第4章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解受彎構(gòu)件的構(gòu)造； 掌握雙筋矩形截面正截面承載力、受彎構(gòu)件斜截面承載力以及裂縫寬度和變形計(jì)算方法； 重點(diǎn)掌握單筋矩形截面正截面承載力、T截面正承載力計(jì)算方法。本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 單筋矩形截面、T形截面正截面承載力計(jì)算。本章難點(diǎn)：本章難點(diǎn)： 1.斜截面抗剪承載力計(jì)算； 2.全梁承載力校核。第四章第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件第四章第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解受彎構(gòu)件的構(gòu)造。4.1.1 4.1.1 板板4.1.1.1 4.1.1.1 板厚板厚 板的厚度主要是由控制截面的最大彎矩和剛度要求決定。 為保證結(jié)構(gòu)的耐久性和施工質(zhì)

2、量橋規(guī)規(guī)定板的最小厚度: 行車道板 100mm 就地澆筑的人行道板 80mm 預(yù)制人行道板 60mm 空心板頂板及底板 80mm4.1.1.2 4.1.1.2 鋼筋鋼筋 板的鋼筋由縱向的主鋼筋和橫向的分布鋼筋組成。 主鋼筋應(yīng)采用小直徑，小間距的布置方式（即多根密排）。 行車道板內(nèi)的主鋼筋直徑不應(yīng)小于10mm； 人行道板內(nèi)的主鋼筋直徑不應(yīng)小于8mm。 實(shí)例:標(biāo)準(zhǔn)跨徑6m，橋面凈寬-7m+2x0.2m，汽車-20級(jí)，掛車-100 行車道內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于主鋼筋的分布鋼筋。 分布鋼筋設(shè)置在主鋼筋的內(nèi)側(cè)。 行車道板內(nèi)的分布鋼筋的直徑不應(yīng)小于8mm，其間距不應(yīng)大于200mm，截面面積不宜小于板的截面積的0.

3、001。 在主鋼筋的彎折處，應(yīng)布置分布鋼筋。人行道板內(nèi)的分布鋼筋的直徑不應(yīng)小于6mm，其間距不應(yīng)大于200mm。 混凝土保護(hù)層厚度：是指板的受力鋼筋與板邊緣的凈距。 有侵蝕性氣體或海洋大氣等嚴(yán)重暴露條件下，c30mm 。 若設(shè)置上、下層鋼筋網(wǎng)時(shí)，保護(hù)層厚度不得小于15mm。4.1.2 4.1.2 梁梁4.1.2.1 4.1.2.1 截面形式及尺寸截面形式及尺寸 鋼筋混凝土梁的截面形式：有矩形、T形、工字形和箱形。 整體現(xiàn)澆矩形截面梁的高寬比h/b一般取2.03.5。 T形截面的高寬比h/b一般取2.54.0（b為梁肋寬）。 當(dāng)采用焊接鋼筋骨架的裝配式T形梁時(shí)，其高寬比h/b一般為7-8，高度與

4、跨徑之比一般為1/11-1/16，跨徑較大時(shí)取用偏小比值。4.1.2.2 4.1.2.2 鋼筋構(gòu)造鋼筋構(gòu)造 梁內(nèi)鋼筋骨架多由主鋼筋、斜筋（彎起鋼筋）、箍筋架立鋼筋和縱向防裂鋼筋等組成。 梁內(nèi)的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為綁扎鋼筋骨架和焊接骨架兩種形式。 綁扎骨架：是用細(xì)鐵絲將各種鋼筋綁扎而成。焊接骨架：先將縱向受拉鋼筋，彎起鋼筋和架立鋼筋焊接成面骨架，然后用箍筋將數(shù)片焊接的平面骨架組成立體骨架形式。1.1.主鋼筋主鋼筋 主鋼筋一般采用HRB335鋼筋，直徑一般為1232mm，但不超過40 mm，以滿足抗裂要求。 在同一片（批）梁中采用相同鋼種、相同直徑的主鋼筋，也可采用兩種不同直徑的主鋼筋，

5、直徑相差不應(yīng)小于2 mm。 主鋼筋的排列應(yīng)滿足下列原則：由下至上、先粗后細(xì)、左右對稱、上下對稱。 焊接鋼筋骨架中：多層主鋼筋是豎向不留空隙，用焊縫連接，其疊高一般不宜超過（0.150.2）h（h為梁高）。 當(dāng)梁內(nèi)主鋼筋與梁底面間保護(hù)層厚度大于50mm時(shí)，應(yīng)設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)。 靠梁邊緣的主鋼筋與梁側(cè)面的凈距應(yīng)不小于30mm。 2 2彎起鋼筋彎起鋼筋 彎起鋼筋是為滿足斜截面抗剪承載力而設(shè)置。 一般由受拉主鋼筋彎起而成，有時(shí)也需要加設(shè)專門的斜筋；一般與梁縱軸成45，彎起鋼筋的直徑、數(shù)量及位置均由抗剪計(jì)算確定。 焊接鋼筋骨架的彎起鋼筋，除用縱向鋼筋彎起外，亦可用專設(shè)的斜鋼筋焊接。 斜鋼筋與縱向鋼筋之間的焊

6、接，宜用雙面焊縫，其長度應(yīng)為5倍鋼筋直徑，縱向鋼筋之間的短焊縫應(yīng)為2.5倍鋼筋直徑；當(dāng)必須采用單面焊縫時(shí)，其長度應(yīng)加倍。 焊接骨架的鋼筋層數(shù)不應(yīng)多于六層，單根鋼筋直徑不應(yīng)大于32mm。3 3箍筋箍筋箍筋作用：箍筋作用： （1）箍筋滿足斜截面的抗剪承載力； （2）連接受拉鋼筋和受壓區(qū)混凝土使其共同工作的作用； （3）用來固定主鋼筋的位置而使梁內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成鋼筋骨架。箍筋設(shè)置要求：箍筋設(shè)置要求： （1）梁內(nèi)設(shè)置箍筋，其直徑不小于8mm且不小于1/4主鋼筋直徑；其最小配箍率，R235鋼筋不應(yīng)小于0.18，HRB335鋼筋不應(yīng)小于0.12 。 （2）每根箍筋所箍的受拉鋼筋每排應(yīng)不多于5根；所箍的受壓鋼

7、筋每排應(yīng)不多于3根。 （3）混凝土表面至箍筋的凈距不應(yīng)小于20mm。 （4）箍筋間距應(yīng)不大于梁高的1/2且不大于400mm；當(dāng)所箍的鋼筋為受壓鋼筋時(shí)，不應(yīng)大于所箍鋼筋直徑的15倍且不應(yīng)大于400mm 。 （5） 在鋼筋綁扎搭接接頭范圍內(nèi)的箍筋間距，當(dāng)綁扎搭接鋼筋受拉時(shí)不應(yīng)大于主鋼筋直徑的5倍，且不大于100mm；當(dāng)搭接鋼筋受壓時(shí)不應(yīng)大于主鋼筋直徑的10倍，且不大于200mm。 （6）在支座中心向跨徑方向長度相當(dāng)于不小一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于100mm。 （7）近梁端的第一根箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面一個(gè)保護(hù)層的距離處梁與梁或梁與柱的交叉范圍內(nèi)可不設(shè)箍筋；靠近交接面的第一根箍筋，其與交接面的距離

8、不宜大于50mm。 4 4架立鋼筋架立鋼筋 以便在施工時(shí)形成鋼筋骨架，保持箍筋的間距。 鋼筋混凝土T形梁的架立鋼筋直徑多為22 mm；矩形截面梁一般為1014 mm。5 5梁側(cè)防裂縱向鋼筋梁側(cè)防裂縱向鋼筋 T形、形截面梁或箱形截面梁的腹板兩側(cè)應(yīng)設(shè)置防裂縱向鋼筋，其直徑一般為68 mm，兩側(cè)面的鋼筋截面面積合計(jì)取用（0.0010.002）bh，對薄壁梁宜取上限。 縱向防裂鋼筋應(yīng)下密上疏地固定在箍筋上； 混凝土表面至縱向防裂鋼筋的凈距應(yīng)不小于15mm。 4.1.3 4.1.3 混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度 定義：縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，其混凝土保護(hù)層厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離）

9、不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑，且應(yīng)符合表4-1的規(guī)定。表4-1縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度最小值（mm）環(huán)境類別板梁C20C25C45C50C20C25C45C50-2020-3030-2520-3530-3025-4040注：類是指溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)境、與無侵蝕性的水或土接觸 的環(huán)境；類是指嚴(yán)寒地區(qū)的大氣環(huán)境、使用除冰鹽環(huán)境、濱 海環(huán)境；類是指海水環(huán)境；4.2 4.2 正截面受彎承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算4.2.14.2.1受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特征受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞特征1.1.試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究試驗(yàn)梁：、1 1）受彎構(gòu)件正截面工作的三個(gè)階段）受彎構(gòu)件正截面工作的三個(gè)階

10、段 第階段：梁沒有裂縫； 第階段：梁帶有裂縫工作； 第階段：裂縫急劇開展，縱向受力鋼筋應(yīng)力維持在屈 服強(qiáng)度不變。2 2）梁正截面的應(yīng)力分布規(guī)律）梁正截面的應(yīng)力分布規(guī)律 第階段：荷載很小，混凝土的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力基本上都是呈三角形分布?？v向鋼筋承受拉應(yīng)力?；炷撂幱诠ぷ麟A段，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比。 第階段末：混凝土的受壓區(qū)壓應(yīng)力基本上仍是三角形分布。但由于受拉區(qū)混凝土塑性變形的發(fā)展，拉應(yīng)變增長較快，拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形為曲線形。這時(shí)，受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)變臨近抗拉極限應(yīng)變，拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度，表示裂縫即將出現(xiàn)。 第階段：達(dá)到開裂彎矩，在梁混凝土抗拉強(qiáng)度最弱截面上出現(xiàn)了第一批裂縫。在有裂縫的截面

11、上，拉區(qū)混凝土退出工作，把它原承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)給了鋼筋，應(yīng)力重分布。鋼筋的拉應(yīng)力隨荷載的增加而增加；混凝土的壓應(yīng)力不再是三角形分布，而形成微曲的曲線形，中和軸位置向上升高 第階段末：受拉區(qū)鋼筋屈服。 第階段：混凝土受壓區(qū)上邊緣的壓應(yīng)變達(dá)到其極限應(yīng)變值，壓應(yīng)力圖呈明顯曲線形，并且最大壓應(yīng)力已不在上邊緣，而是在距上邊緣稍下處，這都是由混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變圖所決定的。 第階段末，壓區(qū)混凝土被壓碎，梁截面破壞，但縱向鋼筋的拉應(yīng)力仍維持在屈服強(qiáng)度。 鋼筋混凝土梁破壞特點(diǎn)為： （1）鋼筋混凝土梁的截面正應(yīng)力狀態(tài)隨著荷載的增大不僅 有數(shù)量上的變化，而且有性質(zhì)上的改變應(yīng)力分布圖的 改變。 （2）不同的受力階段

12、，中和軸的位置及內(nèi)力偶臂是不同的。 因此，無論壓區(qū)混凝土的應(yīng)力或是縱向受拉鋼筋的應(yīng)力，不像彈性均質(zhì)材料梁那樣完全與彎矩成比例。 （3）梁的撓度、轉(zhuǎn)角與彎矩的關(guān)系也不完全服從彈性均質(zhì) 梁所具有的比例關(guān)系。 4.2.24.2.2單筋矩形截面單筋矩形截面單筋矩形截面梁：是指僅在受拉區(qū)配置有縱向受力鋼筋的矩形截面梁。 配筋率：hbAS0 式中：AS b；h0ahhS0梁的截面的有效高度，h梁的截面高度；aS縱向受力鋼筋合力作用點(diǎn)至截面受拉邊緣的距離AfaAfaSiSdiSsiSiSdiS 影響梁正截面的破壞形式的因素： （1）配筋率的大??； （2）鋼筋和混凝土的強(qiáng)度。 主要因素：配筋率的大小。 梁正截

13、面破壞形式可分以下三種破壞形態(tài)：（a）適筋梁；（b）超筋梁；（c）少筋梁1. 1. 適筋梁適筋梁延性破壞延性破壞 配筋率適當(dāng)?shù)匿摻罨炷亮悍Q為“適筋梁”。 適筋梁的破壞特點(diǎn)是：破壞始于受拉鋼筋屈服。 在受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服（設(shè)計(jì)強(qiáng)度）之前，受壓區(qū)混凝土外邊緣的應(yīng)變尚未達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變，此時(shí)混凝土未被壓碎。 這種梁在破壞前，由于梁的裂縫開展較寬，撓度較大，給人以明顯的破壞預(yù)兆，常稱之為“延性破壞” 。2. 2. 超筋梁超筋梁脆性破壞脆性破壞 配筋率過高的鋼筋混凝土梁稱為“超筋梁”。 其破壞特點(diǎn)：破壞始于受壓區(qū)混凝土被壓碎，受拉鋼筋仍處于彈性工作階段，鋼筋應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度。 由于該梁在破壞前

14、裂縫開展不寬，梁的撓度不大，梁是在沒有明顯預(yù)兆情況下由于受壓區(qū)混凝土突然壓碎而破壞，稱之為“脆性破壞”。 3. 3. 少筋梁少筋梁脆性破壞脆性破壞 配筋率過低的鋼筋混凝土梁稱為“少筋梁”。 當(dāng)截面出現(xiàn)第一條裂縫后，由于受拉鋼筋配置過少，這就使鋼筋即刻達(dá)到和超過屈服極限并進(jìn)入鋼筋的強(qiáng)化階段，裂縫往往集中出現(xiàn)一條，且開展寬度較大，沿梁高向上延伸很高，即使受壓區(qū)混凝土?xí)何磯核?，但由于裂縫寬度較大，標(biāo)志著梁的“破壞”。 “少筋梁”也屬“脆性破壞”。在實(shí)際工程中廣泛利用“適筋梁” 。在實(shí)際工程中不得采用：“超筋梁” 、少筋梁”。maxmin與 之間 4.2.2.2.4.2.2.2.基本公式及適用條件基本

15、公式及適用條件（1 1）基本假定）基本假定 構(gòu)件正截面的承載力應(yīng)按下列基本假定進(jìn)行計(jì)算： 構(gòu)件彎曲后，其截面仍保持為平面；截面受壓混凝土的應(yīng)力圖形簡化為矩形，其強(qiáng)度取混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd；截面受拉混凝土的抗拉強(qiáng)度不予考慮。極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力取抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd；鋼筋應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。（2）混凝土受壓區(qū)相對界限高度系數(shù)）混凝土受壓區(qū)相對界限高度系數(shù)b界限破壞：當(dāng)鋼筋混凝土梁的縱向受拉鋼筋屈服時(shí)受壓區(qū)混凝土邊緣也達(dá)到其極限壓應(yīng)變而破壞 。hxbc0超筋截面 hxbc0非超筋截面 xc受壓區(qū)混凝土高度。 表4-2相對界限受壓區(qū)高度b0

16、.490.510.53HRB400 KL4000.520.540.56HRB3350.580.600.62R235C65、C70C50C60C50及以下 混凝土強(qiáng)度等級(jí)鋼筋種類注：（1）截面受拉區(qū)內(nèi)配置不同種類鋼筋的受彎構(gòu)件，其 值應(yīng)選用相應(yīng)于各種鋼筋的較小者；b，xb（2） hxbb0界限受壓區(qū)高度。，（3 3）截面的最小配筋率）截面的最小配筋率 min 為了防止截面配筋過少而出現(xiàn)脆性破壞，必須確定鋼筋 混凝土受彎構(gòu)件的最小配筋率。 受彎構(gòu)件 min=max（0.002 ，fsdftd45. 0 ）（4正截面承載力計(jì)算基本公式和適用條件正截面承載力計(jì)算基本公式和適用條件1、對水平方向取平衡

17、0HAffssdcdbx20 xhbxfMMcdSU20 xhAfMMssdcU2、對受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩 3、對受壓區(qū)混凝土合力作用點(diǎn)取矩 根據(jù)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的原則得出如下公式:Affssdcdbx 200 xhbxfMcdd200 xhAfMsdsdhxb0minx應(yīng)滿足，且3.3.計(jì)算方法計(jì)算方法單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算,包括兩項(xiàng)內(nèi)容： （1）截面設(shè)計(jì) （2）截面復(fù)核 計(jì)算步驟: 1)初步選定h0Md0As已知:荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值,構(gòu)件的重要系數(shù),混凝土強(qiáng)度等級(jí)及鋼號(hào),構(gòu)件截面尺寸b、 h,求受拉。鋼筋截面積 ahhs040mmaS70mmaS假設(shè)一層鋼筋時(shí)

18、: 假設(shè)兩層鋼筋時(shí): （1）截面設(shè)計(jì) 2) 計(jì)算 xbxfMhhcdd20200hbx0若加大截面或采用雙筋截面。 3) 計(jì)算 AsfbxfAsdcds若 hb0minsA取 hb0minsA4）選配鋼筋查表；并驗(yàn)算aS若實(shí)際的aSaS與假定的大小接近，則計(jì)算的鋼筋為所求，否則應(yīng)重新假定，重新計(jì)算直到相符為止。注意：實(shí)際采用的鋼筋截面面積宜為計(jì)算所需的鋼筋截面面 積的0.951.05倍。練習(xí)1：某鋼筋混凝土單筋矩形梁截面尺寸b=250mm,h=550mm,采用C20混凝土，R235級(jí)鋼筋，承受M=100KNm，構(gòu)件的安全等級(jí)為二級(jí)，求受拉鋼筋截面面積。解題步驟：,550,250mmhmmbmK

19、NMd.10010235RC20 ，As求1. 確定基本數(shù)據(jù)MPafcd2 . 9MPaftd06. 1MPafsd19562. 0b002. 00024. 019506. 145. 0min0024. 0min 3) 計(jì)算 x 2)初步選定h0mmahhs510405500mmbxfMhhcdd942502 . 910012510105102620200mmmmxhb2 .31651062. 0940所以該梁不屬超筋梁。 4) 計(jì)算 AsmmfbxfAsdcds21109195942502 . 9 mmhmmAbs20min275550250002. 021109 所以該梁不屬于少筋梁。 =

20、 0.0024250510 = 306 5. 選配鋼筋，并驗(yàn)算 aS204mmAS21256mmaS411130 所需截面最小寬度b=230422330=238mm250mm滿足構(gòu)造要求。練習(xí)2：某單筋矩形截面梁，截面尺寸b=250mm,h=550mm,采用C20混凝土，HRB335級(jí)鋼筋， ， ，構(gòu)件的安全等級(jí)為二級(jí)，試問該梁正截面破壞形態(tài)屬于哪一種？練習(xí)3：某單筋矩形截面梁，尺寸b=400mm,h=900mm,采用C30混凝土，HRB335級(jí)鋼筋，承受彎矩設(shè)計(jì)值 M=900KNm，構(gòu)件的安全等級(jí)為二級(jí)，求受拉鋼筋截面面積。mmas40mmAS21256截面復(fù)核截面復(fù)核 截面復(fù)核是對已經(jīng)設(shè)計(jì)

21、好的截面進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，以判斷其安全度。已知： Md0，混凝土強(qiáng)度等級(jí)及鋼號(hào)，構(gòu)件截面尺，寸b、h ， As，判斷其安全程度。 計(jì)算步驟：1）首先復(fù)核構(gòu)造是否符合要求，要求鋼筋的間距及保護(hù)層 的要求均應(yīng)符合要求。 2) 計(jì)算 xbfAfxcdssdhbx0若加大截面或采用雙筋截面。 3) 計(jì)算 uM20 xhAfMssdU20 xhbxfMMcdSU4）判斷截面是否安全MMdu0則表明計(jì)算結(jié)果滿足強(qiáng)度要求，否則不安全。練習(xí)4 ：鋼筋混凝土蓋板涵板厚 )170(2000mmhmmhmKNMd.5 .4010235RC20 ，21 4 3 6Sm mA試復(fù)核此蓋板正截面抗彎承載力。 解 1. 確定基

22、本數(shù)據(jù)MPafcd2 . 9MPaftd06. 1MPafsd19562. 0b002. 00024. 019506. 145. 0min0024. 0min2. 驗(yàn)算最小配筋率0024. 00084. 01710036.14minhAoSb 3) 計(jì)算 xmmbfAfxcdssd4 .3010002 . 91436195mmhmmxb4 .10517062. 004 .30 4) 計(jì)算 MUmKNmKNmmNxbxMhfMdcdU.5.40.3.43.3.434.305.01704.3010002.9206010故該截面安全4.2.24.2.2雙筋矩形截面雙筋矩形截面 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件:

23、是指在截面受拉區(qū)配置有縱向受拉鋼筋，又在受壓區(qū)配置有縱向受壓鋼筋的矩形截面受彎構(gòu)件。 雙筋矩形截面多適用于以下情況： （1）當(dāng)矩形截面承受的彎矩較大，截面尺寸受到限制，且混凝土等級(jí)又不可能提高，以致用單筋截面無法滿足的界限受壓受壓高度時(shí)，即需在受壓區(qū)配置鋼筋來幫助混凝土受壓。 （2）當(dāng)截面既承受正向彎矩又可能承受負(fù)向彎矩時(shí)，截面上、下均需要配置受力鋼筋。 1.1.基本公式基本公式 0HAfAfbxfssdssdcd受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩： ahAfhfMsssdcddxbx0002/S0構(gòu)件截面中混凝土的有效面積對受拉鋼筋重心鋼筋重心軸的靜矩。SfMsdd00AfAf bxfssdssdcdS

24、fMsdd 00(3): hbffMcdsdd0205 . 0對于矩形截面而言，此式為： hb f fMcdsdd0205 . 0 AfAf bxfssdssdcd適用條件(三個(gè)): hxb0axs2(1): (2): 4.2.3.2 4.2.3.2 計(jì)算方法計(jì)算方法 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算，包括截面設(shè)計(jì)與強(qiáng)度復(fù)核兩項(xiàng)內(nèi)容。 （1）截面設(shè)計(jì) 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件的截面選擇，主要是指已知構(gòu)件截面尺寸，去求受拉鋼筋截面積與受壓鋼筋截面積。 為了方便計(jì)算，公式2分解成兩組：201xhbxfMcdahAfMsssd02As1hxb0AsAs2 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件截面選擇的基本出發(fā)點(diǎn)

25、，應(yīng)首先充分發(fā)揮受壓區(qū)混凝土和其對應(yīng)的受拉鋼筋的承載能力（即取，按單筋截面設(shè)計(jì)）和部分受拉鋼筋來承擔(dān)。而對無法承擔(dān)的部分荷載效應(yīng)，則考慮由受壓鋼筋1） 已知構(gòu)件截面尺寸bh 、混凝土等級(jí)及鋼筋等級(jí)、 Md0、求： AsAs、計(jì)算步驟：(2) 判斷是否采用雙筋如不滿足，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土等級(jí)。hfMbcdd05 . 020(1)(minAAsshxb0201xhbxfMcd01MMd則應(yīng)配置受壓鋼筋。 (3)hffAbsdcdsb01(4)MMMd102hbfMbbcdd0205 . 01ahfMAssds02ahfhbfMssdbbcdd02005 . 01AffAssdsds2ah

26、fhbfMssdbbcdd02005 . 01AAAsss21ahfhbfMhbffssdbbcddbsdcd020005 . 012）已知： Md0As構(gòu)件截面尺寸,混凝土等級(jí)及鋼筋等級(jí)， 。求As計(jì)算步驟：hfMbcdd05 . 020如不滿足，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土等級(jí)。(2) 0HAfAfssdssd2AffAssdsds2（1）ahAfMsssd023)ahAfMMMMsssddd00201201xhbxfMcdbxfMhhcdd)2(0200fbxfAsdcds14)AAAsss215)Asas注：hxb0（1）已配置的受壓鋼筋數(shù)量不足，應(yīng)增加鋼筋。 axs2（2）ahAfM

27、sssdd00ahfMAssdds00（2）截面復(fù)核已知： 構(gòu)件截面尺寸、混凝土等級(jí)及鋼筋等級(jí)， Md0AsAs，比較 MuMd0與 。 計(jì)算步驟：1.首先復(fù)核鋼筋的構(gòu)造 要求鋼筋的間距及保護(hù)層的厚度均應(yīng)滿足要求。2.求受壓區(qū)的高度bfAfAfxcdssdssdhxabs02（1）MahAfxhbxfMdsssdcdu0002（2）axs2MahAfMdsssdu00（3）hxb0MahAfhbfMdsssdbbcdu0025 . 010解： 確定基本數(shù)據(jù)MPafcd5 .11MPaffsdsd28056. 0b002. 028023. 145. 0min002. 0min練習(xí)5：2.h0mm

28、h4307050003.判斷是否需要設(shè)置雙筋hbfMbbcd0215 . 0143020056. 05 . 0156. 05 .112mmN.5 .171106mKN.5 .171mKNM5 .1711mKNMd20004.驗(yàn)算截面尺寸是否符合設(shè)置雙筋的條件4302005 .115 . 05 . 0220hbfcdmmN.106 .2126mKN 6 .212mKNMd20005. As1mmhbffAbsdcds201197828043056. 02005 .11M26. mKNMMMd5 .285 AsmmahfMAssds260226140430280105

29、.28 8. As2mmAAss22261 9. AsasmmAAAsss22122392611978226mmmmAs2222392281142mmmmAs22261308cmas9 . 6234 . 23cm0 . 7cmas8 . 326 . 13cm0 . 4T型截面的形成原因： 1.受拉區(qū)混凝土效果不大； 2.減輕結(jié)構(gòu)自重； 3.受壓區(qū)高度小，內(nèi)力臂大； 4.現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)； 5.受拉鋼筋較多，可將截面底部適當(dāng)增大，形成馬蹄形梁肋或工形截面。4.2.3 單筋單筋T形截面形截面工形截面的受彎承載力的計(jì)算與T形截面相同。等效原則：慣性距相等、面積相等。 受壓翼緣越大，對截面受彎越有利（x減

30、小，內(nèi)力臂增大）。 試驗(yàn)和理論分析均表明，整個(gè)受壓翼緣混凝土的壓應(yīng)力增長并不同步。uuc1f4.2.2.1翼緣有效寬度翼緣有效寬度fhxfhxfhx)2(0fffcdfssdffcdhhhbfMAfhbffssdffcdMMAfhbffssdffcdMMAfhbf第一類T形截面第二類T形截面界限情況4.2.2.1基本公式及適用條件基本公式及適用條件第一類T形截面計(jì)算公式與寬度等于bf的矩形截面相同為防止超筋脆性破壞，相對受壓區(qū)高度應(yīng)滿足 b。對第一類T形截面，該適用條件一般能滿足。為防止少筋脆性破壞，受拉鋼筋面積應(yīng)滿足Asminb ， b為T形截面的腹板寬度。0h)2(00 xhxbfMMrA

31、fxbffcdudssdfcd200/xhxbfMMfucdd第二類第二類T T形截面形截面)2(011xhbxfMAfbxfcdssdcd=+ bxfcd)2()(0fffcdhhhbbfffcdhbbf)(ssdAf)2(0 xhbxfMcdu)2()()( 022fffcdssdffcdhhhbbfMAfhbbf=+為防止超筋脆性破壞，應(yīng)滿足：0 bbxh或?qū)τ诘诙怲形截面，該條件一般能滿足。為防止少筋脆性破壞，截面總配筋面積應(yīng)滿足： Aspminbh4.2.4.3 計(jì)算方法計(jì)算方法（1）截面設(shè)計(jì)已知：截面尺寸，材料強(qiáng)度，彎矩、構(gòu)件重要系數(shù)，求受拉鋼筋面積。計(jì)算步驟如下：2）判斷T形截

32、面類型20/0hhhbfMfffcdd若滿足為第一類T形截面； 否則屬于第二類T形截面。 1）假設(shè)s0ahhs0ahh當(dāng)為第一類T形截面時(shí):xAs2.當(dāng)為第二類T形截面時(shí):bbxfhhhbfMhhcdfffcdd025 . 00200hhbfx0hbbbxffAffsdcds可仿單筋矩形截面計(jì)算。若則3.選擇鋼筋直徑和數(shù)量，按照構(gòu)造要求進(jìn)行布置,復(fù)核。實(shí)sa求 、 、疊高、層高等。minb25C335HRB10， ， ，求 As10， ， ，求 Asmmbf1600mmhf110b=160mm , h=1000mm練習(xí)6：某鋼筋混凝土T形梁，跨中截面荷載效應(yīng) 不利組合設(shè)計(jì)值解：1.確定基本數(shù)據(jù)

33、：MPafcd5 .11MPafsd28056. 0b002. 028023. 145. 0min002. 0minmmbf1600mmhf110mmas80設(shè)此T截面受拉鋼筋為兩排：as2.h0mmahhs920800100003. 判別T形截面類型：211092011016005 .1120hhhbffffcdmKN .1750mKNMd.6300第一種T形截面，按矩形截面計(jì)算。 hbf4. xmmbxfMhhcdd3816005 .91163025920109202620200mmx38mmhb5 .519556. 005. AsasmmAs224982803816005 .11mmAS

34、22463303030.575.580()2smmmma練習(xí)7：某預(yù)制鋼筋混凝土簡支T梁尺寸如圖。試進(jìn)行配筋(采用焊接鋼筋骨架)MPafcd5 .11解：1.確定基本數(shù)據(jù)：MPafsd28056. 0b002. 028023. 145. 0min002. 0minmmbf1520mmhf1102140802.ash0mmhas120130007. 03007. 0303. 判別T形截面類型：2110118011015205 .1120hhhbffffcdmmN.102 .21636mKN.2 .2163故屬于第二類T形截面。02300(. )dr MKN m4. xbbxfhhhbfMhhcd

35、fffcdd0205 .00202005 .111105 . 0118011020015205 .1123002011801062hmm16756. 0 b3)時(shí)，或箍筋配置不足時(shí)出現(xiàn)。斜拉破壞斜拉破壞斜拉破壞系由梁中主拉應(yīng)力所致。破壞特點(diǎn)： 垂直裂縫一出現(xiàn)，迅速向受壓區(qū)斜向伸展，斜截面承載力隨之喪失。斜裂縫一出現(xiàn)梁即破壞，破壞呈明顯脆性，類似于正截面承載力中的少筋破壞。2)2)斜壓破壞斜壓破壞： 當(dāng)剪跨比較小(m1)時(shí)，或箍筋配置過多時(shí)易出現(xiàn)。斜壓破壞斜壓破壞此破壞系由梁中主壓應(yīng)力所致，類似于正截面承載力中的超筋破壞，表現(xiàn)為混凝土壓碎，也呈明顯脆性，但不如斜拉破壞明顯。破壞特征： 1)這種破

36、壞多數(shù)發(fā)生在剪力大而彎矩小的區(qū)段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁內(nèi)。 2)破壞時(shí)，混凝土被腹剪斜裂縫分割成若干個(gè)斜向短柱而被壓壞，破壞是突然的。 3）剪壓破壞）剪壓破壞剪壓破壞是最常見的斜截面破壞形態(tài)。 此破壞系由梁中剪壓區(qū)壓應(yīng)力和剪應(yīng)力聯(lián)合作用所致，類似于正截面承載力中的適筋破壞，也屬脆性破壞，但脆性不如前兩種破壞明顯。破壞的特征： 在剪彎區(qū)段的受拉區(qū)邊緣先出現(xiàn)一些垂直裂縫，它們沿豎向延伸一小段長度后，就斜向延伸形成一些斜裂縫，而后又產(chǎn)生一條貫穿的較寬的主要斜裂縫，稱為臨界斜裂縫臨界斜裂縫，臨界斜裂縫出現(xiàn)后迅速延伸，使斜截面剪壓區(qū)的高度縮小，最后導(dǎo)致剪壓區(qū)的混凝土破壞，使斜截面喪失承

37、載力。 橋規(guī)給出的斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式，都是以剪壓破壞形態(tài)的受力特征為基礎(chǔ)而建立的。 公式適用性： 1）一般用限制截面最小尺寸的辦法，防止梁發(fā)生斜壓破壞； 2）用滿足箍筋最大間距等構(gòu)造要求和限制箍筋最小配筋率的 辦法，防止梁發(fā)生斜拉破壞。4.3.1.3 4.3.1.3 影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪能力的主要因素影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪能力的主要因素 （1）剪跨比： 當(dāng)混凝土等級(jí)、截面尺寸及縱向鋼筋配筋率均相同的情況： 1）剪跨比愈大，梁的抗剪能力愈??；反之亦然。 2）m3以后，剪跨比對抗剪能力的影響就很小了。 （2）混凝土： 混凝土的等級(jí)愈高，梁的抗剪能力也愈高，呈拋物線變化。低、中檔標(biāo)號(hào)的混凝土，

38、其抗剪能力增長較快，高標(biāo)號(hào)的較慢。 （4）腹筋的強(qiáng)度和數(shù)量： bSAVSVSVSV 配箍率； ASV斜截面內(nèi)配置在同一截面的箍筋各肢的總 截面面積；b梁的腹板寬度； SV箍筋的間距。 腹筋量越大，抗剪能力越好。 （3）縱向鋼筋配筋率： 縱向鋼筋的配筋率愈大，梁的抗剪能力也愈大。 起到“銷栓作用”。 箍筋抗剪作用比彎起鋼筋好： （1）彎起鋼筋的承載范圍較大，對約束斜裂縫的作用較差； （2）彎起鋼筋在混凝土的剪壓區(qū)不如箍筋能套牢混凝土而提高抗剪強(qiáng)度； （3）彎起鋼筋會(huì)使彎起點(diǎn)處的混凝土壓碎，或產(chǎn)生水平撕裂裂縫，而箍筋能箍緊縱筋，防止撕裂； （4）彎起鋼筋連接受壓區(qū)與梁腹共同作用效果不如箍筋好。4.

39、3.24.3.2斜截面抗剪承載力計(jì)算斜截面抗剪承載力計(jì)算4.3.2.1 4.3.2.1 基本公式及適用條件基本公式及適用條件（1）基本公式VVVVSbCSUd0Vd斜截面受壓端上由作用（或荷載）效應(yīng)所產(chǎn)生 的最大剪力組合設(shè)計(jì)值（KN）；VCS斜截面內(nèi)混凝土和箍筋共同的抗剪承載力設(shè)計(jì) 值（KN）；VSb與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力設(shè)計(jì)值 （KN）；a1異號(hào)彎矩影響系數(shù)； a2預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)；a3受壓翼緣的影響系數(shù)； b斜截面受壓端正截面處，矩形截面寬度，或T形 形截面腹板寬度；h0斜截面受壓端正截面的有效高度， P斜截面內(nèi)縱向受拉鋼筋的百分率 fKcu,砼強(qiáng)度等級(jí)與箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； f

40、SVSV斜截面內(nèi)箍筋配筋率， bSAVSVSV31230,0.45 10(20.6)cscu ksvsvVa a abhPffSSbSdSbAfVsin1075. 03S普通彎起鋼筋的切線與水平線的夾角；進(jìn)行斜截面承載能力驗(yàn)算時(shí)，斜截面水平投影長度ChmC06 . 0hVMmdd0m斜截面受壓端正截面處的廣義剪跨比， Md相應(yīng)于最大剪力組合值的彎矩組合設(shè)計(jì)值。 若梁中僅配置箍筋，斜截面抗剪承載力計(jì)算公式為：（2）公式的適用條件斜截面承載力上限值與最小截面尺寸KNhbfVKcud0,301051. 0如不符合，應(yīng)考慮加大截面尺寸或提高混凝土等級(jí)。31230,0.45 10(20.6 )cscu

41、ksvsvVa a abhPff2）斜截面承載力下限值與最小配箍率為了防止發(fā)生斜拉破壞：公路橋規(guī)規(guī)定的箍筋最小配箍率為： R235級(jí)鋼筋0.18%； HRB335級(jí)鋼筋0.12%。說明：說明：矩形、T形、和I字形截面的受彎構(gòu)件如符合下式要求，則不需進(jìn)行斜截面抗剪承載能力的驗(yàn)算，而僅按構(gòu)造要求配置箍筋： KNhbfaVtdd02301050. 04.3.2.2 4.3.2.2 等高簡支梁的腹筋初步設(shè)計(jì)等高簡支梁的腹筋初步設(shè)計(jì)已知：梁的計(jì)算跨徑L及截面 、混凝土強(qiáng)度、縱向受 拉鋼筋及箍筋強(qiáng)度，跨中截面縱向受拉鋼筋布置，梁的剪力包絡(luò)圖，求腹筋數(shù)量及彎起鋼筋的初步位置。計(jì)算步驟如下：Vd0由作用（或荷

42、載）引起的最大剪力組合設(shè)計(jì)值；Vd用于配筋設(shè)計(jì)的最大組合設(shè)計(jì)值，對簡支梁， 取用距支座中心h/2處的量值；VLd2跨中截面剪力組合設(shè)計(jì)值；VCS由混凝土和箍筋共同承擔(dān)的總剪力設(shè)計(jì)值 （圖中陰影部分）；VSb由彎起鋼筋承擔(dān)的總剪力設(shè)計(jì)值；VSb1VSb2VSbi簡支梁，分別為第一排、第二排、第i排鋼筋彎起點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值；ASb1ASb2ASbi簡支梁，從支點(diǎn)算起的第一排、第二排、第i排彎起鋼筋截面面積；h等高度梁的梁高；l梁的計(jì)算跨徑；3）在支點(diǎn)和按按構(gòu)造配置箍筋的區(qū)段之間的抗剪配筋計(jì)算圖中的計(jì)算剪力應(yīng)該由混凝土、箍筋和彎起鋼筋來共同承擔(dān)，但各自承擔(dān)多大比例，涉及到剪力圖的合理分

43、配問題。60%由混凝土和箍筋共同承擔(dān),不超過40%部分由彎起鋼筋承擔(dān) 。 2h處的剪力設(shè)計(jì)值 Vd公路橋規(guī)規(guī)定：不少于4）箍筋設(shè)計(jì)1）對由梁正截面承載能力計(jì)算已決定的截面尺寸作進(jìn)一步 檢查。2）判斷梁內(nèi)是否需要按計(jì)算配置剪力鋼筋。設(shè)計(jì)步驟：mmdPVhfAfaaaSbSVSVKcuV006 . 0232122,6222102 . 05）彎起鋼筋的數(shù)量及初步的彎起位置每排彎起鋼筋的截面面積按下列公式計(jì)算：mmfVASSdSbiSbi230sin1075. 0計(jì)算第一排（對支座而言）彎起鋼筋 取用距支座中心h/2由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值；VSb1計(jì)算第一排彎起鋼筋以后的每一排彎起鋼筋 時(shí)，取用

44、前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力 。ASb2ASbi 同時(shí)，公路橋規(guī)對彎起鋼筋的彎角及彎筋之間的位置關(guān)系有以下要求： 1）鋼筋混凝土梁的彎起鋼筋一般與梁縱軸成45，彎起鋼筋以圓弧彎折，圓弧半徑不宜小于10倍鋼筋直徑。 2）簡支梁第一排（對支座而言）彎起鋼筋的末端彎折點(diǎn)應(yīng)位于支座中心截面處，見圖。以后各排彎起鋼筋的末端彎折點(diǎn)應(yīng)落在或超過前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面。4.3.34.3.3全梁承載能力校核全梁承載能力校核 構(gòu)造要求：構(gòu)造要求： 全梁承載力校核的目的是：使所設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件沿長度任一截面都要保證在最不利荷載作用下，不會(huì)出現(xiàn)正截面和斜截面承載力破壞。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)

45、件正截面承載力通常只需對若干控制截面進(jìn)行承載力計(jì)算，至于其他截面的承載能力能否滿足要求，可通過圖解法來校核，即用彎矩包絡(luò)圖與抵抗彎矩圖（亦稱材料圖）進(jìn)行校核。 4.3.3.1 4.3.3.1 抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖 抵抗彎矩圖(又稱材料圖)：就是沿梁長各個(gè)正截面按實(shí)際配置的縱向受拉鋼筋面積,能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖形,即表示各正截面所具有的實(shí)際抗彎承載力。結(jié)論： 在同一坐標(biāo)中，若梁的抵抗彎矩圖覆蓋了梁的彎矩包絡(luò)圖，則正截面承載力滿足要求，若切入則不滿足要求。4.3.3.2 4.3.3.2 構(gòu)造要求的補(bǔ)充構(gòu)造要求的補(bǔ)充 1.1.縱向受力鋼筋的彎起縱向受力鋼筋的彎起 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗彎斜截面抗彎

46、承載能力一般通過控制 彎起點(diǎn)和彎終點(diǎn)的位置來保證。 公路橋規(guī)公路橋規(guī)規(guī)定：規(guī)定： 1）在受拉區(qū)，彎起鋼筋的彎起點(diǎn)可設(shè)在按正截面受彎承載力計(jì)算不需要該鋼筋的截面之前(充分利用點(diǎn)和不需要點(diǎn)之間)； 2）彎起鋼筋與梁中心線的交點(diǎn)，應(yīng)在不需要該鋼筋的截面之外； 3）受拉區(qū)彎起鋼筋的彎起點(diǎn)應(yīng)設(shè)在根據(jù)正截面抗彎承載力計(jì)算充分利用該根鋼筋強(qiáng)度的截面(即充分利用點(diǎn))以外不小于ho2處； 4）彎起鋼筋與梁縱軸線的交點(diǎn)應(yīng)位于根據(jù)正截面承載力計(jì)算不需要該鋼筋的截面(即理論斷點(diǎn))以外。2.縱向鋼筋在支座處的錨固縱向鋼筋在支座處的錨固 為了防止鋼筋被拔出而破壞，公路橋規(guī)規(guī)定： 1）在鋼筋混凝土梁的支點(diǎn)處，至少應(yīng)有兩根并

47、不少于20的主筋通過。 2）梁底兩側(cè)的受拉主鋼筋應(yīng)伸出端支點(diǎn)截面以外，并彎成直角且順梁高延伸至頂部。 3）兩側(cè)之間不向上彎曲的受拉主鋼筋伸出支點(diǎn)截面的長度，對光圓鋼筋應(yīng)不小于10d（并帶半圓鉤），對螺紋鋼筋應(yīng)不小于10d。(d為鋼筋直徑）。3.縱向鋼筋在梁跨間的截?cái)嗯c錨固（1）縱筋的截?cái)喙窐蛞?guī)規(guī)定了不同情況下最小鋼筋錨固長度，見表4-5。25d35d20d30d10d+半圓彎鉤20d+半圓彎鉤錨于受壓區(qū)錨于受拉區(qū)彎起鋼筋末端直線段25d35d20d30d10d+半圓彎鉤20d+半圓彎鉤錨于受壓區(qū)錨于受拉區(qū)受拉構(gòu)件及偏心受壓構(gòu)件的拉力鋼筋25d40d20d35d10d+半圓彎鉤30d+半圓彎鉤

48、受壓鋼筋受拉構(gòu)件鋼筋HRB400鋼筋HRB335鋼筋R235鋼筋項(xiàng)目表4-5鋼筋最小錨固長度 注：d為鋼筋的直徑； 各類鋼筋在混凝土內(nèi)的錨固長度，均自該鋼筋不受力處算起；如HRB335鋼筋和HRB400鋼筋末端彎成直鉤，其錨固長度可從表列數(shù)值減5d。（2）鋼筋的接頭當(dāng)梁內(nèi)鋼筋需要接長時(shí)，可以采用綁扎搭接接頭或焊接接頭。公路橋規(guī)規(guī)定：當(dāng)鋼筋直徑不大于25mm時(shí)，應(yīng)不小于表4-6的規(guī)定；受力鋼筋直徑大于25mm及軸心受拉、小偏心受拉構(gòu)件不應(yīng)采用綁扎接頭。4-6鋼筋搭接長度20d25d30d3d35d40d25d30d35d35d40d45dR235鋼筋HBR235鋼筋HRB400鋼筋受 壓受 拉受

49、 壓受 拉C20混凝土C15混凝土鋼筋種類注：d為鋼筋的直徑； R235鋼筋末端須設(shè)彎鉤； 位于受拉區(qū)的搭接長度不應(yīng)小于25cm，位于受壓區(qū)的不應(yīng)小于20cm。公路橋規(guī)還規(guī)定：受力鋼筋接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小 處，在任一搭接長度的區(qū)段內(nèi)，有接頭的受力鋼筋截 面積積占總截面面積的百分率應(yīng)符合表4-7的要求。 注：在同一根鋼筋上應(yīng)盡量少設(shè)接頭； 裝配式構(gòu)件連接處的受力鋼筋焊接接頭和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 的螺絲端桿接頭，可不受本表限制。50不限制不限制255025主鋼筋綁扎接頭主鋼筋焊接接頭預(yù)應(yīng)力鋼筋對焊接頭受 壓 區(qū)受 拉 區(qū)接 頭 面 積 的 最 大 百 分 率（）接頭形式4-7搭接長度區(qū)段內(nèi)受力鋼筋接

50、頭面積的最大百分率4.4 4.4 應(yīng)力、裂縫及變形計(jì)算應(yīng)力、裂縫及變形計(jì)算 4.4.14.4.1換算截面換算截面4.4.4.14.4.4.1換算截面的概念換算截面的概念 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算就不能直接采用材料力學(xué)的方法。 通過換算截面的計(jì)算手段換算截面的計(jì)算手段，把鋼筋混凝土轉(zhuǎn)換成均質(zhì)彈性材料，即可以借助材料力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算?；炯俣ɑ炯俣?根據(jù)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在施工階段及正常使用荷載作用下的主要特征，可作如下的假定： 1）平截面假定：即假定梁在發(fā)生變形時(shí)，各截面仍保持。 2）彈性體假定：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在第二工作階段時(shí)，混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力圖形是曲線，但此時(shí)曲線并不豐滿，與直線

51、形相差不大，可以近似地看作直線分布，即受壓區(qū)的應(yīng)力與平均應(yīng)變成正比。 3）受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫后，受拉區(qū)的混凝土不參加工作，拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)。4）鋼筋的彈性模量 和彈性模量 之比為一常數(shù)值： EsEcEEacsES橋規(guī)規(guī)定：當(dāng)混凝土等級(jí)為15時(shí)， 15ESa當(dāng)混凝土等級(jí)為20、25、30號(hào)時(shí)， 10ESa把兩種或兩種以上材料組成的組合截面，通過“換算截面法”換算成相當(dāng)單一材料組成的截面，然后按彈性材料力學(xué)的方法進(jìn)行應(yīng)力分析。clsAActctss由虎克定律得： EsssEcclclsls根據(jù) EEcclss;AAclclssAaAAsESsclsclAaAASESC04.4.1.2 4.4.1.

52、2 換算截面的幾何特征表達(dá)式換算截面的幾何特征表達(dá)式（1）單筋矩形截面1）換算截面面積 A0AabxAaAASESSESC02）換算截面內(nèi)對中性軸的靜矩 受壓區(qū)： xbSa2021受拉區(qū)： xhAaSSESl003）換算截面慣性矩 xhAaxbISES0230314）換算截面抵抗矩 對混凝土受壓邊緣： xIWa00對受拉鋼筋重心處： xhIWg0005）受壓區(qū)高度 00SSola02102xhAaxbsES1210AahbbAaxsESsES（2）雙筋矩形截面筋矩形截面的換算截面幾何特性值的表達(dá)式可在單筋矩形截面的基礎(chǔ)上，計(jì)入受壓區(qū)鋼筋換算截面 AasES,（3）單筋T形截面hxi 受壓區(qū)翼緣

53、寬度為 的單筋矩形截面的 有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算；bihxiAahbbbxAsESii0換算截面內(nèi)對中性軸的靜矩 受壓區(qū)： 受拉區(qū)： hxhbbxbSiiia202121xhAaSsESl00受壓區(qū)高度 00SSola201122giiiESbbxxxbhhahA1210AahbbAAxsESiiSes4.4.2 4.4.2 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算 對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，公路橋規(guī)要求進(jìn)行短暫狀況（施工階段）的應(yīng)力計(jì)算。 橋梁構(gòu)件按短暫狀況設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)計(jì)算其在制作、運(yùn)輸及安裝等施工階段，由自重、施工荷載等引起的正截面和斜截面的應(yīng)力，并不應(yīng)超過規(guī)定的限值。 施工荷載除有特別規(guī)定外均

54、采用標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)有組合時(shí)不考慮荷載組合系數(shù)。 當(dāng)用吊機(jī)（車）行駛于橋梁進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)對已安裝就位的構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算，吊機(jī)（車）應(yīng)乘以1.15的荷載系數(shù)，但當(dāng)由吊機(jī)（車）產(chǎn)生的效應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算值小于按持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值時(shí)，則可不必驗(yàn)算。1 1 正應(yīng)力計(jì)算正應(yīng)力計(jì)算受壓區(qū)混凝土邊緣的壓應(yīng)力fIxMcKcrtKtcc080. 0受拉鋼筋的應(yīng)力fIxhMasKcritKEStsi75. 000由于多層鋼筋布置時(shí)最外一層鋼筋的應(yīng)力最大。工程中，一般僅需驗(yàn)算最外一層受拉鋼筋的應(yīng)力。主應(yīng)力計(jì)算主應(yīng)力計(jì)算（1）鋼筋混凝土梁內(nèi)的主應(yīng)力（剪應(yīng)力）IbSV00最大靜矩 SSSoloamaxSIIbVSIbVIbSVoloamaxmax00maxmax鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中性軸處的主應(yīng)力（剪應(yīng)力）應(yīng)符合下列規(guī)定fZbVtKtKttP0（2）鋼筋混凝土梁的主拉應(yīng)力ftKttP25. 0 箍筋 SbAnvtssvltv彎起鋼筋 2tssbbA4.4.34.4.3裂縫計(jì)算裂縫計(jì)算 1.1.裂縫產(chǎn)生的原因及裂縫的種類裂縫產(chǎn)生的原因及裂縫的種類 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫按其產(chǎn)生的原因分為以下幾類： （1）由荷載效應(yīng)（如彎矩、剪力等）引起的裂縫； （2）由外加變形或約束變形引起的裂縫； （3）鋼筋銹蝕裂縫； 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)