第3章受彎構(gòu)件的正ppt課件

1、第第3 3章章 受彎構(gòu)件的受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力正截面受彎承載力河南大學(xué)土木建筑學(xué)院河南大學(xué)土木建筑學(xué)院土木工程系土木工程系盛桂琳盛桂琳概述概述正截面受彎性能的試驗(yàn)研究正截面受彎性能的試驗(yàn)研究正截面受彎承載力分析正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算雙筋矩形截面受彎承載力計(jì)算雙筋矩形截面受彎承載力計(jì)算T型截面受彎承載力計(jì)算型截面受彎承載力計(jì)算正截面受彎性能的試驗(yàn)研究正截面受彎性能的試驗(yàn)研究正截面受彎承載力分析正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算雙筋矩形截面受彎承載力計(jì)算雙筋矩形截面受彎承載力計(jì)算受彎構(gòu)件主要是指彎矩和剪力

2、共同作用的構(gòu)件受彎構(gòu)件主要是指彎矩和剪力共同作用的構(gòu)件3.1 梁、板的一般構(gòu)造受彎構(gòu)件由彎矩作用而發(fā)生的破壞稱(chēng)正截面破壞，破受彎構(gòu)件由彎矩作用而發(fā)生的破壞稱(chēng)正截面破壞，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直受彎構(gòu)件由彎矩和剪力共同作用而發(fā)生的破壞稱(chēng)斜截受彎構(gòu)件由彎矩和剪力共同作用而發(fā)生的破壞稱(chēng)斜截面破壞，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線斜交面破壞，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線斜交結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。梁板結(jié)構(gòu)擋土墻板梁式橋結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。3.1 梁、板的一般構(gòu)造單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁I形梁

3、環(huán)形梁3.1.1 截面的形式與構(gòu)造要求1、截面形式、截面形式凈距25mm 鋼筋直徑dcccbhc25mm dh0=h-35bhh0=h-60凈距30mm 鋼筋直徑d凈距30mm 鋼筋直徑d)(0 . 45 . 2)(5 . 32形截面矩形截面Tbh)4014(2810mmmmd橋梁中 梁的構(gòu)造要求梁的構(gòu)造要求1. 1. 截面的形式與構(gòu)造要求截面的形式與構(gòu)造要求 梁的構(gòu)造要求梁的構(gòu)造要求（1截面尺寸截面尺寸（2混凝土強(qiáng)度等級(jí)和保護(hù)層厚度混凝土強(qiáng)度等級(jí)和保護(hù)層厚度（3縱向受力鋼筋的直徑及根數(shù)縱向受力鋼筋的直徑及根數(shù)（4縱筋的凈間距縱筋的凈間距（5縱向構(gòu)造鋼筋架立鋼筋及側(cè)向腰筋）縱向構(gòu)造鋼筋架立鋼筋

4、及側(cè)向腰筋）（6箍筋箍筋hh0c15mm d分布鋼筋mmd128200 hh板厚的模數(shù)為10mm 板的構(gòu)造要求板的構(gòu)造要求 板的構(gòu)造要求板的構(gòu)造要求（1板的最小厚度板的最小厚度（2混凝土強(qiáng)度等級(jí)和保護(hù)層厚度混凝土強(qiáng)度等級(jí)和保護(hù)層厚度（3板的受力鋼筋板的受力鋼筋（4板的分布鋼筋板的分布鋼筋現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度見(jiàn)表現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度見(jiàn)表3-1 縱向受拉鋼筋的配筋百分率縱向受拉鋼筋的配筋百分率定義：縱向受拉鋼筋總截面面積定義：縱向受拉鋼筋總截面面積 與正截面的有效面積與正截面的有效面積 的比值，稱(chēng)為縱向受拉鋼筋的配筋百分率，用的比值，稱(chēng)為縱向受拉鋼筋的配筋百分率，用 ，或簡(jiǎn)稱(chēng)，或簡(jiǎn)稱(chēng)配

5、筋率，用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。配筋率，用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。sA0bh %0bhAs重要指標(biāo)。性能有很大影響的一個(gè)比率，它是對(duì)梁的受力混凝土之間的面積截面上縱向受拉鋼筋與在一定程度上標(biāo)志了正截面的有效面積截面寬度截面的有效高度截面的高度緣的豎向垂直距離的合力點(diǎn)到截面受拉邊正截面上所有受拉鋼筋000bhbhhaahhss 混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度定義：縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，定義：縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，稱(chēng)為保護(hù)層厚度，用稱(chēng)為保護(hù)層厚度，用C表示。表示。混凝土保護(hù)層的三個(gè)作用：混凝土保護(hù)層的三個(gè)作用：（1防止縱向鋼筋銹蝕防止縱向鋼筋銹蝕（2在火災(zāi)等情況下，使鋼筋的溫

6、度上升緩慢在火災(zāi)等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢（3使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)梁、板、柱的混凝土保護(hù)層厚度與環(huán)境類(lèi)別和混凝土強(qiáng)梁、板、柱的混凝土保護(hù)層厚度與環(huán)境類(lèi)別和混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)，見(jiàn)附表度等級(jí)有關(guān)，見(jiàn)附表3-4留意：我們通常所說(shuō)的保護(hù)層厚度都是指構(gòu)件的最小保留意：我們通常所說(shuō)的保護(hù)層厚度都是指構(gòu)件的最小保護(hù)層厚度護(hù)層厚度 正截面受彎性能試驗(yàn)示意正截面受彎性能試驗(yàn)示意 在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置測(cè)點(diǎn)，量測(cè)梁截面不同高度處測(cè)點(diǎn)，量測(cè)梁截面不同高度處的縱向應(yīng)變。的縱向應(yīng)變。 采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方法量測(cè)縱向

7、受拉鋼筋應(yīng)變，從法量測(cè)縱向受拉鋼筋應(yīng)變，從而得到荷載不斷增加時(shí)鋼筋的而得到荷載不斷增加時(shí)鋼筋的應(yīng)力變化情況。應(yīng)力變化情況。 在梁跨中的下部設(shè)置位移計(jì)，在梁跨中的下部設(shè)置位移計(jì)，以量測(cè)梁跨中的撓度。以量測(cè)梁跨中的撓度。應(yīng)變測(cè)點(diǎn)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)bhohSA百分表百分表百分百分表表位移計(jì)位移計(jì)3.2 受彎構(gòu)件正截面的受彎性能1. 1. 適筋梁正截面受彎的三個(gè)階段適筋梁正截面受彎的三個(gè)階段 梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變?cè)囼?yàn)曲線梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變?cè)囼?yàn)曲線 梁跨中撓度 實(shí)測(cè)圖f縱向鋼筋應(yīng)力 實(shí)測(cè)圖s 縱向應(yīng)變沿梁截面高度分布實(shí)測(cè)圖 適筋梁正截面受力的三個(gè)階段適筋梁正截面受力的三個(gè)階段 彈性階段（彈性

8、階段（階段）階段） 適筋梁正截面受力的三個(gè)階段適筋梁正截面受力的三個(gè)階段 第第階段的受力特點(diǎn)階段的受力特點(diǎn)（1混凝土沒(méi)有開(kāi)裂；混凝土沒(méi)有開(kāi)裂；（2受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖是直線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖是直線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖在圖在階段前期是直線，后期是曲線；階段前期是直線，后期是曲線；（3彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。 第第階段與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系階段與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系 a階段：抗裂驗(yàn)算，計(jì)算階段：抗裂驗(yàn)算，計(jì)算Mcr的的依據(jù)依據(jù) 適筋梁正截面受力的三個(gè)階段適筋梁正截面受力的三個(gè)階段 帶裂縫工作階段（帶裂縫工作階段（ 階段階段 ） 適筋梁正截面受力的

9、三個(gè)階段適筋梁正截面受力的三個(gè)階段 第第階段的受力特階段的受力特點(diǎn)點(diǎn)（1在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退出工作，拉力在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退出工作，拉力主要由縱向鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒(méi)有屈服；主要由縱向鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒(méi)有屈服；（2受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線；為只有上升段的曲線；（3彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度的增長(zhǎng)彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度的增長(zhǎng)加快了。加快了。 第第階段與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系階段與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系 第第階段：裂縫寬度及變形驗(yàn)算，計(jì)算裂縫，剛度的階段：裂縫寬度及變形驗(yàn)

10、算，計(jì)算裂縫，剛度的依據(jù)依據(jù) 適筋梁正截面受力的三個(gè)階段適筋梁正截面受力的三個(gè)階段 破壞階段（破壞階段（ 階段階段 ） 適筋梁正截面受力的三個(gè)階段適筋梁正截面受力的三個(gè)階段 第第階段的受力特階段的受力特點(diǎn)點(diǎn)（1縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值；裂縫截面處，受縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值；裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線拉區(qū)大部分混凝土已退出工作，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿(mǎn)，有上升段曲線，也有下降段曲線；圖形比較豐滿(mǎn)，有上升段曲線，也有下降段曲線；（2彎矩還略有增加；彎矩還略有增加；（3受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變

11、達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值 時(shí)，時(shí)，混凝土被壓碎，截面破壞；混凝土被壓碎，截面破壞；（4彎矩彎矩曲率關(guān)系為接近水平的曲線。曲率關(guān)系為接近水平的曲線。 0cu 第第階段與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系階段與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系 a階段：正截面受彎承載力計(jì)算，計(jì)算階段：正截面受彎承載力計(jì)算，計(jì)算Mu的依的依據(jù)據(jù) 適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn) 受力階段 主要特點(diǎn) 第 I 階段 第 II 階段 第 III 階段 習(xí)性 未裂階段 帶裂縫工作階段 破壞階段 外觀特征 沒(méi)有裂縫，撓度很小 有裂縫，撓度還不明顯 鋼筋屈服，裂縫寬，撓度大 彎矩截面曲率關(guān)系 大致成直線 曲線 接近水平的曲線

12、 受 壓 區(qū) 直線 受壓區(qū)高度減小， 混凝土壓應(yīng)力圖形為上升段的曲線， 應(yīng)力峰值在受壓區(qū)邊緣 受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小，混凝土壓應(yīng)力圖形為較豐滿(mǎn)的曲線，后期為有上升段和下降段的曲線，應(yīng)力峰值不在受壓區(qū)邊緣而在邊緣的內(nèi)側(cè) 混 凝 土 應(yīng) 力 圖 形 受 拉 區(qū) 前期為直線，后期為有上升段的直線，應(yīng)力峰值不在受拉區(qū)邊緣 大部分退出工作 絕大部分退出工作 縱向受拉鋼筋應(yīng)力 在設(shè)計(jì)計(jì)算中的作用 用于抗裂驗(yàn)算 用于抗裂驗(yàn)算 用于正截面受彎承載力計(jì)算 220 30N/mms220 30N/mmsyfsyfaIIIaIII 正截面受彎的三種破壞形態(tài)正截面受彎的三種破壞形態(tài) (1) 適筋破壞形態(tài)( ) 受拉鋼筋先

13、屈服，受壓區(qū)混凝土后壓壞，破壞前有明顯預(yù)兆裂痕、變形急劇發(fā)展，為“延性破壞”。（鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度都得到發(fā)揮）(2) 超筋破壞形態(tài)（ ） 受壓區(qū)混凝土先壓碎，鋼筋不屈服，破壞前沒(méi)有明顯預(yù)兆，為“脆性破壞”。（鋼筋的受拉強(qiáng)度沒(méi)有發(fā)揮）(3) 少筋破壞形態(tài)( ) 構(gòu)件一裂就壞，無(wú)征兆，為“脆性破壞”。（混凝土的抗壓強(qiáng)度未得到發(fā)揮）bhh0min0minhhb1 基本假定基本假定 （3） 混凝土的受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的表達(dá)式為：混凝土的受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的表達(dá)式為： 當(dāng)當(dāng) （上升段時(shí)（上升段時(shí) 當(dāng)當(dāng) （水平段時(shí)（水平段時(shí) 式中式中 0c0ccu011/ncccfccf,21/ 60(50)c

14、u knf50,0.0020.5(50) 10cu kf5,0.0033(50)10cucu kf（4鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系， 鋼筋應(yīng)鋼筋應(yīng) 力的絕對(duì)值不應(yīng)大于其相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)力的絕對(duì)值不應(yīng)大于其相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，受拉鋼筋的極限拉應(yīng) 變?nèi)∽內(nèi)?.01。 （1截面平均應(yīng)變符合平截面假定；截面平均應(yīng)變符合平截面假定； （2不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；（后面采用不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；（后面采用T型截面的原因之一）型截面的原因之一）2 受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形 等效原則：等效原則：1混凝土壓應(yīng)力

15、的合力合力混凝土壓應(yīng)力的合力合力C大小相等；大小相等； 2兩圖形中受壓區(qū)合力兩圖形中受壓區(qū)合力C的作用點(diǎn)不變的作用點(diǎn)不變.等效矩形應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖相對(duì)界限受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度 b3 適筋梁與超筋梁的界限級(jí)界限配筋率適筋梁與超筋梁的界限級(jí)界限配筋率 相對(duì)界限受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度 b設(shè)鋼筋開(kāi)始屈服時(shí)的應(yīng)變?yōu)樵O(shè)鋼筋開(kāi)始屈服時(shí)的應(yīng)變?yōu)?，那么，那么相對(duì)界限受壓區(qū)高度僅與材料性能有關(guān)，與截面尺寸無(wú)關(guān)。相對(duì)界限受壓區(qū)高度僅與材料性能有關(guān)，與截面尺寸無(wú)關(guān)。 100bcbbxxhh 相對(duì)界相對(duì)界 限受限受 壓區(qū)高度壓區(qū)高度11bycusfEysyyEf設(shè)界限破壞是中和軸高度設(shè)界限破壞是中和

16、軸高度xcb ，則有，則有ycucu01bhx相對(duì)界限受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度 b3 適筋梁與超筋梁的界限級(jí)界限配筋率適筋梁與超筋梁的界限級(jí)界限配筋率 當(dāng)相對(duì)受壓區(qū)高度當(dāng)相對(duì)受壓區(qū)高度 時(shí)，屬于超筋梁。時(shí)，屬于超筋梁。 b當(dāng)當(dāng) 時(shí)，屬于界限情況，與此對(duì)應(yīng)的縱向受拉鋼時(shí)，屬于界限情況，與此對(duì)應(yīng)的縱向受拉鋼筋的配筋率，稱(chēng)為界限配筋率，記作筋的配筋率，稱(chēng)為界限配筋率，記作b，此時(shí)考慮，此時(shí)考慮截面上力的平衡條件，則有截面上力的平衡條件，則有 故故其中，其中， 中的下角中的下角b表示界限。表示界限。 bsybc1Afbxfycb10sbffbhAbbbcb、xx4 最小配筋率最小配筋率 min 確

17、定原則：按確定原則：按a階段計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎階段計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎承載力與按承載力與按Ia階段計(jì)算的素混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎承載階段計(jì)算的素混凝土受彎構(gòu)件正截面受彎承載力兩者相等。力兩者相等。 僅從承載力考慮：僅從承載力考慮： min0.45,0.2%styAfbhf取大值 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：規(guī)定： 對(duì)于受彎的梁類(lèi)構(gòu)件對(duì)于受彎的梁類(lèi)構(gòu)件 對(duì)于地基上的混凝土板對(duì)于地基上的混凝土板 ，最小配筋率可適當(dāng)降低，最小配筋率可適當(dāng)降低，但不應(yīng)小于但不應(yīng)小于0.15。 cruMM考慮到混凝土抗拉強(qiáng)度的離散性以及溫度變化和混凝土收縮對(duì)考慮到混凝土抗拉強(qiáng)度

18、的離散性以及溫度變化和混凝土收縮對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響等，最小配筋率的確定還需受到裂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響等，最小配筋率的確定還需受到裂縫寬度限值等條件的控制。因此它的確定是一個(gè)涉及因素較多縫寬度限值等條件的控制。因此它的確定是一個(gè)涉及因素較多的復(fù)雜問(wèn)題。的復(fù)雜問(wèn)題。1 基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式 適用條件適用條件截面應(yīng)力計(jì)算圖形截面應(yīng)力計(jì)算圖形 基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式1cysf bxf A100()()22ucysxxMMf bx hf A h 適用條件適用條件 01max02max10max bbscbyuscssxhAfbhfMMf bh或或防止發(fā)生超筋破壞防止發(fā)生超筋破壞防止發(fā)生

19、少筋破壞防止發(fā)生少筋破壞bhAsmin2 截面承載力計(jì)算的兩類(lèi)問(wèn)題截面承載力計(jì)算的兩類(lèi)問(wèn)題 知：知： 彎矩設(shè)計(jì)值彎矩設(shè)計(jì)值 ，截面尺寸，截面尺寸 ， 混凝土強(qiáng)度等級(jí)及鋼筋級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)及鋼筋級(jí)別，環(huán)境類(lèi)別別，環(huán)境類(lèi)別求：受拉鋼筋截面面積求：受拉鋼筋截面面積未知數(shù)：未知數(shù)： 、 。sAsAx 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì) Mbh計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：（1求求h0，由環(huán)境類(lèi)別，查混凝土保護(hù)層厚度，由環(huán)境類(lèi)別，查混凝土保護(hù)層厚度C，再假設(shè)，再假設(shè) （2由混凝土和鋼筋等級(jí)，查得由混凝土和鋼筋等級(jí)，查得（3解二次聯(lián)立方程式，求解二次聯(lián)立方程式，求（4驗(yàn)算適用條件：驗(yàn)算適用條件：1） ，假設(shè)，假設(shè) ，說(shuō)明是超筋，說(shuō)明

20、是超筋梁，改用雙筋梁或增大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)重新梁，改用雙筋梁或增大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)重新計(jì)算計(jì)算（5以實(shí)際采用鋼筋面積驗(yàn)算條件以實(shí)際采用鋼筋面積驗(yàn)算條件2即即 ，如不，如不滿(mǎn)足，則縱向受拉鋼筋應(yīng)按滿(mǎn)足，則縱向受拉鋼筋應(yīng)按 配置。配置。s1,ytcfffsA b b0minhhbhAsmin 截面復(fù)核截面復(fù)核 知：知： 、 、 、 、 、 、求：求：未知數(shù)：未知數(shù)： 、基本公式：基本公式：1100()()22cysucysf bxf AxxMMf bx hf Ah（1當(dāng)當(dāng) 且且 時(shí)，用基本公式直接計(jì)算時(shí)，用基本公式直接計(jì)算 ； bhAsmin0 bxh（2當(dāng)當(dāng) 時(shí)，說(shuō)明是超

21、筋梁，取時(shí)，說(shuō)明是超筋梁，取 ， ； 0 bxh0 bxh2max10 uscMf bh（3當(dāng)當(dāng) 時(shí)，說(shuō)明是少筋梁，分別按素混凝土構(gòu)件和鋼筋時(shí)，說(shuō)明是少筋梁，分別按素混凝土構(gòu)件和鋼筋 混凝土構(gòu)件計(jì)算混凝土構(gòu)件計(jì)算 ，取小值。，取小值。 minsAbhbhsAcfyfsuMxuMuMuMuM3 正截面受彎承載力的計(jì)算系數(shù)與計(jì)算方法正截面受彎承載力的計(jì)算系數(shù)與計(jì)算方法210 =scMf bh（1取計(jì)算系數(shù)取計(jì)算系數(shù) ，11 2s 5 . 01s2211ss0hfMAsys截面的最大抵抗矩系數(shù):5 . 01max,max,01max,max,sbbscsubhfM4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 梁常用HRB4

22、00級(jí)、HRB335級(jí)鋼筋，板常用HPB235級(jí)、HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋；梁受拉鋼筋為一排時(shí)梁受拉鋼筋為一排時(shí)梁受拉鋼筋為兩排時(shí)梁受拉鋼筋為兩排時(shí)平板平板 截面尺寸截面尺寸 縱向鋼筋縱向鋼筋 2sdac 的確定的確定 sa35mmsa 60mmsa 20mmsa 簡(jiǎn)支梁可取h=(1/8 1/16)L0 梁寬b可按b=(1/21/3.5)h 簡(jiǎn)支板可取h = (1/25 1/35)L01 概述概述（1當(dāng)截面尺寸和材料強(qiáng)度受建筑使用和施工條件限制而不能增加，而當(dāng)截面尺寸和材料強(qiáng)度受建筑使用和施工條件限制而不能增加，而 計(jì)算又不滿(mǎn)足適筋截面條件時(shí)，可采用雙筋截面；計(jì)算又不滿(mǎn)足適筋截面條件

23、時(shí)，可采用雙筋截面；（2梁的同一截面有可能承受異號(hào)彎矩時(shí)，也出現(xiàn)雙筋截面；梁的同一截面有可能承受異號(hào)彎矩時(shí)，也出現(xiàn)雙筋截面；（3） 當(dāng)某種原因截面受壓區(qū)已存在的鋼筋面積較大時(shí)，宜考慮其受壓作當(dāng)某種原因截面受壓區(qū)已存在的鋼筋面積較大時(shí)，宜考慮其受壓作用而按雙筋梁計(jì)算；用而按雙筋梁計(jì)算；（4還有提高延性、減少變形、兼作架立筋的作用。還有提高延性、減少變形、兼作架立筋的作用。 雙筋截面的概念雙筋截面的概念雙筋截面是指在受壓區(qū)配置較多受壓鋼筋，在正截面受壓承載力計(jì)算中雙筋截面是指在受壓區(qū)配置較多受壓鋼筋，在正截面受壓承載力計(jì)算中必須考慮受壓鋼筋的受壓作用的情況。必須考慮受壓鋼筋的受壓作用的情況。 采用

24、雙筋截面的條件：采用雙筋截面的條件：2 基本計(jì)算公式與適用條件基本計(jì)算公式與適用條件 雙筋矩形截面計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)算公式計(jì)算公式)( )2(0011ssycusysycahAfxhbxfMAfAfbxf12010 ()()2cysysysyscf bxf Af Af AxMf A haMf bx h 單筋部分純鋼筋部分 受壓鋼筋與其余部分受拉鋼筋A(yù)s2組成的“純鋼筋截面的受彎承載力與混凝土無(wú)關(guān)。因此，截面破壞形態(tài)不受As2配筋量的影響，理論上這部分配筋可以很大，如形成鋼骨混凝土構(gòu)件。 計(jì)算公式計(jì)算公式fyAs2As2MufyAsbAs 適用條件適用條件 防止發(fā)生超筋破壞防止發(fā)生超筋破壞 保證受壓鋼

25、筋強(qiáng)度充分利用受壓鋼筋屈服）保證受壓鋼筋強(qiáng)度充分利用受壓鋼筋屈服）2sxa 雙筋截面一般不會(huì)出現(xiàn)少筋破壞情況，故可不必驗(yàn)算最小配筋率。雙筋截面一般不會(huì)出現(xiàn)少筋破壞情況，故可不必驗(yàn)算最小配筋率。max,120max,1max010 sscsycbsbbbhfMffbhAhx或或3 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)1） 知：知： 、 、 、 、 、 、 、求：求： 、 未知數(shù)：未知數(shù)： 、 、 ，需補(bǔ)充一個(gè)條件。，需補(bǔ)充一個(gè)條件。基本方程：基本方程：1100()()2cysysucyssf bxf Af AxMMf bx hf Aha （1假設(shè)假設(shè) 按單筋計(jì)按單筋計(jì)算算max210 sscMf bh（2假設(shè)假設(shè)

26、按雙筋計(jì)算按雙筋計(jì)算max210 sscMf bh補(bǔ)充方程：補(bǔ)充方程：min()ssAA ，直接用基本公式計(jì)算，直接用基本公式計(jì)算hbMsasayfyf cfsAsAxsAsA3 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)2） 知：知： 、 、 、 、 、 、 、 、 求：求：未知數(shù)：未知數(shù)： 、 。基本方程：基本方程：12100()cysysuscyssf bxf Af AMMf bhf Aha （1） ， ，0210() =yssscMf A haf bh （2假設(shè)假設(shè) 說(shuō)明給定的說(shuō)明給定的 太小，太小， 可假定可假定 未知，按第一類(lèi)情況處未知，按第一類(lèi)情況處理理 b（3假設(shè)假設(shè) ，說(shuō)明給定的，說(shuō)明給定的 太大，偏

27、于安全的簡(jiǎn)化計(jì)算：太大，偏于安全的簡(jiǎn)化計(jì)算： 02sah0()sysMAfhabhsasayfMyf cfsAsAxsA11 2s 10ycssyyffAbhAffsAsAsA4 截面復(fù)核截面復(fù)核 知：知： 、 、 、 、 、 、 、 、 、求：求： 未知數(shù)：未知數(shù)： 、 基本方程：基本方程：1100()()2cysysucyssf bxf Af AxMMf bx hf Aha （1） 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，直接用基本公式求時(shí)，直接用基本公式求 （2） 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，取時(shí)，取 ，2max00()uscyssMf bhf A ha （3） 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，取時(shí)，取 ，0()uyssMf A habhsasasAyfx

28、MsAyf cfuMuMuM02sbaxx h 0bxhb2sxa2sxa1 T1 T形截面概述形截面概述 受拉鋼筋較多，可將截面底部寬度適當(dāng)增大，形成工形截面。工受拉鋼筋較多，可將截面底部寬度適當(dāng)增大，形成工形截面。工形截面的受彎承載力的計(jì)算與形截面的受彎承載力的計(jì)算與T T形截面相同。形截面相同。挖去中和軸 受彎構(gòu)件在破壞時(shí)，大部分受拉區(qū)混凝土早已退出工作，故將受受彎構(gòu)件在破壞時(shí)，大部分受拉區(qū)混凝土早已退出工作，故將受拉區(qū)混凝土的一部分去掉。只要把原有的縱向受拉鋼筋集中布置在梁拉區(qū)混凝土的一部分去掉。只要把原有的縱向受拉鋼筋集中布置在梁肋中，截面的承載力計(jì)算值與原有矩形截面完全相同，這樣做

29、不僅可肋中，截面的承載力計(jì)算值與原有矩形截面完全相同，這樣做不僅可以節(jié)約混凝土且可減輕自重。剩下的梁就成為由梁肋以節(jié)約混凝土且可減輕自重。剩下的梁就成為由梁肋( )( )及挑及挑出翼緣出翼緣 ，兩部分所組成的，兩部分所組成的T T形截面。形截面。hbfhbb2 T形截面梁的應(yīng)用形截面梁的應(yīng)用3 T形截面梁翼緣的計(jì)算寬度形截面梁翼緣的計(jì)算寬度T形截面梁翼緣內(nèi)的壓應(yīng)力分布不均勻，且分布寬度與多種因素有關(guān)。形截面梁翼緣內(nèi)的壓應(yīng)力分布不均勻，且分布寬度與多種因素有關(guān)。為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常采用與實(shí)際分布情況等效的翼緣寬度，稱(chēng)為翼緣的為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常采用與實(shí)際分布情況等效的翼緣寬度，稱(chēng)為翼緣的計(jì)算寬度或有效寬度。計(jì)算寬度或有效寬度。fbT T形截面梁翼緣的計(jì)算寬度形截面梁翼緣的計(jì)算寬度f(wàn)bT 形、形截面 倒L形截面 情 況 肋形梁、 肋形板 獨(dú)立梁 肋形梁、 肋形板 1 按計(jì)算跨度0l考慮 3/0l 3/0l 6/0l 2 按梁（縱肋）凈距 ns考慮 nsb - 2/nsb fh0/h0.1 - fhb12 - 0.1fh0/h0.05 fhb12 fhb 6 fhb5 3 按翼緣高度f(wàn)h考慮 fh0/h0.05 fhb12