钢筋轻骨料混凝土结构设计规程(JGJ 12-82)之强度计算(上）

第5.1.1条 钢筋轻骨料混凝土轴心受压构件，当配有箍筋或在纵向钢筋上焊有横向钢筋时(图3)，其正截面强度应按下列公式计算：

式中

K--钢筋轻骨料混凝土轴心受压构件强度设计安全系数，按第3-2-2条表8、表9采用；

N--纵向力；

φ--钢筋轻骨料混凝土构件的纵向弯曲系数，按表13采用；

Ra--轻骨料混凝土的轴心抗压设计强度；

A--构件截面面积；

R'g--纵向钢筋的抗压设计强度；

A'g--全部纵向钢筋的截面面积。

当纵向钢筋配筋百分率大于3%时，式中A应改用Ah，Ah=A-A'g。

图3 配置箍筋的钢筋轻骨料混凝土轴心受压构件截面图

钢筋轻骨料混凝土构件的纵向弯曲系数φ 表13

注：表中L0--构件计算长度；

b--矩形截面的短边尺寸；

d--圆形截面的直径；

r--截面最小回转半径。

(Ⅱ)轴心受拉构件

第5.1.2条 钢筋轻骨料混凝土轴心受拉构件的正截面强度应按下列公式计算：

式中 K--钢筋轻骨料混凝土轴心受拉构件的强度设计安全系数，按第3-2-2条表3-2-2-1、表3-2-2-2采用；

N--纵向力；

Rg--纵向钢筋的抗拉设计强度；

Ag--全部纵向钢筋的截面面积。

(Ⅲ)受弯构件

第5.1.3条 对称于弯矩作用平面的任意截面(环形和圆形截面除外)的钢筋轻骨料混凝土受弯构件，其正截面强度应按下列公式计算：

此时，中和轴的位置按下列公式确定：

混凝土受压区的高度应符合下列条件：

式中 K--钢筋轻骨料混凝土受弯构件的强度设计安全系数，按第3-2-2条表8、表9采用；

M--弯矩；

Rw--轻骨料混凝土弯曲抗压设计强度；

Ag--纵向受拉钢筋的截面面积；

A'g--纵向受压钢筋的截面面积；

A'h--混凝土受压的截面面积；

Sh--混凝土受压区截面面积对受拉钢筋合力点的面积矩；

Sg--受压钢筋截面面积对受拉钢筋合力点的面积矩；

h0--截面的有效高度；

a'g--受压钢筋合力点至受压边缘的距离；

zh--纵向受拉钢筋合力点至受压式混凝土合力点之间的距离。

注：①当纵向钢筋采用冷拔低碳钢丝时，则公式(5-1-3-3)改为χ≤0.4h0。

②在构件中如无受压钢筋或不考虑受压钢筋时，不需要符合公式(5-1-3-4)的要求。

第5.1.4条 如在受弯构件受拉区中配置的钢筋截面面积大于强度公式(5-1-3-1)的要求(例如，当钢筋是由裂缝宽度的条件确定时)，则在验算公式(5-1-3-3)时，应仅考虑由强度条件要求确定的那一部分受拉钢筋的截面积。

第5.1.5条 在受弯构件中，仅当截面高度受到限制、承受正负号弯矩或有其他特殊要求时，才可配置计算的受压钢筋。此时，正截面强度应符合下列要求：

式中 S0--混凝土有效截面面积对受拉钢筋合力点的面积矩。

此外，在计算中考虑受压钢筋时，必须符合公式(5-1-3-4)的条件，当不符合公式(5-1-3-4)时，正截面强度可按下列公式计算：

如按上式求得的正截面强度比不考虑受压钢筋还小时，则应按不考虑受压钢筋计算。

第5.1.6条 矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面受弯构件，其正截面强度应按下列公式计算(图4)：

图4 矩形截面钢筋轻骨料混凝土受弯构件正截面强度计算图

此时，中和轴的位置按下列公式确定：

混凝土受压区的高度应符合χ≤0.5h0和下列要求：

式中χ--混凝土受压区的高度；

b--矩形截面的宽度或T形截面的肋宽。

第5.1.7条 翼缘位于受压区的T形截面受弯构件，其正截面强度应按下列情况计算：

一、当符合下列条件时：

则按宽度为b'i的矩形截面计算(图5a)。

图5 T形截面钢筋轻骨料混凝土受弯构件中轴位置图a)中和轴位于翼缘内；b)中和轴位于肋部

二、当符合下列条件时：

则应考虑截面肋部受压混凝土的工作(图5b)，其正截面强度按下列公式计算：

此时，中和轴的位置按下列公式确定：

式中 h'i--T形截面受压区翼缘高度；

b'i--T形截面受压区翼缘计算宽度，按第5-1-8条确定。

按上述公式计算T形截面受弯构件时，混凝土受压区的高度应符合第5-1-3条公式(5-1-3-3)、(5-1-3-4)的要求。

第5.1.8条 T形及倒L形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度b'i，应按表14所列各项中的最小值取用。

T形及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度b'i 表14

注：①表中b--梁(肋)的宽度。

②如肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时，则可不遵守表中项次3的规定。

③对有加腑的T形和倒L形截面，当加腑的高度hy≥h'i且加腑的宽度by≤3hy时，则其翼缘计算宽度可按表中项次3的规定分别增加2by(T形截面)和by(倒L形截面)。

④独立梁受压区的翼缘板面在荷载作用下，如不能满足抗裂要求而产生沿纵肋方向的裂缝，则计算宽度取用肋宽b。

第5.1.9条 矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件，其截面应符合下列要求：

薄腹梁等斜裂缝开展较大的构件，应符合下列要求：

式中 K--钢筋轻骨料混凝土受弯构件斜截面受剪的强度设计安全系数，按第3-2-2条表3-2-2-1、表3-2-2-2采用：

Q--剪力；

b--矩形截面的宽度，T形截面或工字形截面的肋宽；

ωq--钢筋轻骨料混凝土受弯构件斜截面抗剪强度的综合影响系数：

对于吵轻混凝土ωq=0.83；对于煤矸石全轻混凝土ωq=0.75。

注：受拉边倾斜的构件，当有实践经验时，上述截面尺寸条件可适当放宽。

第5.1.10条 在计算斜截面的抗剪强度时，其计算位置应按下列规定采用：

一、支座边缘处的截面(图6a、b截面1-1)；

二、受拉区弯起钢筋弯起点处的截面(图6a截面2-2、3-3)；

三、受拉区箍筋数量与间距改变处的截面(图6b截面4-4)；

四、肋宽改变处的截面。

注：①对受拉边倾斜的受弯构件，尚应包括梁高度开始变化处、集中荷载作用处和其他不利的截面。

②箍筋的间距以及弯起钢筋前一排(对支座而言)的弯起点到后一排的弯终点间的距离，应符合第7-4-4条和第7-4-6条的要求。

图6 斜截面抗剪强度的计算位置图

1-1--支座边缘处的斜截面；

2-2、3-3--受拉区弯起钢筋弯起点的斜截面；

4-4--箍筋数量与间距改变处的斜截面