鋼筋輕骨料混凝土結構設計規(guī)程(JGJ 12-82)之強度計算(上）

第5.1.1條 鋼筋輕骨料混凝土軸心受壓構件，當配有箍筋或在縱向鋼筋上焊有橫向鋼筋時(圖3)，其正截面強度應按下列公式計算：

式中

K--鋼筋輕骨料混凝土軸心受壓構件強度設計安全系數(shù)，按第3-2-2條表8、表9采用；

N--縱向力；

φ--鋼筋輕骨料混凝土構件的縱向彎曲系數(shù)，按表13采用；

Ra--輕骨料混凝土的軸心抗壓設計強度；

A--構件截面面積；

R'g--縱向鋼筋的抗壓設計強度；

A'g--全部縱向鋼筋的截面面積。

當縱向鋼筋配筋百分率大于3%時，式中A應改用Ah，Ah=A-A'g。

圖3 配置箍筋的鋼筋輕骨料混凝土軸心受壓構件截面圖

鋼筋輕骨料混凝土構件的縱向彎曲系數(shù)φ 表13

注：表中L0--構件計算長度；

b--矩形截面的短邊尺寸；

d--圓形截面的直徑；

r--截面最小回轉半徑。

(Ⅱ)軸心受拉構件

第5.1.2條 鋼筋輕骨料混凝土軸心受拉構件的正截面強度應按下列公式計算：

式中 K--鋼筋輕骨料混凝土軸心受拉構件的強度設計安全系數(shù)，按第3-2-2條表3-2-2-1、表3-2-2-2采用；

N--縱向力；

Rg--縱向鋼筋的抗拉設計強度；

Ag--全部縱向鋼筋的截面面積。

(Ⅲ)受彎構件

第5.1.3條 對稱于彎矩作用平面的任意截面(環(huán)形和圓形截面除外)的鋼筋輕骨料混凝土受彎構件，其正截面強度應按下列公式計算：

此時，中和軸的位置按下列公式確定：

混凝土受壓區(qū)的高度應符合下列條件：

式中 K--鋼筋輕骨料混凝土受彎構件的強度設計安全系數(shù)，按第3-2-2條表8、表9采用；

M--彎矩；

Rw--輕骨料混凝土彎曲抗壓設計強度；

Ag--縱向受拉鋼筋的截面面積；

A'g--縱向受壓鋼筋的截面面積；

A'h--混凝土受壓的截面面積；

Sh--混凝土受壓區(qū)截面面積對受拉鋼筋合力點的面積矩；

Sg--受壓鋼筋截面面積對受拉鋼筋合力點的面積矩；

h0--截面的有效高度；

a'g--受壓鋼筋合力點至受壓邊緣的距離；

zh--縱向受拉鋼筋合力點至受壓式混凝土合力點之間的距離。

注：①當縱向鋼筋采用冷拔低碳鋼絲時，則公式(5-1-3-3)改為χ≤0.4h0。

②在構件中如無受壓鋼筋或不考慮受壓鋼筋時，不需要符合公式(5-1-3-4)的要求。

第5.1.4條 如在受彎構件受拉區(qū)中配置的鋼筋截面面積大于強度公式(5-1-3-1)的要求(例如，當鋼筋是由裂縫寬度的條件確定時)，則在驗算公式(5-1-3-3)時，應僅考慮由強度條件要求確定的那一部分受拉鋼筋的截面積。

第5.1.5條 在受彎構件中，僅當截面高度受到限制、承受正負號彎矩或有其他特殊要求時，才可配置計算的受壓鋼筋。此時，正截面強度應符合下列要求：

式中 S0--混凝土有效截面面積對受拉鋼筋合力點的面積矩。

此外，在計算中考慮受壓鋼筋時，必須符合公式(5-1-3-4)的條件，當不符合公式(5-1-3-4)時，正截面強度可按下列公式計算：

如按上式求得的正截面強度比不考慮受壓鋼筋還小時，則應按不考慮受壓鋼筋計算。

第5.1.6條 矩形截面或翼緣位于受拉邊的T形截面受彎構件，其正截面強度應按下列公式計算(圖4)：

圖4 矩形截面鋼筋輕骨料混凝土受彎構件正截面強度計算圖

此時，中和軸的位置按下列公式確定：

混凝土受壓區(qū)的高度應符合χ≤0.5h0和下列要求：

式中χ--混凝土受壓區(qū)的高度；

b--矩形截面的寬度或T形截面的肋寬。

第5.1.7條 翼緣位于受壓區(qū)的T形截面受彎構件，其正截面強度應按下列情況計算：

一、當符合下列條件時：

則按寬度為b'i的矩形截面計算(圖5a)。

圖5 T形截面鋼筋輕骨料混凝土受彎構件中軸位置圖a)中和軸位于翼緣內(nèi)；b)中和軸位于肋部

二、當符合下列條件時：

則應考慮截面肋部受壓混凝土的工作(圖5b)，其正截面強度按下列公式計算：

此時，中和軸的位置按下列公式確定：

式中 h'i--T形截面受壓區(qū)翼緣高度；

b'i--T形截面受壓區(qū)翼緣計算寬度，按第5-1-8條確定。

按上述公式計算T形截面受彎構件時，混凝土受壓區(qū)的高度應符合第5-1-3條公式(5-1-3-3)、(5-1-3-4)的要求。

第5.1.8條 T形及倒L形截面受彎構件位于受壓區(qū)的翼緣計算寬度b'i，應按表14所列各項中的最小值取用。

T形及倒L形截面受彎構件翼緣計算寬度b'i 表14

注：①表中b--梁(肋)的寬度。

②如肋形梁在梁跨內(nèi)設有間距小于縱肋間距的橫肋時，則可不遵守表中項次3的規(guī)定。

③對有加腑的T形和倒L形截面，當加腑的高度hy≥h'i且加腑的寬度by≤3hy時，則其翼緣計算寬度可按表中項次3的規(guī)定分別增加2by(T形截面)和by(倒L形截面)。

④獨立梁受壓區(qū)的翼緣板面在荷載作用下，如不能滿足抗裂要求而產(chǎn)生沿縱肋方向的裂縫，則計算寬度取用肋寬b。

第5.1.9條 矩形、T形和工字形截面的一般受彎構件，其截面應符合下列要求：

薄腹梁等斜裂縫開展較大的構件，應符合下列要求：

式中 K--鋼筋輕骨料混凝土受彎構件斜截面受剪的強度設計安全系數(shù)，按第3-2-2條表3-2-2-1、表3-2-2-2采用：

Q--剪力；

b--矩形截面的寬度，T形截面或工字形截面的肋寬；

ωq--鋼筋輕骨料混凝土受彎構件斜截面抗剪強度的綜合影響系數(shù)：

對于吵輕混凝土ωq=0.83；對于煤矸石全輕混凝土ωq=0.75。

注：受拉邊傾斜的構件，當有實踐經(jīng)驗時，上述截面尺寸條件可適當放寬。

第5.1.10條 在計算斜截面的抗剪強度時，其計算位置應按下列規(guī)定采用：

一、支座邊緣處的截面(圖6a、b截面1-1)；

二、受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面(圖6a截面2-2、3-3)；

三、受拉區(qū)箍筋數(shù)量與間距改變處的截面(圖6b截面4-4)；

四、肋寬改變處的截面。

注：①對受拉邊傾斜的受彎構件，尚應包括梁高度開始變化處、集中荷載作用處和其他不利的截面。

②箍筋的間距以及彎起鋼筋前一排(對支座而言)的彎起點到后一排的彎終點間的距離，應符合第7-4-4條和第7-4-6條的要求。

圖6 斜截面抗剪強度的計算位置圖

1-1--支座邊緣處的斜截面；

2-2、3-3--受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點的斜截面；

4-4--箍筋數(shù)量與間距改變處的斜截面