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单筋矩形梁正截面承载力计算1

单筋矩形梁正截面承载力计算1
单筋矩形梁正截面承载力计算1

基本构件计算:单筋矩形梁正截面承载力计算

一、计算简图:

二、基本公式

1.公式法的三个基本公式:

单筋矩形梁正截面受弯承载力计算的三个基本公式:

s y c A f bx f =1α

??? ?

?

-=≤201x h bx f M M c u α

??? ?

?

-=≤20x h A f M M s y u

式中 M —— 弯矩设计值;

M u —— 受弯承载力设计值,即破坏弯矩设计值;

c f 1α—— 混凝土等效矩形应力图的应力值; y f —— 钢筋抗拉强度设计值; s A —— 受拉钢筋截面面积; b —— 梁截面宽度; x —— 混凝土受压区高度;

h 0 —— 截面有效高度,即截面受压边缘到受拉钢筋合力点的距离,h 0=h-a ; a —— 受拉钢筋合力点到梁受拉边缘的距离,当受拉钢筋为一排时,a =c+d/2; c —— 混凝土保护层厚度; d —— 受拉钢筋直径。

2.系数法的基本公式

(1)系数的公式

).(s ξ-ξ=α501

(4-21)

s αξ211--= (4-25)

ξ-=α-+=

γ5012

211.s

s (4-26)

(2)基本公式 2

1201)5.01(bh f bh f M c s c ααξξα=-=

0h A f M s s y γ=

三、基本公式的适用条件

1)防止超筋破坏

b ξξ≤ 或 b ρρ≤ 或 0h x b ξ≤

2)防止少筋破坏

bh A A s s min min ,ρ=≥

四、计算方法

1.截面选择(设计题)

按已知的荷载设计值作用下的弯矩M 设计截面时,常遇到下列两种情形: 情形1 : 已知:M 、混凝土强度等级及钢筋等级;构件截面尺寸b 及h 。 求:所需的受拉钢筋截面面积A s 。 [解]

(1)确定基本数据

c f ;y f ;a h h -=0

(2)计算有关系数

2

1bh f M

c s αα=

s αξ211--=

ξ-=α-+=

γ5012211.s

s

(3)计算受拉钢筋 0

h f M

A s y s γ=

或 01bh f f A y

c

s αξ

=

(4)根据求得的受拉钢筋A s ,按照有关构造要求从附表20中选用钢筋直径和根数 (5)验算适用条件

1)适用条件:b ξ≤ξ;

2)若b ξ>ξ:需加大截面,或提高混凝土强度等级,或改用双筋矩形截面 3)验算bh A A m in m in ,s s ρ=≥。

情形2 已知:M 、混凝土强度等级及钢筋等级。 求:b 、h 及A s 。

[解]

(1)确定基本数据

c f ;y f ;

(2)假定梁宽b

矩形截面梁的高宽比h/b 一般取2.0~3.5;T 形截面梁的h/b 一般取2.5~4.0(此处b 为梁肋宽)。为了统一模板尺寸便于施工,建议梁的宽度采用b =120、150、180、200、250、300、350mm 等尺寸;梁的高度采用h =250、300、350……750、800、900、1000mm 等尺寸。 (3)假定配筋率ρ,取在经济配筋率的范围内

(4)计算有关系数

c

y

f f 1αρ

ξ=;()[]

2

1150ξ--=α.s

(5)令M =M u ,计算h 0

b

f M

h c s 10αα=

(6)计算梁高

350+=h h 或600+=h h

取整数后应符合前文规定的常用尺寸。此时,可检查h /b 是否合适。

s αξ211--= (4-25)

ξ-=α-+=

γ5012

211.s

s

(3)计算受拉钢筋

h f M A s y s γ=

或 01bh f f

A y c s αξ=

(4)根据求得的受拉钢筋A s ,按照有关构造要求从附表20中选用钢筋直径和根数 (5)验算适用条件

1)适用条件:b ξ≤ξ;

2)若b ξ>ξ:需加大截面,或提高混凝土强度等级,或改用双筋矩形截面 3)验算bh A A m in m in ,s s ρ=≥。

(6)这样调整后,截面尺寸b 、h 变为已知情形,再按上述情形1计算A s 。

2.承载力校核(复核题)

已知:b 、h 、A s 、M 、混凝土强度等级及钢筋等级。 求:M u 。 [解]

(1)确定基本数据

c f ;y f ;a h h -=0

(2)计算配筋率

bh A s

=

ρ计算

(3)计算相对受压区高度

c

y

f f 1αρ

ξ=

(4)验算适用条件 1)bh A A m in m in ,s s ρ=≥

2)b ξ≤ξ

(5)计算承载力弯矩并校核

M ).(bh f M c u >ξ-ξα=5012

01

(6)若b ξ>ξ,计算承载力弯矩并校核

M bh f M b b c u >-=)5.01(201ξξα

(7)若min ,s s A A <时,

需按bh A A s s min min ,ρ==配筋(在承载力安全已得到满足的条件下)或修改截面重新设计。

,

受弯构件正截面承载力计算测试分析

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题: 1、对受弯构件,必须进行 、 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有 、 、 、 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 、 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中,=0ε 、=cu ε 。 5、梁截面设计时,采用C20混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时 、两排钢筋时 。 6、梁截面设计时,采用C25混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 的梁。 8、双筋梁是指 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 ,上部钢筋的净距为 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 ,x a m .ρρ≤是为了防止 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中,不必验算的条件分别为 和 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 三种。 13、板中分布筋的作用是 、 、 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 、 。 15、单筋矩形截面的适用条件是 、 。 16、双筋梁截面设计时,当s A '和s A 均为未知,引进的第三个条件是 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时,HPB235,HRB335,HRB400钢筋的b ξ分别为 、 、 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 和 较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξφ,说明 。 二、判断题:

1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。( ) 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。( ) 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。( ) 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 6、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 7、在钢筋混凝土梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 8、双筋矩形截面梁,如已配s A ',则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。( ) 9、只要受压区配置了钢筋,就一定是双筋截面梁。( ) 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。( ) 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。( ) 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s =ρ。( ) 三、选择题: 1、受弯构件是指( )。 A 截面上有弯矩作用的构件 B 截面上有剪力作用的构件 C 截面上有弯矩和剪力作用的构件 D 截面上有弯矩、剪力、扭矩作用的构件 2、梁中受力纵筋的保护层厚度主要由( )决定。 A 纵筋级别 B 纵筋的直径大小 C 周围环境和混凝土的强度等级 D 箍筋的直径大小 3、保护层的厚度是指( )。 A 从受力纵筋的外边缘到混凝土边缘的距离 B 箍筋外皮到混凝土边缘的距离 C 纵向受力筋合力点到混凝土外边缘的距离 D 分布筋外边缘到混凝土边缘的距离 4、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形,其确定原则为( )。 A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合 5、界限相对受压区高度,当( )。 A 混凝土强度等级越高,b ξ越大 B 混凝土强度等级越高,b ξ越小 C 钢筋等级越

.正截面承载力计算

3.2 正截面承载力计算 钢筋混凝土受弯构件通常承受弯矩和剪力共同作用,其破坏有两种可能:一种是由弯矩引起的,破坏截面与构件的纵轴线垂直,称为沿正截面破坏;另一种是由弯矩和剪力共同作用引起的,破坏截面是倾斜的,称为沿斜截面破坏。所以,设计受弯构件时,需进行正截面承载力和斜截面承载力计算。 一、单筋矩形截面 1.单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征 钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式与钢筋和混凝土的强度以及纵向受拉钢 筋配筋率ρ有关。ρ用纵向受拉钢筋的截面面积与正截面的有效面积的比值来表示,即ρ=As/(bh0),其中A s为受拉钢筋截面面积;b为梁的截面宽度;h0为梁的截面有效高度。 根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的具有不同破坏特征。 ①适筋梁 配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。 适筋梁从开始加载到完全破坏,其应力变化经历了三个阶段,如图3.2.1。 第I阶段(弹性工作阶段):荷载很小时,混凝土的压应力及拉应力都很小,应力和应变几乎成直线关系,如图3.2.1a。 当弯矩增大时,受拉区混凝土表现出明显的塑性特征,应力和应变不再呈直线关系,应力分布呈曲线。当受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变εtu时,截面处于将裂未裂的极限状态,即第Ⅰ阶段末,用Ⅰa表示,此时截面所能承担的弯矩称抗裂弯矩M cr,如图3.2.1b。Ⅰa阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ阶段(带裂缝工作阶段):当弯矩继续增加时,受拉区混凝土的拉应变超过其极限拉应变εtu,受拉区出现裂缝,截面即进入第Ⅱ阶段。裂缝出现后,在裂缝截面处,受拉区混凝土大部分退出工作,拉力几乎全部由受拉钢筋承担。随着弯矩的不断增加,裂缝逐渐向上扩展,中和轴逐渐上移,受压区混凝土呈现出一定的塑性特征,应力图形呈曲线形,如图3.2.1c。第Ⅱ阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 当弯矩继续增加,钢筋应力达到屈服强度f y,这时截面所能承担的弯矩称为屈服

梁板柱配筋计算书

截面设计 本工程框架抗震等级为三级。根据延性框架设计准则,截面设计时,应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则,对内力进行调整。 框架梁 框架梁正截面设计 非抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为: M u 1 s f c bh02(9-1-1)抗震设计时,框架梁正截面受弯承载力为: M u E 1 s f c bh02 / RE(9-1-2)因此,可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值M 和水平地震作用下弯矩组合值M 乘以抗震承载力调整系数后RE的大小,取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。即 M Max M u , RE M uE(9-1-3)比较 39 和表 43 中的梁端负弯矩,可知,各跨梁端负弯矩均由水平地震作用 控制。故表 39 中弯矩设计值来源于表 43,且为乘以RE后的值。 进行正截面承载力计算时,支座截面按矩形截面计算;跨中截面按T 形截面计算。 T 形截面的翼缘计算宽度应按下列情况的最小值取用。 AB 跨及 CD 跨: b f 1 3l0 =7.5/3=2.5m; b f b s n0.3 [ 4.20.5 (0.25 0.3)] 4.2m b f b12h f0.3 12 0.3 1.86m h f h00.1 , 故取b f =1.86m 判别各跨中截面属于哪一类T 型截面:一排钢筋取 h0=700-40=660mm,

两排钢筋取 h0=700-65=635mm, 则 f c b f h f h0h f 2=14.3×1860×130×(660-130/2) =2057.36kN.m 该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。BC 跨: b f 1 3l0 =3.0/3=1.0m; b f b s n =0.3+8.4-0.3=8.4m; b f b12h f 0.312 0.131.86m ; h f h00.1, 故取b f =1m 判别各跨中截面属于哪一类T 型截面: 取h0=550-40=510mm, 则 f c b f h f h0 h f 2=14.3 ×1000×130×( 510-130/2)=827.26kN.m 该值大于跨中截面弯矩设计值,故各跨跨中截面均属于第一类T 形截面。各层各跨框架梁纵筋配筋计算详见表 49 及表 50。 表格 49 各层各跨框架梁上部纵筋配筋计算 层号 AB 跨BC 跨CD 跨 -MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy 负弯矩 M ( kN·m)-213.6-181.8-188.86-188.86-181.18-213.6 M bh0.1140.0970.1010.1010.0970.114 1 f c0 s2 1(12s ) 0.1210.1020.1070.1070.1020.121 4 0.9710.9490.9470.9470.9490.971 s 0. 5 1(12s ) 配筋 As(m m2)925.84803.52839.35839.35803.52925.84实配钢筋3C203C203C203C20 3 负弯矩 M ( kN·m)-370.84-319.2-347.48-347.48-319.92-370.84

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算

第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件(梁、板)的设计内容:图3-1 ①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而 破坏,叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破 坏,叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度: a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观 区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度 通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束) 或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度60mm, 并以10mm为模数(讲一下模数制);工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的

两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h≤150mm 时,不应大于200mm,当板厚度h﹥150mm时,不应大 于1.5h,且不应大于250mm。板中受力筋间距一般不 小于70mm,由板中伸入支座的下部钢筋,其间距不应 大于400mm,其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3,其锚固长度l as不应小于5d。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙内的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定: a. 钢筋间距不应大于200mm,直径不宜小于8mm(包括弯起钢筋在内), 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出 墙边的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm,且单位长度内的 总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋:其作用是: a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋; b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上; c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上 受力钢筋截面面积的15%,且不应小于该方向板截面面积的0.15%,分布 钢筋的间距不宜大于250mm,直经不宜小于6mm,对于集中荷载较大的情 况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm,当按双向 板设计时,应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定,并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%,其直径不宜过大,间距宜取150~200mm,并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度:保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关,在一般情况下,混凝土保护层取15mm,详见规范; 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离,用

第三章__受弯构件正截面承载力计算

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题: 1、对受弯构件,必须进行正截面承载力 、 抗弯,抗剪 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有丛向受力筋 、 架立筋 、 箍筋 、 弯起 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 环境 、 混凝土强度等级 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中,=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。 5、梁截面设计时,采用C20混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时ho=h-40 、两排钢筋时 ho=h-60 。 6、梁截面设计时,采用C25混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时 ho=h-35 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 只在受拉区配置纵向受力筋 的梁。 8、双筋梁是指 受拉区和受拉区都配置纵向受力钢筋 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 25MM ,上部钢筋的净距为 30MM 和1.5d 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 少梁筋 ,x a m .ρρ≤是为了防止 超梁筋 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中,不必验算的条件分别为 b ξξ≤ 和 m i n 0 ρρ≥= bh A s 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 三种。 13、板中分布筋的作用是 固定受力筋 、 承受收缩和温度变化产生的内力 、 承受分布板上局部荷载产生的内力,承受单向板沿长跨方向实际存在的某些弯矩 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 s a x '≥2 。

15、单筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 min 0 ρρ≥= bh A s 。 16、双筋梁截面设计时,当s A '和s A 均为未知,引进的第三个条件是 b ξξ= 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时,HPB235,HRB335,HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m in =ρ 和 y t f f /45m in =ρ较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξ ,说明 该梁为超筋梁 。 二、判断题: 1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。( ) 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。( ) 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。( ) 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 6、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 7、在钢筋混凝土梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 8、双筋矩形截面梁,如已配s A ',则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。( ) 9、只要受压区配置了钢筋,就一定是双筋截面梁。( ) 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。( ) 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。( ) 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s = ρ。( )

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件(梁、板)的设计容:图3-1 ①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而 破坏,叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破 坏,叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规 规定的要求。比如最小配筋率、纵向钢 2 ①板 ⑴板的形状与厚度: a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观 区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度 通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束) 或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度 60mm,并以10mm为模数(讲一下模数制);工业 建筑现浇板最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向 板中两个向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的两

个向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎钢筋 配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h≤150mm 时,不应大于200mm,当板厚度h﹥150mm时,不 应大于1.5h,且不应大于250mm。板中受力筋间距 一般不小于70mm,由板中伸入支座的下部钢筋,其 间距不应大于400mm,其截面面积不应小于跨中受 力钢筋截面面积的1/3,其锚固长度l as不应小于5d。 板中弯起钢筋的弯起角不宜小于30 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定: a. 钢筋间距不应大于200mm,直径不宜小于8mm(包括弯起钢筋在), 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出墙边 的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm,且单位长度的总 截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋:其作用是: a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋; b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上; c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时,除沿受力向布置受力钢筋外,还应在垂直受力向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力 钢筋截面面积的15%,且不应小于该向板截面面积的0.15%,分布钢筋的 间距不宜大于250mm,直经不宜小于6mm,对于集中荷载较大的情况, 分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm,当按双向板 设计时,应沿两个互相垂直的向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定,并宜沿板的上,下表面布置。沿一个向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%,其直径不宜过大,间距宜取150~200mm,并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度:保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关,在一般情况下,混凝土保护层取15mm,详见规; 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离,用

混凝土计算题与答案解析

四、计算题(要求写出主要解题过程及相关公式,必要时应作图加以说明。每题15分。) 第3章 轴心受力构件承载力 1.某多层现浇框架结构的底层内柱,轴向力设计值N=2650kN ,计算长度m H l 6.30==,混凝土强度等级为C30(f c =mm 2),钢筋用HRB400级(2'/360mm N f y =),环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。(附稳定系数表) 2.某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高l 0=H =,混凝土用C30(f c =mm 2),钢筋用HRB335级(2'/300mm N f y =),环境类别为一类。确定该柱截面尺寸及纵筋面积。(附稳定系数表) 3.某无侧移现浇框架结构底层中柱,计算长度m l 2.40=,截面尺寸为300mm ×300mm ,柱内配有416纵筋(2'/300mm N f y =),混凝土强度等级为C30(f c =mm 2),环境类别为一类。柱承载轴心压力设计值N=900kN ,试核算该柱是否安全。(附稳定系数表) 第4章 受弯构件正截面承载力 1.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25,f c =mm 2, 2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335,2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=。环境类别 为一类。求:受拉钢筋截面面积。 2.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25, 22/9.11,/27.1mm N f mm N f c t ==,截面弯矩设计值M=。环境类别为一类。 3.已知梁的截面尺寸为b ×h=250mm ×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm 的HRB335钢筋,即Ⅱ级钢筋,2 /300mm N f y =,A s =804mm 2;混凝土强度等级为C40, 22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==;承受的弯矩M=。环境类别为一类。验算此梁截面 是否安全。 4.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C40, 22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==,钢筋采用HRB335,即Ⅱ级钢筋,2 /300mm N f y =, 截面弯矩设计值M=。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm 钢筋,A s ’=941mm 2,求受拉钢筋A s 5.已知梁截面尺寸为200mm ×400mm ,混凝土等级C30,2 /3.14mm N f c =,钢筋 采用HRB335,2 /300mm N f y =,环境类别为二类,受拉钢筋为3φ25的钢筋,A s =1473mm 2,受压钢筋为2φ6的钢筋,A ’s = 402mm 2;承受的弯矩设计值M=。试验算此截面是否安全。 6.已知T 形截面梁,截面尺寸如图所示,混凝土采用C30, 2/3.14mm N f c =,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,

单筋矩形截面计算例题

单筋矩形截面计算例题 例题1:某矩形截面梁,截面b×h =300×500,混凝土为C30,该截面承担弯矩为200kNm,配置HRB335级钢筋,请计算该截面所需配置的最小钢筋面 积。 ΣM=0 M =а1f c bx(h0-x/2) 由于混凝土强度等级为C30,不超过C50,所以а1取为 1.0,可以查相应的材料表格,f c=14.3 N/mm2;对于HRB335 级钢筋,f y=300 N/mm2。 设受拉区钢筋配置为梁底单排,因此有: h0=h-35=500-35=465mm 因此有:200×106 = 14.3×300 × x(465-x/2) 解得x=112mm 对于计算结果x,进行校核x,防止出现大于x b的情况而超筋。 x b=ξb h0 对于C30混凝土与HRB335级钢筋,ξb=0.55。 x b=ξb h0=0.55×465=255.75mm > x,结果满足适筋梁要求。 因此A s =а1f c bx/f y= 14.3×300×112/300=1601.6mm2 截面配筋率:ρ=A s/bh0=1601.6/300×465=1.15%>ρmin 查钢筋表,对于HRB 335(20MnSi)钢筋,选择4Φ20+2Φ16, A S= 1256+402=1658 mm2>1601.6 mm2,可以满足要求。 通过本例题可以看出,求解方程组必须校核其结果x,只有x< x b才可以作进一步的设计,截面配筋率也必须大于最小配筋率。同时在解方程时也要注意,由于ΣM=0:M=а1f c bx(h0-x/2)为一个一元二次方程,可能出现两个方程根,根据截面的尺度状况,可以自然约减下去一个根。 例题2:某矩形截面梁,截面b×h =400×600,混凝土为C30,该截面梁底 配有双排HRB335级钢筋4Φ25+4Φ20,求该截面能够承担的最大弯矩。

正截面承载力计算

最小配筋率的确定原则:配筋率 为的钢筋混凝土受弯构件,按Ⅲa 阶段计算的正截面受弯承载力应等于同截面素混凝土梁所能承受的弯矩M cr (M cr 为按Ⅰa 阶段计算的开裂弯矩)。 对于受弯构件, 按下式计算: (2)基本公式及其适用条件 1)基本公式 式中: M —弯矩设计值; f c —混凝土轴心抗压强度设计值; f y —钢筋抗拉强度设计值; x —混凝土受压区高度。 2)适用条件 l 为防止发生超筋破坏,需满足ξ≤ξb 或x ≤ξb h 0; l 防止发生少筋破坏,应满足ρ≥ρmin 或 A s ≥A s ,min=ρmin bh 。 在式(3.2.3)中,取x =ξb h 0,即得到单筋矩形截面所能 min t y max(0.45f /f ,0.2% ) ρ= (3.2.1) s y c 1A f bx f =α(3.2.2) ()20c 1x h bx f M -≤α(3.2.3) () 20y s x h f A M -≤(3.2.4) 或

承受的最大弯矩的表达式: (3)计算方法 1)截面设计 己知:弯矩设计值M ,混凝土强度等级,钢筋级别,构件截面尺寸b 、h 求:所需受拉钢筋截面面积A s 计算步骤: ①确定截面有效高度h 0 h 0=h -a s 式中h —梁的截面高度; a s —受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离。承载力计算时, 室内正常环境下的梁、板,a s 可近似按表3.2.4取用。 表 3.2.4 室内正常环境下的梁、板a s 的近似值(㎜) ②计算混凝土受压区高度x ,并判断是否属超筋梁 若x ≤ξb h 0,则不属超筋梁。否则为超筋梁,应加大截面尺寸,或 构件种类 纵向受力 钢筋层数 混凝土强度等级 ≤C20 ≥C25 梁 一层 40 35 二层 65 60 板 一层 25 20

横梁配筋计算

横梁截面配筋计算 一、横梁计算条件 矩形梁:b=1000mm,h=1000mm,计算跨径11600mm;保护层厚度60mm。通过采用midas-gen软件进行模拟得出纵梁在荷载情况下受到的弯矩和剪力分布情况如下图所示。 图1-1纵梁剪力分布图 图1-2 纵梁弯矩分布图 二、横梁跨中截面配筋 (一)已知条件及计算要求 (1)已知条件 砼 C35,f c=16.70N/mm2,f t=1.57N/mm2,纵筋 HRB400,f y=360N/mm2,f y'=360N/mm2,箍筋 HPB300,f y=270N/mm2。 弯矩设计值 M=1440.40kN·m,剪力设计值 V=0.00kN,扭矩设计值 T=0.00kN·m。 (2)计算要求 正截面受弯承载力计算;斜截面受剪承载力计算。 (二)截面验算

(1)截面验算:V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=3924.50kN 截面满足 截面配筋按纯剪计算。 (三)正截面受弯承载力计算 (1)按双筋计算:a s下=60mm,a s上=60mm,相对受压区高度ξ=x/h0=0.056 < ξb=0.518 (2)上部纵筋:A s1=2000mm2,ρ=0.20% < ρmin=0.20% 按构造配筋 A s1=2000mm2。 (3)下部纵筋:A s=4453mm2 ρmin=0.20% < ρ=0.45% < ρmax=2.50% (四)斜截面受剪承载力计算 (1)受剪箍筋计算:A sv/s=-4070.37mm2/m,ρsv=-0.41% < ρsvmin=0.14% 按构造配筋A v/s=1396mm2/m (五)配置钢筋 (1)上部纵筋:计算A s=2000mm2 实配6E22(2281mm2 ρ=0.23%),配筋满足。 (2)腰筋:计算构造A s=b*h w*0.2%=1880mm2 实配6d20(1885mm2ρ=0.19%),配筋满足。 (3)下部纵筋:计算A s=4453mm2 实配12E22(4562mm2ρ=0.46%),配筋满足。 (4)箍筋:计算A v/s=1396mm2/m 实配d12@150四肢(3016mm2/m ρsv=0.30%),配筋满足。 图1-3 跨中截面弯矩图1-4梁截面尺寸

纵梁配筋计算

纵梁截面配筋计算 一、纵梁计算条件 矩形梁:b=1200mm,h=1200mm,计算跨径8700mm;保护层厚度70mm。 通过采用midas-gen软件进行模拟得出纵梁在荷载情况下受到的弯矩和剪力分布情况如下图所示。 图1-1纵梁剪力分布图 图1-2 纵梁弯矩分布图 二、纵梁跨中截面配筋 (一)已知条件及计算要求 (1)已知条件 砼 C35,f c=16.70N/mm2,f t=1.57N/mm2,纵筋 HRB400,f y=360N/mm2,f y'=360N/mm2,箍筋 HPB300,f y=270N/mm2。 弯矩设计值 M=356.60kN·m,剪力设计值 V=0.00kN,扭矩设计值T=0.00kN·m。 (2)计算要求 正截面受弯承载力计算;斜截面受剪承载力计算。 (二)截面验算 (1)截面验算:V=0.00kN < 0.250βc f c bh0=5611.20kN 截面满足 截面配筋按纯剪计算。

(三)正截面受弯承载力计算 (1)按双筋计算:a s下=70mm,a s上=70mm,相对受压区高度=x/h0=0.000 < ξb=0.518。 (2)上部纵筋:A s1=2880mm2,ρ=0.20% < ρmin=0.20% 按构造配筋 A s1=2880mm2。 (3)下部纵筋:A s=2880mm2,ρ=0.20% < ρmin=0.20% 按构造配筋 A s=2880mm2。 (四)斜截面受剪承载力计算 (1)受剪箍筋计算:A sv/s=-4884.44mm2/m,ρsv=-0.41% < ρsvmin=0.14% 按构造配筋A v/s=1675mm2/m。 (五)配置钢筋 (1)上部纵筋:计算A s=2880mm2 实配10E20(3142mm2ρ=0.22%),配筋满足 (2)腰筋:计算构造A s=b*h w*0.2%=2688mm2 实配16d16(3217mm2ρ=0.22%),配筋满足 (3)下部纵筋:计算A s=2880mm2 实配6E25(2945mm2ρ=0.20%),配筋满足 (4)箍筋:计算A v/s=1675mm2/m 实配d12@130四肢(3480mm2/m ρsv=0.29%),配筋满足。 图1-3 跨中截面弯矩图1-4梁截面尺寸

单向板配筋计算书

水工钢筋混凝土结构课程设计 计算书 设计题目:某水电站副厂房楼盖结构设计 题目类型:钢筋混凝土单向板肋形结构 题号: 班级:水电0601 姓名:李海斌 学号:200690250127 指导教师:王中强彭艺斌任宜春 日期:2009年6月8-14 日

目录 1课程设计任务书…………………………………………………………………… 2 计算书正文………………………………………………………… 第一章结构布置及板梁截面的选定和布置…………………………………… 1.1 结构布置....................................................................................... .1 1.2初步选定板、梁的截面尺寸. (2) 1.2.1板厚度的选定 1.2.2次梁的截面尺寸 1.2.3主梁截面尺寸 第二章单向板的设计 2.1板的荷载计算 (3) 2.1.1板的永久荷载的计算 2.1.2板的可变荷载的计算 2.2板的计算跨度计算 (1) 2.2.1边跨的计算 2.2.2中间跨度计算 2.2.3连续板各界面的弯矩计算 2.3板的正截面承载能力计算及配筋计算…………………………………………. .1 第三章次梁的设计 3.1次梁的荷载计算………………..………………… 3.1.1次梁的永久荷载设计值计算 (1) 3.1.2次梁承受可变荷载设计值……………………………… 3.1.3次梁承受荷载设计值………… 3.2 次梁的内力计算………………..………………………………………… 3.2.1次梁边跨计算………………..………………… 3.2.2次梁中间跨计算 (1) 3.3.3次梁的弯矩设计值和剪力设计值的计算…………………………… 3.4次梁的承载力计算 (3) 3.4.1正截面受弯承载力计算 3.4.2翼缘计算宽度的计算………………………………… 3.4.3 T形梁截面类型的判定………………..………………… 3.4.4次梁正截面承载能力计算………………………………………. .1 3.4.5次梁斜截面受剪承载力计算 (1) 第四章主梁设计………………..……………… 4.1主梁内力的弹性理论设计 (1) 4.1.1主梁承受永久荷载的计算………………………………………

受弯构件正截面承载力计算练习题

第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题(多项和单项选择) 1、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为( B ),板内纵向受力钢筋直径为( A )。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在( B )之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指( C )算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从( A )算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用( A )。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在( A )个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中内力主要有弯矩和剪力的构件为( A )。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有( B )受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为( A B C ) A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为( A )。

A、p min≤p≤p max B、p min>p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁,当截面校核时,2αsˊ/h0≤ξ≤ξb,则此时该截面所能承担的弯矩是( C )。 A、M u=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M u=f cm bh0ˊ2ξ(1-0.5ξ); C、M u= f cm bh02ξ(1-0.5ξ)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ); D、Mu=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ) 12、第一类T形截面梁,验算配筋率时,有效截面面积为( A )。 A、bh ; B、bh0; C、b fˊh fˊ; D、b fˊh0。 13、单筋矩形截面,为防止超筋破坏的发生,应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是( A )。 A、x≤x b; B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm; C、x≥2αS; D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时,若A S和A Sˊ均未知,则引入条件ξ=ξb,其实质是( A )。 A、先充分发挥压区混凝土的作用,不足部分用A Sˊ补充,这样求得的A S+A Sˊ较小; B、通过求极值确定出当ξ=ξb时,(A Sˊ+A S)最小; C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件; D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为( B )。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ; C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2); D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件,采用C20混凝土(f C=9.6Ν/mm2)Ⅱ级钢筋(f y=300N/mm2,ξb=0.554),该截面的最大配筋率是ρmax( D )。 A、2.53% ; B、18% ; C、1.93% ; D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后,计算时发现超筋,那么采取( D )措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量; B、提高混凝土强度等级; C、加大截截面尺寸; D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后,钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。(错) 2、矩形截面梁,当配置受压钢筋协助混凝土抗压时,可以改变梁截面的相对界限受压区高度。(对) 3、在受弯构件正截面承载力计算中,只要满足ρ≤ρmax的条件,梁就在适筋范围内。(错) 4、以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋梁,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入了强化阶段。(错) 5、整浇楼盖中的梁,由于板对梁的加强作用,梁各控制截面的承载力均可以按T形截面计算。(错)

钢筋混凝土梁计算

钢筋混凝土梁计算 一、设计要求: C30 结构安全等级: 一级 混凝土强度等级: C30 钢筋等级: HRB335 弯矩设计值M=150.000000(kN-m) 矩形截面宽度b=250.0(mm) 矩形截面高度h=500.0(mm) 钢筋合力点至截面近边的距离a=35.0(mm)二、计算参数: 根据设计要求查规范得: ◇重要性系数γ0=1.1 ◇混凝土C30的参数为: 系数α1=1.00 系数β1=0.80 混凝土轴心抗压强度设计值fc=14.3(N/mm2) 混凝土轴心抗拉强度设计值ft=1.43(N/mm2) 正截面混凝土极限压应变εcu=0.00330 ◇钢筋HRB335的参数为: 普通钢筋抗拉强度设计值fy=300(N/mm2) 普通钢筋弹性模量Es=2.0(×100000N/mm2)

三、计算过程: ◇截面有效高度: h0=h-a=465.0(mm) ◇相对受压区高度计算: ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.550 ξ=1-√ ̄[1-2×γ0×M/(α1×fc×b×h0×h0)]=0.243 ξ≤ξ b ◇钢筋截面面积计算: As=α1×fc×b×h0×ξ/fy=1208.0(mm2) ◇配筋率验算: 规范要求最小配筋率ρmin=取大者(0.2%,45×ft/fy%)=0.21(%) As≥ρmin×b×h=262.5(mm2) ─────单筋矩形截面受弯构件正截面配筋计算书─────C15二级 一、设计要求: 结构安全等级: 二级 混凝土强度等级: C15 钢筋等级: HRB335 弯矩设计值M=150.000000(kN-m) 矩形截面宽度b=250.0(mm)

完整版第4章受弯构件正截面受弯承载力计算

第4章受弯构件正截面受弯承载力计算 一、判断题 1 ?界限相对受压区高度E b与混凝土等级无关。(V) 2?界限相对受压区高度E b由钢筋的强度等级决定。(V ) 3?混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。(V ) 4?在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。(X ) 5?在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。(X ) 6?在适筋梁中其他条件不变时p越大,受弯构件正截面承载力也越大。(V ) 7 ?梁板的截面尺寸由跨度决定。(X ) 8, 在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直,即正交,故称其破坏为正截面破坏。(V ) 9?混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。(X ) 10. 单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min = A s,min/bh。。(X ) 11. 受弯构件截面最大的抵抗矩系数a s,max由截面尺寸确定。(X ) 12?受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。(X ) 13. T形截面构件受弯后,翼缘上的压应力分布是不均匀的,距离腹板愈远,压应力愈小。(V )14?第一类T形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。(X ) 15?超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。(X ) 16?以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。(X ) 17?与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。(X ) 18?素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。(V ) 19?梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。(X ) 二、填空题 1 ?防止少筋破坏的条件是p》p min_ ,防止超筋破坏的条件是_p

p min是为了__防止少筋破坏;p

单、双筋矩形截面配筋计算

单、双筋矩形截面配筋计算 矩形截面通常分为单筋矩形截面和双筋矩截面两种形式。只在截面的受拉区配有纵向受力钢筋的矩形截面,称为单筋矩形截面(图4-10)。不但在截面的受拉区,而且在截面的受压区同时配有纵向受力钢筋的矩形截面,称为双筋矩形截面。需要说明的是,为了构造上的原因(例如为了形成钢筋骨架),受压区通常也需要配置纵向钢筋。这种纵向钢筋称为架立钢筋。架立钢筋与受力钢筋的区别是:架立钢筋是根据构造要求设置,通常直径较细、根数较少;而受力钢筋则是根据受力要求按计算设置,通常直径较粗、根数较多。受压区配有架立钢筋的截面,不是双筋截面。 图4-10 单筋矩形截面 根据4.3.1的基本假定,单筋矩形截面的计算简图如图4-11所示。 图4-11 单筋矩形截面计算简图 为了简化计算,受压区混凝土的应力图形可进一步用一个等效的矩形应力图代替。矩形应力图的应力取为α1fc(图4-12),fc为混凝土轴心抗压强度设计值。所谓“等效”,是指这两个图不但压应力合力的大小相等,而且合力的作用位置完全相同。

图4-12 受压区混凝土等效矩形应力图 按等效矩形应力计算的受压区高度x与按平截面假定确定的受压区高度xo之间的关系为: (4-7) 系数α1和β1的取值见表4-2。 系数α1和β1的取值表表4-2 系数α1和β1的取值表表4-2 ◆基本计算公式 由于截面在破坏前的一瞬间处于静力平衡状态,所以,对于图4-12 的受力状态可建立两个平衡方程:一个是所有各力的水平轴方向上的合力为零,即 (4-8) 式中b ——矩形截面宽度; As——受拉区纵向受力钢筋的截面面积。 另一个是所有各力对截面上任何一点的合力矩为零,当对受拉区纵向受力钢筋的合力作用点取矩时,有: (4-9a) 当对受压区混凝土压应力合力的作用点取矩时,有: (4-9b) 式中M——荷载在该截面上产生的弯矩设计值; ho——截面的有效高度,按下计算ho=h-as。 h为截面高度,as为受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离。 按构造要求,对于处于室内正常使用环境的梁和板,当混凝土的强度等级不低于C20时,梁内钢筋的混凝土保护层最小厚度(指从构件边缘至钢筋边缘的距离)不得小于25mm,板内钢筋的混凝土保护层不得小于15mm(当混凝土的强度等级小于和等于C20时,梁和板的混凝保护层最小厚度分别为30mm和20mm)。因此,截面的有效高度

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