混凝土結(jié)構(gòu)：14T形截面梁板設(shè)計(jì)ppt課件

1、義務(wù)四：義務(wù)四：T形截面梁板的設(shè)計(jì)形截面梁板的設(shè)計(jì)工程一：鋼筋混凝土梁板設(shè)計(jì)工程一：鋼筋混凝土梁板設(shè)計(jì)一、一、T形截面的概念形截面的概念1.組成：翼緣和腹板。組成：翼緣和腹板。2.概念：受壓區(qū)為概念：受壓區(qū)為T(mén)形的截面形的截面3.特點(diǎn)特點(diǎn): 1節(jié)省砼；節(jié)省砼； 2減輕自重；減輕自重； 3施工比矩形截面復(fù)雜。施工比矩形截面復(fù)雜。 4.翼緣計(jì)算寬度翼緣計(jì)算寬度bf： 1概念：概念：T形截面沿翼緣寬度形截面沿翼緣寬度方向壓應(yīng)力的分布特點(diǎn)：梁肋部應(yīng)力方向壓應(yīng)力的分布特點(diǎn)：梁肋部應(yīng)力為最大，離肋部越遠(yuǎn)那么應(yīng)力越小。為最大，離肋部越遠(yuǎn)那么應(yīng)力越小。 規(guī)定在一定范圍內(nèi)翼緣壓應(yīng)力呈規(guī)定在一定范圍內(nèi)翼緣壓應(yīng)力呈

2、均勻分布，之外翼緣不起作用。這一均勻分布，之外翼緣不起作用。這一限定寬度，稱(chēng)為翼緣計(jì)算寬度限定寬度，稱(chēng)為翼緣計(jì)算寬度bf。 2確定方法：按規(guī)范規(guī)定，取確定方法：按規(guī)范規(guī)定，取各項(xiàng)計(jì)算的最小值。各項(xiàng)計(jì)算的最小值。前往前往項(xiàng)項(xiàng)次次 考考 慮慮 情情 況況 T形、形、工工形截面形截面倒倒L形形截面截面肋形梁肋形梁（板）（板） 獨(dú)立梁獨(dú)立梁肋形梁肋形梁（板）（板）1按計(jì)算跨度按計(jì)算跨度l0考慮考慮 l0/3 l0/3 l0/62按梁（縱肋）凈距按梁（縱肋）凈距sn考慮考慮 b+sn b+0.5sn3考考慮慮當(dāng)當(dāng)hf/h00.1當(dāng)當(dāng)0.05hf/h00.1當(dāng)當(dāng)hf/h00.05 b+12 hf b+12

3、 hf b+12 hf b+6 hf b b+5 hf b+5 hf表表2-4 T形、工形及倒形、工形及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計(jì)算寬度形截面受彎構(gòu)件翼緣計(jì)算寬度bf 中和軸中和軸去去掉掉的的混混凝凝土土翼翼 緣緣AABBAABB跨中跨中A A按按T T形截面設(shè)計(jì)形截面設(shè)計(jì)支座支座B B按矩形截面設(shè)計(jì)按矩形截面設(shè)計(jì)判別截面是不是形截判別截面是不是形截面是看混凝土的受壓區(qū)面是看混凝土的受壓區(qū)的形狀來(lái)定的。的形狀來(lái)定的。前往前往二、計(jì)算公式及適用條件二、計(jì)算公式及適用條件一、一、T形截面梁的類(lèi)型及其判別形截面梁的類(lèi)型及其判別 根據(jù)中和軸位置的不同，根據(jù)中和軸位置的不同，T形截形截面梁可分為兩種類(lèi)型。

4、面梁可分為兩種類(lèi)型。 第一類(lèi)第一類(lèi)T形截面：中和軸位于翼形截面：中和軸位于翼緣內(nèi)，即緣內(nèi)，即xhf。 第二類(lèi)第二類(lèi)T形截面：中和軸位于梁形截面：中和軸位于梁肋內(nèi)，即肋內(nèi)，即xhf。二、二、T形截面類(lèi)型的判別公式形截面類(lèi)型的判別公式為了建立為了建立T形截面類(lèi)型的判別公形截面類(lèi)型的判別公式，首先建立中和軸恰好經(jīng)過(guò)翼式，首先建立中和軸恰好經(jīng)過(guò)翼緣與梁肋分界限即緣與梁肋分界限即x= hf時(shí)時(shí)的計(jì)算公式的計(jì)算公式 0 xsyffcAfhbf0M)5 . 0(f0ffcuhhhbfM一一T形截面梁的類(lèi)型及其判別形截面梁的類(lèi)型及其判別 截面設(shè)計(jì)時(shí)，用知計(jì)算彎矩截面設(shè)計(jì)時(shí)，用知計(jì)算彎矩M與比較與比較 假設(shè)假設(shè)

5、 KMfc bfhfh0-0.5 hf 那么屬于第一類(lèi)那么屬于第一類(lèi)T形截面；形截面； 否那么屬于第二類(lèi)否那么屬于第二類(lèi)T形截面。形截面。 承載力復(fù)核時(shí)，承載力復(fù)核時(shí)，fy、As知，假設(shè)符合公式知，假設(shè)符合公式 fyAs fc bfhf 那么屬于第一類(lèi)那么屬于第一類(lèi)T形截面；形截面； 否那么屬于第二類(lèi)否那么屬于第二類(lèi)T形截面。形截面。二第一類(lèi)二第一類(lèi)T形截面根本公式及適用條件形截面根本公式及適用條件 1.根本公式根本公式截面內(nèi)力平衡條件，并滿(mǎn)足承載才干極限形狀要求，可得截面內(nèi)力平衡條件，并滿(mǎn)足承載才干極限形狀要求，可得 x =0 fc bfx=fyAs 2-20 M=0 KMfc bfxh0-

6、0.5x 2-21 2.適用條件適用條件 10.85b；以防止發(fā)生超筋破壞，；以防止發(fā)生超筋破壞， 對(duì)第一類(lèi)對(duì)第一類(lèi)T形梁，此項(xiàng)不用驗(yàn)算。形梁，此項(xiàng)不用驗(yàn)算。 2min；以防止發(fā)生少筋破壞，；以防止發(fā)生少筋破壞， 對(duì)第一類(lèi)對(duì)第一類(lèi)T形梁，此項(xiàng)需求驗(yàn)算。形梁，此項(xiàng)需求驗(yàn)算。 第一類(lèi)第一類(lèi)T形截面下，受壓區(qū)呈矩形寬度為形截面下，受壓區(qū)呈矩形寬度為bf，所以把單筋矩，所以把單筋矩形截面計(jì)算公式中的形截面計(jì)算公式中的b用替代后在此均可運(yùn)用。用替代后在此均可運(yùn)用。 在驗(yàn)算式在驗(yàn)算式min時(shí)，時(shí)，T形截面的配筋率仍用公式形截面的配筋率仍用公式=As/bh0計(jì)計(jì)算。算。 由于截面最小配筋率是根據(jù)鋼筋混凝土截

7、面的承載力不低于同樣由于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那么確定的，截面的素混凝土的承載力原那么確定的， 而而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(qiáng)度和截面尺寸，與高度一樣、寬度等于肋寬的矩形截面素混凝拉強(qiáng)度和截面尺寸，與高度一樣、寬度等于肋寬的矩形截面素混凝土梁的承載力一樣。土梁的承載力一樣。圖示圖示第一類(lèi)第一類(lèi)T形截面正截面承載力計(jì)算圖形截面正截面承載力計(jì)算圖前往前往 1根本公式根本公式 由截面內(nèi)力平衡條件，并滿(mǎn)足承載才干極限形狀計(jì)算表達(dá)式由截面內(nèi)力平衡條件，并滿(mǎn)足承載才干極

8、限形狀計(jì)算表達(dá)式的要求，可得如下根本公式：的要求，可得如下根本公式： 將將x=h0及及s=1-0.5代入上式得代入上式得 2適用條件適用條件 0.85b或或x0.85bh0；以防止發(fā)生超筋破壞。；以防止發(fā)生超筋破壞。 min；以防止發(fā)生少筋破壞。；以防止發(fā)生少筋破壞。 第二類(lèi)第二類(lèi)T形截面下受壓區(qū)的面積較大，所以普通不會(huì)發(fā)生超形截面下受壓區(qū)的面積較大，所以普通不會(huì)發(fā)生超筋破壞，故條件筋破壞，故條件0.85b常不用驗(yàn)算。常不用驗(yàn)算。 另外，這種另外，這種T形截面梁所需配置的形截面梁所需配置的As較大，均能滿(mǎn)足較大，均能滿(mǎn)足min的要求。的要求。syffcc)(Afhbbfbxf)5 . 0()(

9、)5 . 0(f0ffc0chhhbbfxhbxfKMsyffc0c)(Afhbbfhbf)5 . 0()(0ffc20csfhhhbbfbhfKM3.第二類(lèi)第二類(lèi)T形截面根本公式及適用條件形截面根本公式及適用條件圖示圖示 第二類(lèi)第二類(lèi)T形截面正截面承載力計(jì)算圖形截面正截面承載力計(jì)算圖前往前往 一截面設(shè)計(jì)一截面設(shè)計(jì) T形梁截面尺寸，普通是預(yù)先假定或參考同類(lèi)構(gòu)造取用，形梁截面尺寸，普通是預(yù)先假定或參考同類(lèi)構(gòu)造取用， 也可按高跨比也可按高跨比h/l0=1/81/12擬定梁高擬定梁高h(yuǎn)，高寬比，高寬比h/b=2.54.0擬定擬定梁寬梁寬b的思緒進(jìn)展設(shè)計(jì)。的思緒進(jìn)展設(shè)計(jì)。 截面設(shè)計(jì)時(shí)，截面尺寸截面設(shè)計(jì)

10、時(shí)，截面尺寸b、h、bf、hf，資料及其強(qiáng)度設(shè)，資料及其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值計(jì)值fc、fy，截面彎矩計(jì)算值，截面彎矩計(jì)算值M均為知；均為知； 只需縱向受拉鋼筋截面面積只需縱向受拉鋼筋截面面積As需計(jì)算。計(jì)算步驟如下：需計(jì)算。計(jì)算步驟如下： 1確定翼緣計(jì)算寬度確定翼緣計(jì)算寬度bf。將實(shí)踐翼緣寬度與表。將實(shí)踐翼緣寬度與表2-4所列各項(xiàng)所列各項(xiàng)的計(jì)算值進(jìn)展比較后，取其中最小者作為翼緣計(jì)算寬度的計(jì)算值進(jìn)展比較后，取其中最小者作為翼緣計(jì)算寬度bf。 2判別判別T形截面的類(lèi)型。假設(shè)式形截面的類(lèi)型。假設(shè)式2-18成立，那么屬于第成立，那么屬于第一類(lèi)一類(lèi)T形截面；否那么，屬于第二類(lèi)形截面；否那么，屬于第二類(lèi)T形截面。形

11、截面。三、公式運(yùn)用三、公式運(yùn)用 3配筋計(jì)算配筋計(jì)算 假設(shè)為第一類(lèi)假設(shè)為第一類(lèi)T形截面，那么按形截面，那么按bfh的矩形截面進(jìn)展計(jì)算。的矩形截面進(jìn)展計(jì)算。 假設(shè)為第二類(lèi)假設(shè)為第二類(lèi)T形截面，由式形截面，由式2-24或或2-25得：得： 驗(yàn)算適用條件驗(yàn)算適用條件: 0.85b；min。 4選配鋼筋并繪圖。選配鋼筋并繪圖。20cf0ffcs)5 . 0()(bhfhhhbbfKMs211yffc0cs)(fhbbfhbfA 二承載力復(fù)核二承載力復(fù)核 承載力復(fù)核時(shí)，截面尺寸承載力復(fù)核時(shí)，截面尺寸b、bf、h、hf，資料強(qiáng)度，資料強(qiáng)度f(wàn)y、fc，受拉鋼筋截面面積，受拉鋼筋截面面積As及及as均知。需求驗(yàn)

12、算的是，均知。需求驗(yàn)算的是，在給定接受的外力，構(gòu)件的正截面能否平安。步驟如下：在給定接受的外力，構(gòu)件的正截面能否平安。步驟如下： 1確定翼緣的計(jì)算寬度確定翼緣的計(jì)算寬度bf。 2判別判別T形截面的類(lèi)型，確定構(gòu)件的承載才干。形截面的類(lèi)型，確定構(gòu)件的承載才干。 假設(shè)式假設(shè)式2-19成立，那么屬于第一類(lèi)成立，那么屬于第一類(lèi)T形截面；此時(shí)，形截面；此時(shí)，可參照寬度為的單筋矩形截面進(jìn)展承載力復(fù)核?？蓞⒄諏挾葹榈膯谓罹匦谓孛孢M(jìn)展承載力復(fù)核。 否那么，屬于第二類(lèi)否那么，屬于第二類(lèi)T形截面，此時(shí)，可先由式形截面，此時(shí)，可先由式2-24計(jì)算出相對(duì)受壓區(qū)高度計(jì)算出相對(duì)受壓區(qū)高度x，代入公式，代入公式2-25確定構(gòu)

13、件的承確定構(gòu)件的承載才干，假設(shè)符合公式，那么以為構(gòu)件的正截面平安；否那載才干，假設(shè)符合公式，那么以為構(gòu)件的正截面平安；否那么不平安。么不平安。 T形截面梁板構(gòu)件計(jì)算步驟見(jiàn)圖形截面梁板構(gòu)件計(jì)算步驟見(jiàn)圖2-25。 【案例【案例2-10】 某肋形樓蓋某肋形樓蓋2級(jí)建筑物的次梁，一類(lèi)環(huán)境，計(jì)算跨度級(jí)建筑物的次梁，一類(lèi)環(huán)境，計(jì)算跨度l0=6.0 m，間距為，間距為2.4 m，截面尺寸如圖，截面尺寸如圖2-36所示。在正常運(yùn)用所示。在正常運(yùn)用階段，梁跨中接受彎矩計(jì)算值階段，梁跨中接受彎矩計(jì)算值M=105kNm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，HRB335級(jí)鋼筋，試計(jì)算次梁跨中截面受拉鋼筋面積級(jí)鋼筋

14、，試計(jì)算次梁跨中截面受拉鋼筋面積As。 解：解： 查表得：查表得：fc=9.6 N/mm2，fy=300 N/mm2，K=1.25。 1確定翼緣計(jì)算寬度估計(jì)受拉鋼筋需求布置為一層，取確定翼緣計(jì)算寬度估計(jì)受拉鋼筋需求布置為一層，取as=40mm，那么，那么h0=45040=410mm。 按梁跨按梁跨l0思索思索 l0/3=6000/3=2000 mm 按翼緣高度按翼緣高度hf思索思索 hf/h0=70/410= 0.1700.1 翼緣不翼緣不受限制受限制 按梁凈距按梁凈距sn思索思索 bf=b+sn=200+2200=2400mm 翼緣計(jì)算寬度翼緣計(jì)算寬度bf取三者中的較小值，即取三者中的較小值

15、，即bf=2000 mm。 2判別判別T形截面的類(lèi)型形截面的類(lèi)型 KM=1.25105=131.25kNm =504 kNmKM=131.25 kNm 屬于第一類(lèi)屬于第一類(lèi)T形截面形截面, 按按2000mm450mm的單筋矩形截面梁的單筋矩形截面梁進(jìn)展計(jì)算。進(jìn)展計(jì)算。 3配筋計(jì)算配筋計(jì)算 =As / b h0=1102/200410=1.3%0.2% 041.041020006 .91010525.12620fcshbfKM042. 041. 0211211s2y0fcs1102300410042. 020006 . 9mmfhbfA)705 . 0410(7020006 . 9)5 . 0(

16、f0ffchhhbf4選配鋼筋，繪配筋圖選配鋼筋，繪配筋圖 選受拉鋼筋為選受拉鋼筋為3 22As=1140mm2；配筋如下圖。；配筋如下圖。 【案例【案例2-11】 某某T形截面吊車(chē)梁形截面吊車(chē)梁3級(jí)建筑物，一類(lèi)環(huán)境，計(jì)算跨度級(jí)建筑物，一類(lèi)環(huán)境，計(jì)算跨度l0=8400 mm，截面尺寸如圖，截面尺寸如圖2-37所示；接受彎矩計(jì)算值所示；接受彎矩計(jì)算值M=480kNm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，HRB400級(jí)鋼筋。試級(jí)鋼筋。試計(jì)算所需求的受拉鋼筋面面積。計(jì)算所需求的受拉鋼筋面面積。 解：解： 查表得：查表得： fc=11.9 N/mm2，fy=360 N/mm2，K=1.25。 1確定翼緣計(jì)算寬度因彎矩較大，設(shè)受拉鋼筋要布置為確定翼緣計(jì)算寬度因彎矩較大，設(shè)受拉鋼筋要布置為兩層，取兩層，取as=70mm，那么，那么h0=80070=730mm。 按梁跨按梁跨l0思索思索 l0/3= 8 400/3 = 2800 mm 按翼緣高度思索按翼緣高度思索 取翼緣計(jì)算寬度取翼緣計(jì)算寬度bf=650 mm。1 . 0137. 0730/100/0f hhmm15001001230012fhb 2判別判別T形截面梁的類(lèi)型形截面梁的類(lèi)型 =525.98kNmKM 屬于第二類(lèi)屬于第二類(lèi)T形截面。形截面。 3配筋計(jì)算配筋計(jì)算mkN60048025. 1KM)1005 .