混凝梁的高度究竟可以做多小(解決了公式不能顯示的問題)?
admin888
混凝梁的高度究竟可以做多。ń鉀Q了公式不能顯示的問題)?
跨高比常用來作為選擇梁高的參考,這個參考是固定不變的嗎?荷載很大或很小、梁寬取值將如何影響高跨比?
下面試圖弄清楚它們之間的主要關系,為此不得不做一些計算上的簡化處理。
矩形截面縱筋配筋率不超過2%撓度不大于1/250僅考慮豎向荷載根據《GB 50010-2010:混凝土結構設計規(guī)范》。
符號梁線荷載標準值:qk
等效壓力標準值:pk = qk / b
高跨比:ξh = h / l
無量綱化彎矩系數:km = M / (0.175 qk l^2)
剪力系數:kV = V / (0.7 qk l)
撓度系數:kw = w / (5 qk l^3)(384 EI))
綜合分項系數1.4。
簡支梁,km = kv = kw = 1.0。
抗剪:ξh >= 0.294 kV pk / ft抗彎:ξh^2 >= 11.4 km pk / fy撓度:ξh^3 >= 127 kw pk / Ec假定受拉鋼筋的配筋率為1.5%,受壓鋼筋與受拉鋼筋之比0.25。
撓度與構件的計算配筋有關,計算配筋越大,構件的短期剛度越大。參見《荷載增加一倍時,撓度會增加一倍嗎?》
混凝土強度等級:C30
鋼筋強度等級:HRB400
簡支梁跨高比最大值
舉例1:假定等效壓力為,查圖得最大跨高比為24.3。當跨度為10米時,最大有效等效壓力:200 - 25 x 10/24.3 = 189 kPa
當跨度為40米時,最大有效等效壓力:200 - 25 x 40/24.3 = 159 kPa
舉例2:假定等效壓力為,查圖得最大跨高比為8.2。當跨度為10米時,最大有效等效壓力:400 - 25 x 10/8.2 = 370 kPa
當跨度為40米時,最大有效等效壓力:00 - 25 x 40/8.2 = 278 kPa
通過上面的例子,可以簡單理解一下自重對梁受力的影響,當跨度變大時,這種影響將越來越大,直至混凝土梁不再經濟而不得不采用更高強輕質的材料,如鋼梁。
有效等效壓力是扣除梁自重之后的等效壓力。
舉例1:辦公樓,梁寬200mm,間距4m,樓面荷載標準值(含板自重不含梁自重)10kPa。有效等效壓力:10 x 4/0.2 = 200 kPa。
舉例2:地下室頂板,梁寬400mm,間距4m,樓面荷載標準值(含板自重不含梁自重) 44kPa。有效等效壓力:44 x 4.4/0.4 = 440 kPa。
邊界條件
彎矩系數
剪力系數
撓度系數
兩端固定
0.67
1.0
0.2
一端固定一端鉸接
1.0
1.25
0.4
簡支
1.0
1.0
1.0
懸臂
4.0
2.0
9.6
梁端固定梁跨高比最大值
一端固定一端簡支梁跨高比最大值
懸臂梁跨高比最大值
假定以有效等效壓力與等效壓力之比不超過40%作為懸臂梁懸挑長度控制的標準,即自重的負荷不超過40%。
例如:等效壓力300kPa,查圖得最大高跨比為4.3。
梁的最大允許跨度為:300 x 40% x 4.3 /25 = 20m
當荷載較小時,混凝土梁的高度一般受彎矩或撓度控制。設計中可以通過起拱來減小撓度。
當荷載較大時,混凝土梁的高度一般受剪力控制。可以通過增加梁寬來降低梁高。聽起來像是一句廢話!民用建筑中梁高跨比做到15,就算很高了,但橋梁的高跨比可以做到22(比如40米跨的預應力混凝土箱梁梁高1.8米),**慣了民用建筑來看市政橋梁總是覺得不可思議。
究其原因,市政橋梁的負荷寬度與梁寬之比往往比較小,因此其有效等效壓力(一般約為100kPa)往往比民用建筑小,所以可以做到更高的有效高跨比。
有效等效壓力較小時,截面由受彎和撓度控制,抗剪不起控制作用,箱梁中心做空對抗剪影響較大,但對抗彎影響很小,因此是合理的。








