混凝土結(jié)構(gòu)：1-4T形截面梁板設計.ppt

任務四：T形截面梁板的設計,項目一：鋼筋混凝土梁板設計,一、T形截面的概念,1.組成：翼緣和腹板。 2.概念：受壓區(qū)為T形的截面 3.特點: （1）節(jié)省砼； （2）減輕自重； （3）施工比矩形截面復雜。 4.翼緣計算寬度bf： （1）概念：T形截面沿翼緣寬度方向壓應力的分布特點：梁肋部應力為最大，離肋部越遠則應力越小。 規(guī)定在一定范圍內(nèi)翼緣壓應力呈均勻分布，之外翼緣不起作用。這一限定寬度，稱為翼緣計算寬度bf。 （2）確定方法：按規(guī)范規(guī)定，取各項計算的最小值。,返回,表2-4 T形、工形及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計算寬度bf,中和軸,去掉的混凝土,翼 緣,A,A,B,B,AA,BB,跨中A按T形截面設計 支座B按矩形截面設計,判斷截面是不是形截面是看混凝土的受壓區(qū)的形態(tài)來定的。,返回,二、計算公式及適用條件,一、T形截面梁的類型及其判別 根據(jù)中和軸位置的不同，T形截面梁可分為兩種類型。 第一類T形截面：中和軸位于翼緣內(nèi)，即xhf。 第二類T形截面：中和軸位于梁肋內(nèi)，即xhf。 二、T形截面類型的判別公式 為了建立T形截面類型的判別公式，首先建立中和軸恰好通過翼緣與梁肋分界線（即x= hf）時的計算公式,（一）T形截面梁的類型及其判別,截面設計時，用已知計算彎矩M與比較 若 KMfc bfhf（h0-0.5 hf） 則屬于第一類T形截面； 否則屬于第二類T形截面。 承載力復核時，fy、As已知，若符合公式 fyAs fc bfhf 則屬于第一類T形截面； 否則屬于第二類T形截面。,（二）第一類T形截面基本公式及適用條件,1.基本公式 截面內(nèi)力平衡條件，并滿足承載能力極限狀態(tài)要求，可得 x =0 fc bfx=fyAs （2-20） M=0 KMfc bfx（h0-0.5x） （2-21） 2.適用條件 （1）0.85b；以防止發(fā)生超筋破壞， 對第一類T形梁，此項不必驗算。 （2）min；以防止發(fā)生少筋破壞， 對第一類T形梁，此項需要驗算。 第一類T形截面下，受壓區(qū)呈矩形（寬度為bf），所以把單筋矩形截面計算公式中的b用代替后在此均可使用。 在驗算式min時，T形截面的配筋率仍用公式=As/（bh0）計算。 因為截面最小配筋率是根據(jù)鋼筋混凝土截面的承載力不低于同樣截面的素混凝土的承載力原則確定的， 而T形截面素混凝土截面的承載力主要取決于受拉區(qū)混凝土的抗拉強度和截面尺寸，與高度相同、寬度等于肋寬的矩形截面素混凝土梁的承載力相同。,圖示,第一類T形截面正截面承載力計算圖,返回,（1）基本公式 由截面內(nèi)力平衡條件，并滿足承載能力極限狀態(tài)計算表達式的要求，可得如下基本公式： 將x=h0及s=（1-0.5）代入上式得 （2）適用條件 0.85b或x0.85bh0；以防止發(fā)生超筋破壞。 min；以防止發(fā)生少筋破壞。 第二類T形截面下受壓區(qū)的面積較大，所以一般不會發(fā)生超筋破壞，故條件0.85b常不必驗算。 另外，這種T形截面梁所需配置的As較大，均能滿足min的要求。,3.第二類T形截面基本公式及適用條件,圖示,第二類T形截面正截面承載力計算圖,返回,（一）截面設計 T形梁截面尺寸，一般是預先假定或參考同類結(jié)構(gòu)取用， 也可按高跨比h/l0=1/81/12擬定梁高h，高寬比h/b=2.54.0擬定梁寬b的思路進行設計。 截面設計時，截面尺寸（b、h、bf、hf），材料及其強度設計值（fc、fy），截面彎矩計算值M均為已知； 只有縱向受拉鋼筋截面面積As需計算。計算步驟如下： （1）確定翼緣計算寬度bf。將實際翼緣寬度與表2-4所列各項的計算值進行比較后，取其中最小者作為翼緣計算寬度bf。 （2）判別T形截面的類型。若式（2-18）成立，則屬于第一類T形截面；否則，屬于第二類T形截面。,三、公式應用,（3）配筋計算 若為第一類T形截面，則按bfh的矩形截面進行計算。 若為第二類T形截面，由式（2-24）或（2-25）得： 驗算適用條件: 0.85b；min。 （4）選配鋼筋并繪圖。,（二）承載力復核 承載力復核時，截面尺寸（b、bf、h、hf），材料強度（fy、fc），受拉鋼筋截面面積As及as均已知。需要驗算的是，在給定承受的外力，構(gòu)件的正截面是否安全。步驟如下： （1）確定翼緣的計算寬度bf。 （2）判別T形截面的類型，確定構(gòu)件的承載能力。 若式（2-19）成立，則屬于第一類T形截面；此時，可參照寬度為的單筋矩形截面進行承載力復核。 否則，屬于第二類T形截面，此時，可先由式（2-24）計算出相對受壓區(qū)高度x，代入公式（2-25）確定構(gòu)件的承載能力，若符合公式，則認為構(gòu)件的正截面安全；否則不安全。 T形截面梁板構(gòu)件計算步驟見圖2-25。,【案例2-10】 某肋形樓蓋（2級建筑物）的次梁，一類環(huán)境，計算跨度l0=6.0 m，間距為2.4 m，截面尺寸如圖2-36所示。在正常使用階段，梁跨中承受彎矩計算值M=105kNm,混凝土強度等級為C20，HRB335級鋼筋，試計算次梁跨中截面受拉鋼筋面積As。,解： 查表得：fc=9.6 N/mm2，fy=300 N/mm2，K=1.25。 （1）確定翼緣計算寬度估計受拉鋼筋需要布置為一層，取as=40mm，則h0=45040=410mm。 按梁跨l0考慮 l0/3=6000/3=2000 mm 按翼緣高度hf考慮 hf/h0=70/410= 0.1700.1 翼緣不受限制 按梁凈距sn考慮 bf=b+sn=200+2200=2400mm 翼緣計算寬度bf取三者中的較小值，即bf=2000 mm。,（2）判別T形截面的類型 KM=1.25105=131.25kNm =504 kNmKM=131.25 kNm 屬于第一類T形截面, 按2000mm450mm的單筋矩形截面梁進行計算。 （3）配筋計算 =As / （b h0）=1102/（200410）=1.3%0.2%,（4）選配鋼筋，繪配筋圖 選受拉鋼筋為3 22（As=1140mm2）；配筋如圖所示。,【案例2-11】 某T形截面吊車梁（3級建筑物），一類環(huán)境，計算跨度l0=8400 mm，截面尺寸如圖2-37所示；承受彎矩計算值M=480kNm；混凝土強度等級為C25，HRB400級鋼筋。試計算所需要的受拉鋼筋面面積。,解： 查表得： fc=11.9 N/mm2，fy=360 N/mm2，K=1.25。 （1）確定翼緣計算寬度因彎矩較大，設受拉鋼筋要布置為兩層，取as=70mm，則h0=80070=730mm。 按梁跨l0考慮 l0/