鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造及正截面承載力計(jì)算課件

1、第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造及正截面承載力計(jì)算12433第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算第四節(jié)雙筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算返回5第五節(jié)單筋形截面受彎構(gòu)件計(jì)算第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)一、鋼筋混凝土板的構(gòu)造特點(diǎn) 板的截面尺寸小跨徑鋼筋混凝土板一般為實(shí)心矩形截面，跨徑較大時(shí)，為減小自重和節(jié)省混凝土而做成空心板。板的厚度h一般根據(jù)跨內(nèi)最大彎矩和構(gòu)造要求確定。一般用板的跨度L來(lái)估算板的厚度h，單跨簡(jiǎn)支板hL；多跨連續(xù)板hL；懸臂板hL。在橋梁結(jié)構(gòu)中行車(chē)道板厚度不宜小于，就地現(xiàn)澆的人行道板厚度不小于，裝配式人行道板的厚度不宜小于；

2、空心板的頂板和底板厚度均不宜小于。板的寬度：現(xiàn)澆板的寬度一般較大，設(shè)計(jì)時(shí)可取單位寬度b 進(jìn)行計(jì)算。預(yù)制板的寬度一般控制在。下一頁(yè)返回第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn) 板的鋼筋構(gòu)造在此介紹一下四邊支承的橋面板（圖-），視其長(zhǎng)邊與短邊的比可分為兩種情況：當(dāng)LL時(shí)，彎矩主要沿短邊方向分配，長(zhǎng)邊方向受力很小，其受力情況與兩邊支承板基本相同，故稱單向板，主筋沿短邊布置，長(zhǎng)邊方向只布置分布鋼筋。當(dāng)L L 時(shí)，兩個(gè)方向同時(shí)承受彎矩，故稱雙向板，兩個(gè)方向均布置受力鋼筋。下面介紹簡(jiǎn)支板橋的鋼筋布置圖-（）。（）簡(jiǎn)支板的受力鋼筋。板的縱向受拉鋼筋布置在板的受拉區(qū)，其中人行道板的主鋼筋直徑不宜小于，行車(chē)道板內(nèi)的主鋼

3、筋直徑不小于。在跨中和連續(xù)板支點(diǎn)處，板內(nèi)主鋼筋間距不宜大于。近梁肋處的板內(nèi)主鋼筋，可在計(jì)算跨徑處按彎起，并且通過(guò)支承而不彎起的主鋼筋每米板寬內(nèi)不得少于根，并不少于主鋼筋截面面積的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)（）簡(jiǎn)支板的分布鋼筋。當(dāng)按單向板設(shè)計(jì)時(shí)，除沿受力方向布置受拉鋼筋外，還應(yīng)在受拉鋼筋的內(nèi)側(cè)布置與其垂直的分布鋼筋。分布鋼筋宜采用級(jí)和級(jí)鋼筋，行車(chē)道板內(nèi)的分布鋼筋直徑不小于。單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不宜小于該方向板截面面積的；分布鋼筋的間距不宜大于。板中分布鋼筋的作用：把荷載分布到板的各受力鋼筋上去；承擔(dān)混凝土收縮及溫度變化在垂直于受力鋼筋方向所產(chǎn)生的拉應(yīng)力；固定受力鋼

4、筋的位置。二、鋼筋混凝土梁的構(gòu)造特點(diǎn) 梁的截面尺寸小跨徑鋼筋混凝土梁一般采用矩形截面；當(dāng)跨徑較大時(shí)，采用 形、工字形和箱形截面。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)考慮施工制模的方便，截面尺寸應(yīng)模數(shù)化，矩形梁的截面寬度一般取、，以后按 為一級(jí)；梁的高度尺寸采用 為一級(jí)增加，當(dāng)梁高超過(guò) 時(shí)，以 為一級(jí)。矩形梁的高寬比一般為。形截面梁的高度主要與梁的跨徑、間距及作用大小有關(guān)。公路橋梁中常用的 形簡(jiǎn)支梁橋，其梁高與跨徑之比為。形梁上翼緣尺寸按行車(chē)道板的受力和構(gòu)造要求確定， 形梁的腹板（梁肋）寬度與配筋形式有關(guān)，當(dāng)采用焊接骨架時(shí)，腹板寬度較小，一般采用。 梁鋼筋的構(gòu)造梁內(nèi)鋼筋包括主鋼筋（縱

5、向受力鋼筋）、彎起鋼筋（或斜鋼筋）、箍筋、架立鋼筋及縱向水平防收裂鋼筋等（圖-）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)（）主鋼筋：僅在截面受拉區(qū)配置受力鋼筋的受彎構(gòu)件稱為單筋截面受彎構(gòu)件；同時(shí)在截面受壓區(qū)也配置受力鋼筋的受彎構(gòu)件稱為雙筋截面受彎構(gòu)件。因此，梁內(nèi)主鋼筋按其受力不同而有受拉及受壓主鋼筋兩種，受拉主鋼筋承受拉應(yīng)力，受壓主鋼筋則承受壓應(yīng)力。一般當(dāng)梁的截面高度受到限制，受壓區(qū)混凝土截面不足，承受過(guò)大的彎矩時(shí)，才在受壓區(qū)設(shè)置受壓主鋼筋。梁中縱向受力鋼筋的直徑一般為，通常不超過(guò)。主鋼筋的排列原則是由下至上，下粗上細(xì)，對(duì)稱布置，上下左右對(duì)齊，便于混凝土澆筑。設(shè)計(jì)中若采用兩種不同直徑

6、的鋼筋，鋼筋直徑應(yīng)相差至少，以便于在施工中能用肉眼識(shí)別。為了便于澆筑混凝土，以保證鋼筋周?chē)炷恋拿軐?shí)性，縱筋的凈間距應(yīng)滿足圖-所示的要求。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)（）彎起鋼筋（或斜筋）：為滿足斜截面抗剪強(qiáng)度而設(shè)置，一般可由受拉主鋼筋彎起而成，故此稱為彎起鋼筋。若僅將主鋼筋彎起還不足以滿足斜截面抗剪強(qiáng)度要求，或者由于構(gòu)造上的要求需增設(shè)斜鋼筋時(shí)，則需另加專門(mén)的斜鋼筋。彎起鋼筋與梁縱軸交角為，在特殊情況下，可取不小于或不大于彎起。（）箍筋：除了滿足斜截面抗剪強(qiáng)度外，它還起到聯(lián)結(jié)受拉主鋼筋和受壓區(qū)混凝土使其共同工作的作用，此外，用它來(lái)固定主鋼筋的位置而使梁內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成鋼筋骨

7、架（圖-）。（）架立鋼筋：主要為構(gòu)造上或施工上的要求而設(shè)置。架立鋼筋設(shè)置在梁的受壓區(qū)外緣兩側(cè)，用來(lái)固定箍筋和形成鋼筋骨架。架立鋼筋的直徑一般取。當(dāng)用焊接骨架時(shí)，為保證骨架的剛度，架立鋼筋的直徑應(yīng)適當(dāng)加大。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)（）縱向水平防裂鋼筋：當(dāng)梁高大于 時(shí)，沿梁肋高度的兩側(cè)，并在箍筋外側(cè)水平方向設(shè)置，以抵抗溫度應(yīng)力及混凝土收縮應(yīng)力，同時(shí)與箍筋共同構(gòu)成網(wǎng)格骨架以利于應(yīng)力的擴(kuò)散。直徑一般為，每個(gè)腹板內(nèi)縱向水平防裂鋼筋截面的總面積為（）bh，其中b為腹板厚，h為梁高。其間距在受拉區(qū)不應(yīng)大于梁肋寬度，且不應(yīng)大于，在受壓區(qū)不應(yīng)大于，在梁支點(diǎn)附近剪力較大區(qū)段縱向水平防裂鋼筋

8、間距宜為。上一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析圖-所示為一鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁。為消除剪力對(duì)正截面受彎的影響，采用兩點(diǎn)對(duì)稱加載方式，使兩個(gè)對(duì)稱集中力之間的截面在忽略自重的情況下，只受純彎矩而無(wú)剪力，稱為純彎區(qū)段。梁的跨中撓度犳是由三只百分表量測(cè)的，一只放在跨中點(diǎn)，另外的兩只分別放在支座A、犅處，這樣可以較準(zhǔn)確地計(jì)取梁的撓度。另外，在純彎段的中心區(qū)段，用應(yīng)變儀量測(cè)截面表面縱向纖維的平均應(yīng)變。用逐級(jí)加載法由零荷載一直加到梁的破壞，以觀察加載后梁的受力全過(guò)程。一、適筋梁正截面受彎破壞的三個(gè)階段適筋梁正截面受彎破壞的全過(guò)程可劃分為三個(gè)階段未裂階段，即整體工作階段、裂縫階段和破壞階段。下一頁(yè)

9、返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析圖-所示是試驗(yàn)梁荷載撓度關(guān)系曲線。圖-所示是鋼筋混凝土梁各受力階段截面應(yīng)力分布情況。梁在加載開(kāi)始到破壞的全過(guò)程的工作性能一直是變化的，因此可將曲線（圖-）中有明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)的點(diǎn)作為界限點(diǎn)，可將適筋梁的受力性能分為、三個(gè)受力階段。 第階段：混凝土開(kāi)裂前的未裂階段剛開(kāi)始加載時(shí)，由于受力很小，混凝土基本上處于彈性工作階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，受壓區(qū)和受拉區(qū)混凝土應(yīng)力分布圖形為三角形。在彎矩即將增加到開(kāi)裂彎矩時(shí)，受壓區(qū)混凝土基本上處于彈性工作階段，受壓區(qū)應(yīng)力圖接近三角形；而受拉區(qū)應(yīng)力圖則呈曲線分布，受拉區(qū)邊緣纖維的應(yīng)變值即將達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變值，截面處于即將

10、開(kāi)裂狀態(tài)，稱為第階段末，用 表示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析 第階段：混凝土開(kāi)裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段在純彎段抗拉能力最薄弱的某一截面處，將首先出現(xiàn)第一條裂縫，梁即由第階段轉(zhuǎn)為第階段工作。裂縫出現(xiàn)時(shí)，梁的撓度和截面曲率都突然增大，裂縫截面處的中性軸位置也將隨之上移。在中性軸以下裂縫尚未延伸到的部位，混凝土雖然仍可承受一小部分拉力，但受拉區(qū)的拉力主要由鋼筋承擔(dān)。彎矩再增大，主裂縫開(kāi)展越來(lái)越寬，受壓區(qū)應(yīng)力圖呈曲線變化。當(dāng)彎矩繼續(xù)增大到受拉鋼筋應(yīng)力即將達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，稱為第階段末期。 第階段：鋼筋開(kāi)始屈服至截面破壞的破壞階段縱向受拉鋼筋屈服后，正截面就進(jìn)入第階段工作

11、。鋼筋屈服，中性軸繼續(xù)上移，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小，受壓區(qū)壓應(yīng)力圖形更趨豐滿。混凝土受壓面積較小，混凝土的應(yīng)力隨之達(dá)到抗壓強(qiáng)度極限值，上緣混凝土被壓碎，標(biāo)志著截面已破壞，稱為第階段末。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析二、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的破壞形態(tài)試驗(yàn)表明，由于縱向受拉鋼筋配筋百分率的不同，受彎構(gòu)件正截面受彎破壞形態(tài)有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞三種不同的破壞情況。配筋率是指縱向受力鋼筋截面面積與正截面有效面積的比值，以單筋矩形截面為例，如圖-所示，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析 適筋破壞形態(tài)（minmin）適筋破壞形態(tài)的特點(diǎn)是縱向受

12、拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，裂縫開(kāi)展，受壓區(qū)混凝土面積減小，受壓區(qū)混凝土隨后被壓碎，鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度都得到發(fā)揮。這里、分別為縱向受拉鋼筋的最小配筋率、界限配筋率。由于破壞始自受拉區(qū)鋼筋的屈服，鋼筋要經(jīng)歷較大的塑性變形，隨之引起裂縫急劇開(kāi)展和梁撓度的激增，它將給人以明顯的破壞預(yù)兆，屬于塑性破壞類型圖-（）。 超筋破壞形態(tài)（min）若梁截面配筋率很大時(shí)，其特點(diǎn)是破壞始自受壓區(qū)混凝土的壓碎。在受壓區(qū)邊緣，纖維應(yīng)變達(dá)到混凝土受彎時(shí)的極限壓應(yīng)變時(shí)，鋼筋應(yīng)力尚小于屈服強(qiáng)度，但此時(shí)梁已告破壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析試驗(yàn)表明，鋼筋在梁破壞前仍處于彈性工作階段，裂縫

13、開(kāi)展不寬，延伸不高，如圖-所示，梁的撓度亦不大。總之，它在沒(méi)有明顯預(yù)兆的情況下由于受壓區(qū)混凝土突然壓碎而破壞，故習(xí)慣上常稱為“脆性破壞”。超筋梁雖配置過(guò)多的受拉鋼筋，但由于其應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，不能充分發(fā)揮作用，造成鋼材的浪費(fèi)，這不僅不經(jīng)濟(jì)，且破壞前毫無(wú)預(yù)兆，故設(shè)計(jì)中不允許采用這種梁圖-（）。 少筋破壞形態(tài)（ min ）少筋梁的破壞特點(diǎn)是混凝土一旦開(kāi)裂，受拉鋼筋立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，有時(shí)可迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，裂縫延伸，開(kāi)展寬度大，在個(gè)別情況下，鋼筋甚至可能被拉斷，即使受壓區(qū)混凝土尚未壓碎，寬度開(kāi)展過(guò)大的梁縫也能標(biāo)志梁的破壞。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析混凝土

14、一開(kāi)裂，受拉鋼筋立即屈服，梁斷裂，混凝土的抗壓強(qiáng)度未得到發(fā)揮，少筋梁破壞時(shí)，裂縫往往只有一條，不僅開(kāi)展寬度很大，且沿梁高延伸較高。同時(shí)，它的承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，承載能力低，屬于脆性破壞類型，故結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不允許采用圖-（）。 適筋破壞形態(tài)特例“界限破壞”（min ）鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)，受壓區(qū)邊緣應(yīng)變也恰好達(dá)到混凝土受彎時(shí)極限壓應(yīng)變值，這種破壞形態(tài)叫“界限破壞”，即適筋梁與超筋梁的界限。界限破壞也屬于塑性破壞類型，所以界限配筋的梁也屬于適筋梁的范圍，國(guó)外多稱為“平衡配筋梁”。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞狀態(tài)分析“界限破壞”的梁，在實(shí)際中是很難做到的。因?yàn)楸M管

15、嚴(yán)格地控制施工上的質(zhì)量和應(yīng)用材料，但實(shí)際強(qiáng)度也會(huì)和設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)期的有所不同。無(wú)疑截面尺寸和材料強(qiáng)度的差異，都會(huì)在一定程度上導(dǎo)致梁破壞形式的不同。上一頁(yè)返回第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算一、正截面承載力計(jì)算的基本假定 基本假定（）平截面假定。假設(shè)鋼筋混凝土單筋矩形截面在承受彎矩荷載變形后構(gòu)件截面仍保持為平面，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在裂縫出現(xiàn)以前，截面應(yīng)力分布接近于直線，較好地符合了平截面假設(shè)；在裂縫出現(xiàn)以后，就裂縫截面而言，平截面假設(shè)已不再成立，但包括裂縫在內(nèi)的截面平均應(yīng)變基本上仍符合平截面假設(shè)。（）不考慮受拉區(qū)混凝土參與工作，受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂后退出工作，拉力全部由受拉區(qū)的鋼筋來(lái)承擔(dān)。鋼筋應(yīng)力原則上按其應(yīng)

16、變確定，對(duì)鋼筋混凝土采用的級(jí)、級(jí)、級(jí)鋼筋及級(jí)鋼筋采用理想的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變曲線關(guān)系，也就是認(rèn)為在正截面破壞時(shí)，受彎、大偏心受壓、大偏心受拉構(gòu)件的受拉主筋均達(dá)到抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。下一頁(yè)返回第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算（）鋼筋與混凝土之間無(wú)粘結(jié)滑移破壞，鋼筋的應(yīng)變與其所在位置混凝土的應(yīng)變一致。 受壓區(qū)混凝土等效應(yīng)力圖混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線有多種不同的計(jì)算圖式，較常用的是由一條二次拋物線及水平線組成的曲線。但在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中采用手算比較復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)、外規(guī)范多采用將壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形化為等效矩形應(yīng)力圖的實(shí)用計(jì)算方法。因?yàn)閺某休d力設(shè)計(jì)角度來(lái)看，確定受壓區(qū)的實(shí)際應(yīng)力分布圖形的意義并不大，而需要更加關(guān)心的問(wèn)題

17、是受壓區(qū)應(yīng)力圖的合力及其作用點(diǎn)。其具體做法是采用圖-所示的等效矩形應(yīng)力圖來(lái)代替二次拋物線的應(yīng)力圖。其條件是：上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算（）等效矩形應(yīng)力圖的形心位置應(yīng)與理論應(yīng)力圖的總形心位置相同，即壓應(yīng)力合力C的位置不變，應(yīng)力方向不變。（）二次拋物線實(shí)際圖的面積應(yīng)等于矩形理論應(yīng)力圖的面積，即壓應(yīng)力合力C的大小不變。二、單筋矩形正截面承載力基本公式及適用條件單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖示如圖-所示。 計(jì)算公式由截面上水平方向內(nèi)力之和為零的平衡條件得上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算 公式適用條件以上公式針對(duì)的是正常配筋的適筋梁，所以截面配筋率必須滿足。（）

18、最小配筋率的限制。橋規(guī)給出的最小配筋率的限制，是根據(jù)鋼筋混凝土構(gòu)件破壞時(shí)，截面所承受的彎矩不小于同一截面的素混凝土構(gòu)件所承擔(dān)的彎矩的原則確定的，其目的是保證混凝土受拉邊緣出現(xiàn)裂縫時(shí)，梁不致因配筋過(guò)少而發(fā)生脆性破壞。（）最大配筋率限制：規(guī)定了超筋梁和適筋梁的界限。我們介紹過(guò)“界限破壞”，相應(yīng)于這種破壞的配筋率就是適筋梁的最大配筋率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算三、實(shí)用計(jì)算法在實(shí)際設(shè)計(jì)中，單筋矩形受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算包括截面設(shè)計(jì)、截面復(fù)核兩類問(wèn)題。（一）截面設(shè)計(jì)（）情況：鋼筋混凝土單筋矩形受彎構(gòu)件截面尺寸已定，根據(jù)已知的彎矩組合設(shè)計(jì)值，計(jì)算確定并選擇鋼筋截面面積。）根據(jù)構(gòu)

19、造要求布置鋼筋。根據(jù)所求的鋼筋截面面積（可查表-或表-），參照構(gòu)造要求選擇鋼筋根數(shù)和直徑，布置鋼筋。）校核修正假定的a 并驗(yàn)算配筋率。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)單筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算（）情況：鋼筋混凝土單筋矩形結(jié)構(gòu)截面尺寸未知，根據(jù)已知的彎矩設(shè)計(jì)值，計(jì)算確定并選擇截面尺寸和配置鋼筋。已知：彎矩設(shè)計(jì)值犕，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的環(huán)境等級(jí)，鋼筋與混凝土材料的強(qiáng)度級(jí)別。（二）截面復(fù)核已知：彎矩設(shè)計(jì)值M，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，截面尺寸b、h，材料強(qiáng)度f(wàn)、f、f，截面鋼筋面積A 及a。求：截面承載力M。上一頁(yè)返回第四節(jié)雙筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算單筋矩形截面梁在正截面的受拉區(qū)配置縱向受拉鋼筋，在受壓區(qū)配置縱向架立

20、筋，再用箍筋使它們形成鋼筋骨架。其中受壓區(qū)的縱向架立鋼筋雖然受壓，但對(duì)正截面受彎承載力的貢獻(xiàn)很小，所以只在構(gòu)造上起架立鋼筋的作用，在計(jì)算中是不考慮的。但如果在受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋數(shù)量比較多，不僅起架立鋼筋的作用，而且在正截面受彎承載力的計(jì)算中必須考慮它的作用，則這樣同時(shí)配置受拉和受壓鋼筋的矩形截面稱為雙筋矩形截面。雙筋矩形截面多適用于以下情況：（）當(dāng)矩形截面承受的彎矩較大，截面尺寸又受到限制不能更改，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不可能提高，按單筋設(shè)計(jì)無(wú)法滿足xh 的條件時(shí)，則是超筋梁，就需要在受壓區(qū)配置受壓鋼筋A(yù)，來(lái)幫助混凝土受壓。下一頁(yè)返回第四節(jié)雙筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算（）截面承受異號(hào)彎矩，這時(shí)在截面

21、上下均需配置受力鋼筋，有時(shí)根據(jù)構(gòu)造要求，有些鋼筋需貫穿全梁時(shí)，若計(jì)算中考慮截面受壓部分受壓鋼筋的作用，則也可以按雙筋處理（如連續(xù)梁支點(diǎn)及支點(diǎn)附近截面）。一、基本計(jì)算公式及適用條件 基本計(jì)算公式由截面水平方向內(nèi)力之和為零的平衡條件（圖-）可得上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)雙筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算 適用條件（）為了保證梁的破壞從受拉鋼筋屈服開(kāi)始，防止超筋脆性破壞，受壓區(qū)高度xh。（）為保證受壓鋼筋強(qiáng)度充分利用，必須滿足xa。當(dāng)不滿足該規(guī)定時(shí)，則表明受壓鋼筋的位置離中性軸太近，受壓鋼筋的應(yīng)變 太小，以致其材料性能不能充分發(fā)揮，其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f。二、實(shí)用計(jì)算方法（一）截面設(shè)計(jì)（）情況：已知截面尺寸

22、b、h，彎矩設(shè)計(jì)值M，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，結(jié)構(gòu)的環(huán)境等級(jí)，材料強(qiáng)度f(wàn)、f、f、f，試配置受拉及受壓鋼筋。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)雙筋矩形截面受彎構(gòu)件計(jì)算（）情況：已知截面尺寸b、h，彎矩設(shè)計(jì)值M，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，受壓區(qū)鋼筋截面面積A，結(jié)構(gòu)的環(huán)境等級(jí)，材料強(qiáng)度f(wàn)、f、f、f，求：受拉區(qū)鋼筋截面面積A。（二）截面復(fù)核已知：彎矩設(shè)計(jì)值M，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，結(jié)構(gòu)的環(huán)境等級(jí)，截面尺寸b、h，材料強(qiáng)度f(wàn)、f、f、f，截面配筋A(yù)、a、A、a。求截面承載力M。上一頁(yè)返回第五節(jié)單筋形截面受彎構(gòu)件計(jì)算矩形截面受彎構(gòu)件受拉區(qū)混凝土增加了構(gòu)件自重，若將受拉區(qū)混凝土適當(dāng)?shù)赝谌ヒ徊糠?，梁的有效受壓截面仍為矩形截面，只是將縱向受拉

23、鋼筋布置得適當(dāng)集中一些，這樣就形成了形截面（見(jiàn)圖-）。判斷一個(gè)截面是否屬于形截面，主要看較寬的翼緣部分是否在受壓區(qū)，若翼緣在受壓區(qū)，則屬于形截面，否則不屬于形截面。雖然工字形截面下部受拉區(qū)翼緣不受力，但上部翼緣在受壓區(qū)，因此，也按 形截面進(jìn)行計(jì)算。所以，工字形、形、箱形和空心板，在承受正彎矩時(shí)，混凝土受壓區(qū)的形狀與 形截面相似，在計(jì)算正截面承載力時(shí)，均可按形截面處理。形截面是由翼緣和腹板兩部分組成的。通常用h 和b 來(lái)表示受壓翼緣的厚度和寬度，而用h和b表示梁高和腹板厚度（或稱肋寬）。下一頁(yè)返回第五節(jié)單筋形截面受彎構(gòu)件計(jì)算中間帶有圓孔的空心板，按抗彎等效原則，換算為等效工字形截面的方法是：保持

24、截面面積、慣性矩和形心位置不變的情況下，將空心板的圓孔（直徑為犇）換算為b、h 的矩形孔（圖-）。一、T形梁的有效計(jì)算寬度形截面梁受力后，翼緣上的縱向壓應(yīng)力是不均勻分布的，離梁肋越遠(yuǎn)，壓應(yīng)力越小。在工程中，對(duì)于現(xiàn)澆的形梁，有時(shí)翼緣很寬，考慮到遠(yuǎn)離梁肋處的壓應(yīng)力很小，故在設(shè)計(jì)中把翼緣限制在一定范圍內(nèi)，稱為翼緣的計(jì)算寬度b，并假定在b 范圍內(nèi)壓應(yīng)力是均勻分布的，翼緣的應(yīng)力值等于峰值應(yīng)力（圖-）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)單筋形截面受彎構(gòu)件計(jì)算二、正截面計(jì)算公式及適用條件T形梁分類（按中性軸位置不同）（）第一種類型中性軸在翼緣內(nèi)，即xh。（）第二種類型中性軸在梁肋內(nèi)，即xh。 兩類T形截面的鑒別（）xh 時(shí)的特殊情況（圖-）。 計(jì)算公式及適用條件（）第一類形截面計(jì)算公式及適用條件（圖-）。三、實(shí)用計(jì)算方法 截面設(shè)計(jì)已知：截面尺寸、材料強(qiáng)度級(jí)別、彎矩設(shè)計(jì)值為M。求受拉鋼筋截面面積A。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)單筋形截面受彎構(gòu)件計(jì)算計(jì)算步驟：（）假設(shè)a。對(duì)于空心板等截面，一般采用綁扎鋼筋骨架，所以可以根據(jù)等效工字形截面下翼緣厚度h，在實(shí)際截面中布置一層或兩層鋼筋來(lái)