纵向钢筋能承受多大的力？

Question

如题所述

Answer 1

所需的纵向受拉钢筋截面面积As=1066.58mm2

已知：
梁截面宽度b=200mm,高度h=450mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=35mm,受拉钢筋合力点到截面近边缘距离as=35mm,混凝土强度等级C20,纵向受拉钢筋强度设计值fy=300Mpa,纵向受压钢筋强度设计值f'y=300Mpa,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,截面设计弯矩M=98kN·m,截面下部受拉。

配筋计算
查混凝土规范表4.1.4可知
fc=9.6Mpa ft=1.10Mpa
由混凝土规范6.2.6条可知
α1=1.0 β1=0.8
由混凝土规范公式(6.2.1-5)可知混凝土极限压应变
εcu=0.0033
由混凝土规范表4.2.5可得钢筋弹性模量
Es=200000Mpa
相对界限受压区高度
ξb=0.550
截面有效高度
h0=h-a's=450-35=415mm
受拉钢筋最小配筋率
ρsmin=0.0020
受拉钢筋最小配筋面积
Asmin=ρsminbh
=0.0020×200×450
=180mm2
混凝土能承受的最大弯矩
Mcmax=α1fcξbh0b(h0-0.5ξbh0)
=1.0×9.6×0.550×415×200×(415-0.5×0.550×415)
=131227584N·mm >M
由混凝土规范公式(6.2.10-1)可得
αs=M/α1/fc/b/h20
=98000000/1.0/9.6/200/4152
=0.30
截面相对受压区高度
ξ=1-(1-2αs)0.5=1-(1-2×0.30)0.5=0.364
由混凝土规范公式(6.2.10-2)可得受拉钢筋面积
As=(α1fcbξh0)/fy
=(1.0×9.6×200×0.36×415)/300
　=962.31mm2
受拉钢筋配筋率
ρs=As/b/h
=962.31/200/450
=0.0107
由于ρs>0.01,为避免钢筋过于拥挤，将受拉钢筋分两排布置，取截面有效高度
h0=h-a's-25=390mm
经重新计算,可得计算需要受拉钢筋面积
As=1066.58mm2
As>Asmin,取受拉钢筋面积
As=1066.58mm2