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结构设计原理计算方法

东北林业大学土木工程学院sucoqy@

结构设计原理案例计算步骤

一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算

计算公式：

fcdb

γοMd

γοMd≤

使用条件：

ρ

x≤

注：ρmin=45ftd/

计算方法：

=1\*GB4㈠截面设计yy

1、已知弯矩组合设计值Md，钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h

=1\*GB3

=2\*GB3②假设as；

=3\*GB3③根据假设计算hoho

=4\*GB3④计算x（力矩平衡公式：γοMd=f

=5\*GB3⑤判断适用条件：x≤ξbho（若xξ

=6\*GB3⑥计算钢筋面积As（力平衡公式：fcdb

=7\*GB3⑦选择钢筋，并布置钢筋（若bmin=2a侧

=8\*GB3⑧根据以上计算确定as（若as与假定值接近，则计算ho，否则以as的确定值作为假定值从=3\*GB3③开始重新计算）；

=9\*GB3⑨以as的确定值计算ho；

=10\*GB3⑩验证配筋率ρ=Asbho是否满足要求（

2、已知弯矩组合设计值Md，材料规格，设计截面尺寸b、h

=1\*GB3

=2\*GB3②假设as，先确定b；

=3\*GB3③假设配筋率ρ（矩形梁ρ=0.006~0.015，板ρ=0.003~0.008

=4\*GB3④计算ξ（ξ=ρfsdfcd，若ξ≤ξ

=5\*GB3⑤计算ho（令x=ξho，代入

=6\*GB3⑥计算h（h=ho+as，

=7\*GB3⑦确定h（依构造要求hb=2.5~3，调整

=8\*GB3⑧之后按“1”的计算步骤计算As。

=2\*GB4㈡承载力复核

已知截面尺寸b、ho，钢筋截面面积As，材料规格，弯矩组合设计值

所要求的是截面所能承受的最大弯矩Md

=1\*GB3

=2\*GB3②确定as；

=3\*GB3③计算ho；

=4\*GB3④计算x（应用力平衡公式：fcdbx=fsdAs，若xξb

=5\*GB3⑤适用条件判断（x≤ξbho，

=6\*GB3⑥计算最大弯矩Md‘（若x≤ξbho，则按γοMd=fcdbxho-x2式计算最大弯矩）

二、双筋矩形截面梁承载力计算

计算公式：

X=0，

MAs=0

适用条件：

（1）x≤

（2）x≥

注：对适用条件的讨论

=1\*GB3①当xξbhox≥2as‘时，则应增大截面尺寸或提高砼等级或增加As’的用量（即将As’当作未知数重新计算

=2\*GB3②当x≤ξbhox

a.《公桥规》规定：假定受压区混凝土压应力的合力作用点与受压区钢筋合力作用点重合，并对其取矩，即

令x=2as

MA

计算出As

b.再按不考虑受压区钢筋的存在（即令As’=0

将a、b中计算出的As进行比较，若是截面设计计算则取其较小值，若是承载能力复核

计算方法：

=1\*GB4㈠截面设计

1.已知截面尺寸b、h，钢筋、混凝土的强度等级，桥梁结构重要性系数γο，弯矩组合设计值Md，计算

步骤：

=1\*GB3①根据已知查表得：fcd、fsd、fsd、ftd

=2\*GB3②假设as‘、as（一般按双排布置取假设值）；

=3\*GB3③计算ho；

=4\*GB3④从充分发挥砼抗压强度角度（最经济原则）考虑，令x=ξbho，使A

=5\*GB3⑤计算As’（应用力矩平衡公式）；

=6\*GB3⑥选择受压区钢筋，布置(一般按单排布置)：bminb，确定as‘（要求

=7\*GB3⑦计算As（应用力平衡公式代入As’的实际值计算）；

=8\*GB3⑧选择受拉区钢筋，确定A