[发明专利]一种确定使用弯矩下钢砼梁理想配筋率的适用方法

摘要

本发明公开了一种确定使用弯矩下钢砼梁理想配筋率的适用方法。制作一组矩形截面钢砼梁，各根梁的混凝土强度、钢筋等级、梁长、截面尺寸及保护层厚度保持一致，而让其配筋率ρi从小到大分布在0.2％到2％的范围内，然后对每根梁进行简支两点对称加载试验，利用试验所获得的数据，求得钢砼梁在使用弯矩下的理想配筋率ρ′的经验公式，所得ρ′的经验公式对钢砼结构的设计具有重要意义。

主权项

1.一种确定使用弯矩下钢砼梁理想配筋率的适用方法，其特征在于：制作n根矩形截面钢筋混凝土梁，其中n≥12，每根梁仅在受拉侧配置纵向钢筋，让所有梁的混凝土强度、钢筋等级、梁长、梁宽、梁高及保护层厚度基本保持一致，而让各根梁的配筋率ρ_i从小到大分布在0.2％到2％的范围内，对所有梁进行简支两点对称加载试验，测得每一根梁弯矩M随梁跨中底部挠度w变化的坐标关系图M(w)，选取那些弯矩M与挠度w呈现出三折线形态变化规律的M(w)图作为试验结果使用，取这些图中的最大弯矩值为对应梁的破坏弯矩M_u(i)，并取(0.5～0.6)M_u(i)为对应梁的使用弯矩M_k(i)，对应M_k(i)的梁跨中底部挠度值为w_k(i)，所有梁的受压弹性模量值皆取为混凝土的弹性模量值E_c，将E_c及M_k(i)和w_k(i)代入方程bh3Ei+Ec(Ei++Ec)2+3hMk(i)EcEi++Ec=3Mk(i)4wk(i)2+l28wk(i),]]>求得对应梁的受拉弹性模量值其中，l为所有钢筋混凝土梁进行简支两点对称加载试验时的跨长、b为梁宽、h为梁高，将各根梁的配筋率ρ_i和对应的计算值代入以下公式，α=nΣi=1nEi+·ρi-Σi=1nEi+Σi=1nρinΣi=1nρi2-Σi=1nρiΣi=1nρi,]]>β=Σi=1nρi2Σi=1nEi+-Σi=1nEi+·ρiΣi=1nρinΣi=1nρi2-Σi=1nρiΣi=1nρi]]>求得系数α和β，再将α、β、E_c、E_s、f_c、f_y代入以下表达式，ρ′=Es2fc2αEcfy2-βα,]]>求得钢筋混凝土梁在使用弯矩下的理想配筋率ρ′，其中，E_s为受拉钢筋的弹性模量，f_c为混凝土的抗压强度，f_y为受拉钢筋的屈服强度，所有物理量的单位皆采用国际单位制。