这 一未知数进行研 力与理论计算结果有一定差异 ,轻者降低桥梁的使用寿命 ,重者 [ 4 ]将引起安全事故 。由此可见 ,正确估算结构现存预应力显得刻不 究 。1995年 , Sa lawu通过对多跨公路桥梁修缮前后进行振动试 容缓 ,无论是对在役混凝土桥梁结构的承载力评定 、维护还是加 验 ,发 现 振 型 变 化 较 明 显 ; 2001 年 , 西 安 公 路 研 究 所 、长 安 大 学 固都可以提供最直接的依据 ,具有重要的工程意义 。对在役混凝 [ 5, 6 ]等 研究机构及高校对钢筋混凝土结构进行了研究 ,分析了静 、 土桥梁的可靠性评估中 ,桥梁当前的现存预应力研究在我国起步 ()动刚度之间的关系 ,以及裂缝 损伤 对刚度的影响 ,利用静 、动刚 较晚 ,是近几年发展起来的新课题 ,已经引起国内外桥梁工作者 度比和频率比之间的回归关系来推测单梁的承载力 。 的关注 ,相关的专家 、学者在这一方面也做了一些卓有成效的研究 [ 7 ]2004年 ,长安大学 对在役混凝土梁永存预应力这一课题的

研究中 ,仍然从结构的动力特性着手 ,利用预加力与结构刚度 、频 相对受压高度降低 ,明显提高了截面和构件的延性 。 3 )由式 ( 12 ) 232 1 Δ(φφ) ( )= φ l+ l- l11 u y 0 0 u y p 2162 可以看出 位移延性系数与构件高跨比 、截面延性有关 高跨比越 , ; 其中 , l为最大弯矩截面一侧的塑性铰区域等效长度 。而对 p 大 ,位移延性越大 ;截面延性越大 ,位移延性越大 。 4 )受拉钢筋配 称加载塑性铰的等效长度为 2 l。 l按文献 [ 3 ]中的公式计算 , 取 p p 筋率越大 ,使得混凝土受压区相对受压高度增大 ,延性比降低 ,截 h 0)面延性越差 。 5 混凝土强度等级越大 ,屈服曲率越小 ,而极限曲 平均值 l= 。p 3 )率越大 ,延性比越大 ,截面延性越好 。 6 钢筋的强度等级越高 ,屈 ( ) ( )( )将式 9,式 11代入式 8中 ,得位移延性系数 : 服曲率越大 ,而极限曲率越小 ,延性比降低 ,截面延性越差 。 参考 Δ54h u0文献 : μμ()( )== 1 + - 112 Δ φ Δ 23 l 0 y [ 1 ] 赵国藩 . 高等钢筋混凝土结构学 [M ]. 北京 : 机械工业出版 4 结语 社 , 2005: 9.

)[ 2 ] GB 5001022002 ,混凝土结构设计规范 [ S ].1延性比是度量截面或构件延性的一种指标 ,延性比越大 ,

[ 3 ] μ说明截面或构件的延性越好 ,反之 ,延性越差 。= 1 , 截面延性 过镇海 ,时旭东 . 钢筋混凝土原理和分析 [M ]. 北京 :清华大 φ

( ))为 0。 2由式 6可知 ,在构件的受压区配置受压钢筋 ,使混凝土 学出版社 , 2003.

Ana ly se of duc t il ity of f lexura l m em ber s

M A A i2m in ZHO U Ha i2don g

A b stra c t: The cu rva tu re duc tility of flexu ra l m em be rs of rec tangu la r sec tion of single re info rcem en t is ana lyzed in th is p ap e r. The m a in fac to rs of affec ted the duc tility is de rived. A nd the ca lcu la ting fo rm u la of the coeffic ien t of the cu rva tu re duc tility of the sec tion is conc luded, so a s to en2 su re the nece ssa ry duc tility and p reven t the b rittle fa ilu re in the struc tu re.

Key word s: flexu ra l m em be rs, duc tility, cu rva tu re

收稿日期 : 2010 207 225

作者简介 :贾巧燕 ( 1982 2 ) ,女 ,硕士 ,南昌大学科学技术学院 ,江西 南昌 330029

( ) 穆新盈 1981 2 ,男 ,硕士 ,江西蓝天学院 ,江西 南昌 330098

范文五：双筋矩形梁超筋截面的优化处理

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双筋矩形梁超筋截面的优化处理

作者：曹锋

来源：《中华建设科技》2013年第01期

【摘要】通过对工程实际中高层建筑结构基础双筋矩形梁内钢筋连接处截面的配筋验算，确定由于钢筋连接处截面钢筋面积的增加产生超筋问题。进行钢筋连接方式、截面尺寸的优化以及截面位置的选择，有效的解决钢筋连接处截面超筋问题，对工程施工、设计具有重要的指导意义。

【关键词】截面验算；超筋截面；连接方式；截面尺寸；截面位置

1. 工程背景

某小区内高层建筑结构地下车库施工过程中，由于施工的需要，在地下车库施工时分区域进行施工，预留工作区间，以便于混凝土泵车、混凝土罐车以及其它施工车辆和机械的通行，从而造成地下车库不能一次性完成施工。在地下车库进行后续的封闭施工时，预留工作区间内的梁、板钢筋的绑扎以及混凝土的浇筑。地下车库梁内密布钢筋连接处，一端采用螺栓套筒连接，另外一端只能采用焊接或者搭接，焊接或搭接截面钢筋面积翻倍，势必会在此截面处产生超筋问题。钢筋混凝土超筋梁在工程设计、施工中应加以限制。钢筋混凝土超筋梁有两方面的特征，一方面，破坏前变形很小，属于脆性破坏，由于破坏前钢筋并不屈服，所以裂缝不宽不深，梁的挠度也不大，破坏时无明显预兆，破坏非常突然。另一方面，超筋截面的钢筋强度得不到发挥，用钢量大，不经济，在工程设计中不应采用。然而在设计时的适筋梁截面在施工过程中变成成了超筋梁，为工程的安全留下了隐患，因此在实际施工以及设计时应加以考虑，并进行优化处理，具有非常重要的实际意义。

2. 截面验算

钢筋的连接一端采用螺栓套筒连接，另一端只能采用搭接或者焊接。采用螺栓套筒连接一端截面的尺寸及配筋如图1所示。采用搭接或者焊接一端截面尺寸及配筋如图2所示。钢筋采用HRB400钢材，直径选用 25，混凝土采用C30商品混凝土。

2.1螺栓连接端截面。

图1所示截面，梁内受压钢筋上下排分别布置8、7根 25的钢筋，受压钢筋面积为7463mm2 ；梁内受拉钢筋上中下排分别布置6、9、10根 25的钢筋，受拉钢筋面积为

12271.9mm2 。按照混凝土结构设计规范，梁的有效高度，受压区高度按公式计算，经计算，受压区高度x=201.77mm。相对受压区高度，由此可见，。因此，采用螺栓套筒连接端为适筋截面。

2.2搭接或焊接端截面。

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