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《材料力學鋼筋應力應變曲線》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、為了適應公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務技能及個人素質的培訓計劃材料力學鋼筋應力應變曲線 鋼筋砼梁應力應變計算方法的探討 余海森 摘要:對于鋼筋砼梁應力應變的計算,分別用橋梁規(guī)范中彈性體假定的應力計算方法和以砼處于彈塑性階段的應力計算方法進行分析,通過算例比較兩者計算結果的差異,提出一些個人的見解。關健詞:橋梁工程;鋼筋砼梁;應力應變值;計算方法;基本假定;彈性;彈塑性 0前言目的-通過該培訓員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這
2、個行業(yè)的安全感。為了適應公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務技能及個人素質的培訓計劃 鋼筋砼梁屬于受彎構件。按《公路鋼筋砼及預應力砼橋涵設計規(guī)范》(以下簡稱《橋規(guī)》)要求,對于鋼筋砼受彎構件的設計,首先按承載能力極限狀態(tài)對梁進行強度計算,從而確定構件的設計尺寸、材料、配筋量及鋼筋布置,以保證截面承載能力要大于荷載效應;另外,尚需按正常使用極限狀態(tài)對構件進行應力、變形、裂縫計算,驗算其是否滿足正常使用時的一些限值的規(guī)定。為檢驗鋼筋砼梁的施工是否滿足設計要求,均應對形成該梁的材料進行強度檢驗,但由于
3、砼的養(yǎng)護環(huán)境、工作條件及鋼筋的加工、布置等方面,均存在試樣與實際構件之間的差異,因而不能完全地說明該構件的工作性能。有時,按需要可對梁進行直接加載試驗以量測荷載效應值,通過實測值與理論計算值的比較,以檢驗其工作性能是否能滿足設計和規(guī)范的要求。通常情況下,我們不能直接測定梁體的應力值,只能通過實測梁體的應變值,進而求算其應力值。但鋼筋砼結構屬于非勻質材料,不能直接運用材料力學計算公式進行其應力及應變的計算,因此,本文按彈性階段應力計算和彈塑性階段應力計算2種方法進行分析比較?! ?按彈性階段計算應力的方法 鋼筋砼梁在使用階段的工作狀態(tài)可認為
4、與施工階段的工作狀態(tài)相同,都處于帶裂縫工作階段,因此可按施工階段的應力計算方法進行計算?! 』炯俣ā 稑蛞?guī)》規(guī)定:鋼筋砼受彎構件的施工階段應力計算,可按彈性階段進行,并作以下3項假定?! ∑浇孛婕俣ā ≌J為梁的正截面在梁受力并發(fā)生彎曲變形后,仍保持為平面,平行于梁中性軸的各縱向纖維的應變與其到中性軸的距離成正比,同時由于鋼筋與砼之間的粘結力,鋼筋與其同一水平線的砼應變相等。 6 4其表達式為: εh/x=εh′/(h0-x) εg=εh′目的-通過該培訓員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)
5、水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務技能及個人素質的培訓計劃 式中:εh′-為與鋼筋同一水平處砼受拉平均應變; εh-為砼受壓平均應變;εg-為鋼筋平均拉應變;x-為受壓區(qū)高度;h0-為截面有效高度?! 椥泽w假定 假定受壓區(qū)砼的法向應力圖形為三角形。鋼筋砼受變構件處在帶裂縫工作階段,砼受壓區(qū)的應力分布圖形是曲線形,但曲線并不豐滿,與直線相差不大,可以近似地看作呈直線分布,即受壓區(qū)砼的應力與應變成正比?! ˇ襤=εhEh 式中:σh-為砼應力;
6、εh-為砼受壓平均應變;Eh-為砼彈性模量。 受拉區(qū)砼完全不能承受拉應力 在裂縫截面處,受拉區(qū)砼已大部分退出工作,但在靠近中和軸附近,仍有一部分砼承擔著拉應力。由于其拉應力較小,內力偶臂也不大,因此,不考慮受拉區(qū)砼參加工作,拉應力全部由鋼筋承擔。 σg=εgEg 式中:σg-為鋼筋應力; εg-為受拉區(qū)鋼筋平均應變;Eg-為鋼筋彈性模量。 采用換算截面計算應力目的-通過該培訓員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目
7、的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務技能及個人素質的培訓計劃 根據(jù)同一水平處鋼筋應變與砼的應變相等,將鋼筋應力換算為砼應力,則鋼筋應力為砼應力的ng倍。由上述假定得到的計算圖式與材料力學中勻質梁計算圖非常接近,主要區(qū)別是鋼筋砼梁的受拉區(qū)不參予工作。因此,將鋼筋假想為受拉的砼,形成一種拉壓性能相同的假想材料組成的勻質截面,即為換算截面,再按材料力學公式進行應 力計算?! ∈軌簠^(qū)邊緣砼應力 σha=Mx/I01 式中:M-為彎矩; x為受壓區(qū)高度;I01為換算截面慣性矩?! ∈芾摻蠲娣e重心處鋼筋應力 σg=ngM(h0-x)
8、/I01 式中:M-為彎矩; x-為受壓區(qū)高度;I01-為換算截面慣性矩;h0-為截面有效高度?! τ诮孛鎿Q算系數(shù)ng,《橋規(guī)》規(guī)定如下:砼標號15號ng=15砼標號20、