JTG33622018钢筋混凝土设计规范培训课件极限状态验算参数与方法的改进

大连理工大学贡金鑫教授2018年9月~10月北京、广州、南京、武汉、西安《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-2018宣贯修订内容详解：极限状态验算参数与方法的改进2汇报提纲一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算二、钢筋混凝土受压构件计算长度三、钢筋混凝土构件裂缝宽度计算3修订原因：《规范》(JTGD62-2004)采用的圆形截面偏心受压构件正截面抗压承载力的计算公式比较复杂，即使进行迭代计算也要借助图表，应用非常不方便。一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算4参考国内规范：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《水运工程混凝土结构设计规范》（JTS151-2011）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）a)截面b)应变c)钢筋应力d)混凝土应力一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算51sin21()2uctysNNfAfA3001sinsin2sin3tucyssNeNefArfAr1.252(0.625,0)tt推导过程见：（1）钢筋混凝土结构设计与构造-85年设计规范背景资料汇编（2）滕智明.钢筋混凝土基本构件.清华大学出版社，2001（3）贡金鑫，魏巍巍，胡家顺.中欧美混凝土结构设计，中国建筑工业出版社，2007γ0Nd≤Ar2fcd＋Cρr2fsd′γ0Nde0≤Br3fcd＋Dρgr3fsd′JTGD62-2004规范：JTG3362-2018规范：一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算6公式比较：000sducdsdcdfACnfefBDgnrfsd0cd30sd0cdsin21()2sinsin2sin3utstufnferfnrrfJTGD62-2004规范：JTGD3362-2018规范：ucdNnAfACBD一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算7AABBCCDD四个系数的比较：一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算8承载力的比较：一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算1%3%4%2%HRB400和C30ucdNnAf930sinsin2sin3sin21()2tcdsdsscdtsdsfArfArefAfA1sin21()2uctysNfAfAα301sinsin2sin3tucyssNefArfAr1.252(0.625,0)tt一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算承载力计算10查表计算α3sd0cdsdcdsinsin2sin3sin21()2stddtfrMefrfrNrfsdcdsin21()2uutcdNfnAff0ersdcdff已知：0.9srr0cdduNnAf表格：注意：附录提供的表格只是供简单设计用的，不是用于规范正文中公式迭代计算的。实际上是两个公式一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算0ersdcdff0.060.090.120.011.04871.07831.10790.051.00311.03161.06010.100.94380.97110.99840ersdcdff0ersdcdff111800mmr算例(迭代计算)：1720mmsr213.8N/mmcdf2330N/mmsdsdff150000kNdN6000kNmdM纵向采用72根直径22mm的HRB400钢筋227355.68mmsA30sinsin2sin3sin21()2tcdsdssddcdtsdsfArfArMeNfAfA0.86430.6250tsin21()145970kN2ucdtsdsdNfAfAN一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算12算例（查表计算）：一、钢筋混凝土圆形截面偏压构件承载力计算040=0.0221800er2227355.680.0033.141800sAr3300.0030.07213.8sdcdff0.060.0720.090.011.0487内插1.06051.07830.022再内插1.04670.051.0031内插1.01451.03160ersdcdff22=3.14180013.81.0467146952kNucduNrfn（迭代145970kN）13二、钢筋混凝土受压构件计算长度a)l0=l,b)l0=2l,c)l0=0.7l,d)l0=0.5l用途：（1）确定轴心受压构件稳定系数（2）计算偏心受压构件偏心距增大系数修订原因：不满足工程应用要求JTGD62-2004规范：一般情况：14简化受力图受力和约束条件22222/11tan/2tan/22/110sin//FABFABABABABFABABkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkAAABB3ABBFMlkEIMlkEIMMNlkEIl一般公式0lkl计算长度：AB(,,)BBM(,)AAM双柱墩在进行弹性一阶分析、计算内力的同时，得到变形，进而确定约束刚度二、钢筋混凝土受压构件计算长度15构件约束条件计算长度系数k两端简支=0ABkk，Fk1一端固支一端自由Ak，=0Bk，0Fk2一端固支一端简支Ak，=0Bk，Fk0.7两端固支Ak，Bk，Fk0.5一端固支一端可水平移动Ak，Bk，0Fk1二、钢筋混凝土受压构件计算长度用一般公式计算的简单构件的计算长度系数16BB3ABBFMlkEIMMNlkEIl一端固定一端有转动和水平约束的构件222//2121tan/sin/2tan/210/FBBBFkkkkkkkkkkkkkk20.350.70.350.5exp10.610.0110.7511.15BFBFkkkkk一端固定一端有水平约束的构件20.70.350.7exp10.0111.15FFkkk1.51.51.329.5FFkkk3AFMNlkEIlAk0Bk22222/11tan/2tan/22/110sin//FABFABABABABFABABkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk一般情况简化2/0tan/FFkkkkk简化0Bk二、钢筋混凝土受压构件计算长度1721111221elllIIlllI二、钢筋混凝土受压构件计算长度变截面构件等效惯性矩18MB=400kN·mF=50kNN=7600kND2=2mD1=2.2mAB50kNF25.89mm0.00rad20B上端水平力水平位移下端弯矩转角上端弯矩2650kNmAM400kNmBM等效截面惯性矩2111122421303030=21.149910.7854454545=1.1094mlllIIIlll5B7B21045400==0.24963.25101.10940.0020BMlkEI3AB343734526504001.02861025.8910=3.25101.109425.891045=7.1941FMMNlkEIl桩柱上端的转动刚度：桩柱上端的水平刚度：220.350.70.350.5exp10.610.0110.7511.150.350.70.35=0.5exp10.60.249610.017.194110.750.249611.157.1941=1.11BFBFkkkkk01.111.114549.95mll计算长度系数：桩柱的计算长度二、钢筋混凝土受压构件计算长度算例一阶分析结果等效嵌固点19修订原因：（1）没有考虑混凝土保护层厚度的影响（2）钢筋并非对全截面有影响三、钢筋混凝土构件裂缝宽度计算123300.2810ssfksdWCCCE有效约束区保护层厚度的影响20轴心受拉受弯偏心受拉偏心受压修订原因：（3）圆形截面与矩形、T型截面构件裂缝宽度公式不统一（4）圆形截面构件钢筋应力不应与钢筋面积的-2/3次方成正比，弹性范围内与材料强度无关三、钢筋混凝土构件裂缝宽度计算ssssNA00.87ssssMhA0()sssssNeAha()sssssNezAz2/302,59.422.81.01.65sssscukNerfr211230.361.7sscrstecdWCCCE123300.2810ssfksdWCCCE120.030.0041.52ssfksdWCCcEJTGD62-2004规范JTG3362-2018规范221()steArr20(0.42.5)10.353er圆形截面非圆圆统一2stesAab非圆形截面有效配筋率三、钢筋混凝土构件裂缝宽度计算2230200.10.750.430.2ssssseNrArerr理论分析简化公式三、钢筋混凝土构件裂缝宽度计算23算例630dsds/533210/1922102774mmeMN75mm50mmc50mmc1.05%偏心距，取保护层厚度纵向钢筋配筋率三、钢筋混凝土构件裂缝宽度计算灌注桩截面直径D=200cm。频遇组合的轴力Ns=1922kN，频遇组合的弯矩Ms=5332kN.m，频遇组合的轴力Nl=1408kN，准永久组合的弯矩Ml=3906kN.m。混凝土强度等级采用C30，纵向受力钢筋采用41根HRB400，钢筋直径32mm，纵向钢筋保护层厚度c=75mm。242201.02774(0.42.5)10.353(0.42.50.0105)10.3530.4461000ser222210.446329740.01393.14(1000814.2)steArr33032201.027740.10.11922101000==11