1、梁弯矩配筋的简化计算方法民用建筑所 王晓星1 前言随着计算机的发展,大型结构的计算越来越程序化,简便化,但机算结果的正确性和适用性的判定仍然需要手算来完成, 。我们一些结构设计师尤其是新参加工作的设计师在结构计算中也过分依赖于计算机,手算能力比较薄弱,特别是在现场服务中对结构问题的处理时,往往时间紧,又要保证结构的安全和经济,加强自己的手算能力和经验的积累对每个结构设计师都是必不可缺的。本文提出了混凝土结构设计中最常用的梁弯矩配筋的简化计算方法,愿与大家共同商讨。2 简化计算方法梁弯矩配筋可先计算出矩形梁的截面系数 A,按此系数查得配筋系数的第一行,第二行对应的就是配筋系数值,HRB335 配
2、筋系数表见附表 1,HRB400 配筋系数表见附表 2。配筋系数表有如下的特点:截面系数浮动范围非常大,而配筋系数却很小,多数只是 0.001位的变化,而且各混凝土强度等级的截面系数范围均同。所以如果我们能记忆几个固定的数值,采用内插法进行计算,就可以脱离配筋系数表,快速而又准确地得出配筋结果。截面系数 )(320mhBkNMA配筋量 配 筋 系 数)(0s式中: 为梁的弯矩设计值M)(mkN为梁的宽度B)(为梁的有效高度0h为配筋面积As)(2cm公式中括号内为单位不参预计算,对于 T 形梁和板只需取前几个系数即可。配筋系数表第二行的第一个数为最小配筋率,最后一行为受压区高度为 0.55 。
3、当精度要求不高时,对于 T 形梁和板采0h用级筋时可直接取配筋系数为 0.050;级筋可取配筋系数为0.035。精确计算的公式在此不再细述,可参见混凝土结构教科书或钢筋混凝土结构计算手册。3 计算示例1:某梁所承受弯矩设计值为 145 ,取梁高为 500,梁宽为 250, 混mkN凝土强度等级 C30;HRB335 钢筋;试计算配筋 .C30 混凝土;HRB335截面系数 A 650 1000 2000 3000 4000 5000 5500配筋系数 0.0341 0.035 0.036 0.038 0.040 0.043 0.045简化计算: 27416.051A取配筋系数为 0.0375
4、228.3.4mcs精确计算:受压区高度 mbfMhxc9120相对受压区高度 50.4.0690纵向受拉钢筋 27fxfAsyc2:某板跨中弯矩设计值为6.5 ,板厚取为100,混凝土强度等级mkN/C25; HRB335钢筋;试计算配筋.简化计算: 2284.035.86cAs精确计算(取 1m 宽为单元):受压区高度 mbfMhxc6120相对受压区高度 50.74.860纵向受拉钢筋 2fxfAsyc4 总结由上述两例对比可知,计算误差均在允许范围内即小于 5%。梁的弯矩配筋在结构设计中是最常用又重要的一部分,我们只要掌握简化计算方法就可以得到事半功倍的效果。参考文献:1混凝土结构设计
5、规范 (GB 50010-2002) 中国建筑工业出版社2简明钢筋混凝土结构计算手册 国振喜主编 机械工业出版社3混凝土结构构造手册 中国有色工程设计研究总院主编 中国建筑工业出版社4高层建筑结构概念设计 郁彦著 铁道工业出版社附表 1A 581 871 1317 1714 2068 2384 2667 2919 3145 3346 3526 3687 3820ysf0.0344 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C20HRB335fy=300 (%)0.20 0.305 0.474 0
6、.634 0.786 0.930 1.067 1.197 1.321 1.439 1.552 1.659 1.752A 585 1079 1632 2125 2564 2956 3306 3618 3897 4148 4371 4571 4740ysf10.0342 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C25HRB335fy=300 ()0.20 0.378 0.588 0.786 0.974 1.153 1.322 1.483 1.637 1.783 1.923 2.057 2.178A
7、 630 1297 1962 2553 3081 3552 3972 4348 4684 4984 5253 5492 5700ysf10.0341 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C30HRB335fy=300 (%)0.215 0.454 0.706 0.945 1.170 1.385 1.589 1.783 1.967 2.143 2.311 2.472 2.62A 690 1515 2391 2981 3598 4148 4639 5078 5470 5820 6134 641
8、4 6660ysf10.0341 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C35HRB335fy=300 ()0.235 0.530 0.825 1.103 1.367 1.618 1.856 2.081 2.297 2.503 2.699 2.886 3.062续附表 1A 753 1732 2620 3410 4115 4743 5306 5807 6255 6657 7015 7336 7610ysf0.034 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.
9、041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C40HRB335fy=300 (%)0.256 0.606 0.943 1.262 1.564 1.850 2.122 2.381 2.628 2.863 3.087 3.301 3.497A 794 1913 2894 3768 4546 5241 5861 6415 6911 7354 7750 8104 8450ysf10.034 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C45HRB335fy=300 ()0.27 0.
10、670 1.042 1.394 1.727 2.044 2.344 2.630 2.903 3.162 3.410 3.647 3.884A 836 2095 3169 4125 4977 5737 6417 7024 7566 8051 8485 8872 9210ysf10.034 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.045 0.046C50HRB335fy=300 (%)0.284 0.733 1.141 1.526 1.891 2.238 2.567 2.880 3.178 3.462 3.733
11、3.993 4.234A 902 2494 3772 4910 5925 6830 7639 8361 9007 9585 10101 10510ysf10.0339 0.035 0.036 0.037 0.038 0.039 0.040 0.041 0.042 0.043 0.044 0.0452C60HRB335fy=300 ()0.306 0.873 1.358 1.817 2.251 2.664 3.056 3.428 3.783 4.121 4.444 4.753附表 2A 698 961 1632 2217 2726 3170 3558 3898 4194 4454 4581ysf
12、10.0286 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C25HRB400fy=360 (%)0.2 0.279 0.490 0.687 0.872 1.046 1.210 1.364 1.510 1.648 1.719A 702 1154 1962 2664 3276 3810 4276 4684 5040 5352 5480ysf10.0285 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C30HRB400fy=360 ()0.200 0.
13、335 0.588 0.826 1.048 1.257 1.454 1.639 1.814 1.980 2.053A 704 1348 2291 3111 3825 4449 4994 5470 5886 6250 6414ysf10.0284 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C35HRB400fy=360 (%)0.200 0.391 0.687 0.964 1.224 1.468 1.698 1.914 2.119 2.312 2.405A 755 1542 2620 3558 4375 5088 571
14、1 6256 6732 7148 7330ysf10.0284 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C40HRB400fy=360 ()0.214 0.447 0.786 1.103 1.40 1.679 1.942 2.190 2.424 2.645 2.748续附表 2A 794 1703 2894 3930 4833 5621 6309 6911 7436 7897 8104ysf10.0283 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.
15、038C45HRB400fy=360 (%)0.225 0.494 0.868 1.218 1.547 1.855 2.145 2.419 2.677 2.922 3.04A 833 1865 3169 4303 5292 6154 6908 7566 8142 8645 8872ysf10.0285 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C50HRB400fy=360 ()0.236 0.541 0.951 1.334 1.693 2.031 2.349 2.648 2.931 3.199 3.327A 867
16、2043 3471 4713 5795 6740 7565 8286 8917 9468 9717ysf10.0283 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C55HRB400fy=360 (%)0.245 0.592 1.041 1.461 1.855 2.224 2.572 2.900 3.210 3.503 3.644A 868 2220 3772 5123 6299 7326 8223 9007 9693 10293 10562ysf10.0282 0.029 0.030 0.031 0.032 0.033 0.034 0.035 0.036 0.037 0.038C60HRB400fy=360 ()0.255 0.644 1.132 1.588 2.016 2.418 2.796 3.153 3.489 3.808 3.961