橋梁施工技術(shù)T講義全套15052

學(xué)習(xí)情境2工程結(jié)構(gòu)設(shè)計本單元主要介紹了材料力學(xué)性能、設(shè)計原則、和基本構(gòu)件的設(shè)計計算三部分內(nèi)容。本單元不僅要解決結(jié)構(gòu)的強度和變形的計算問題，而且要進一步解決構(gòu)件的設(shè)計問題，包括結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)件選型、材料選擇、承載力及變形計算、構(gòu)造要求等問題。同學(xué)們在學(xué)習(xí)該課程時，往往會感到“內(nèi)容多、概念多、公式多、構(gòu)造規(guī)定多”等問題，每個學(xué)生應(yīng)沿著如下流程進行學(xué)習(xí)：材料力學(xué)性能→設(shè)計原則→某構(gòu)件構(gòu)造要求→某構(gòu)件破壞特點和受力性能→構(gòu)件承載力計算方程→構(gòu)件截面設(shè)計或承載力計算任務(wù)1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料的物理力學(xué)性能PPPP素混凝土梁承載力小，破壞突然鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能好，破壞有預(yù)兆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）PP鋼筋（加筋）+混凝土拉壓性能均好抗壓性能好利用混凝土抗壓，鋼筋受拉（亦可受壓）----各盡其能，相得益彰混凝土和鋼筋共同工作的原因混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能，兩者可靠地結(jié)合在一起，可共同受力，共同變形兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞兩者的粘結(jié)力，混凝土：1.0×10-5~1.5×10-5，鋼筋：1.2×10-5

混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化PP預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念PP預(yù)應(yīng)力鋼筋PP混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點優(yōu)點：耐久性好耐火性好整體性好可模性好就地取材節(jié)約鋼材阻止射線的穿透缺點：自重大易開裂耗模板施工受季節(jié)性影響隔熱隔聲性能差隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服PP立方體抗壓強度fcu（混凝土強度等級）軸心抗壓強度fc（棱柱體抗壓強度）軸心抗拉強度ft混凝土軸心抗壓（拉）強度標準值與設(shè)計值1、混凝土強度1.立方體抗壓強度fcu（混凝土強度等級）1、混凝土強度承壓板試塊摩擦力不涂潤滑劑涂潤滑劑強度大于我國規(guī)范的方法：不涂潤滑劑壓力試件裂縫發(fā)展擴張整個體系解體，喪失承載力另影響強度的因素還有：齡期、加載速率、試塊尺寸等1.立方體抗壓強強度fcu（混凝土強度度等級）1、混凝土強度度標準試塊：150×150××150非標準試塊：：100×100××100換算系數(shù)0.95200×200××200換算系數(shù)1.05立方體抗壓強強度是區(qū)分混混凝土強度等等級的指標，，我國規(guī)范混混凝土的強度度等級有：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80表示混凝土Concrete立方體抗壓強強度2.軸心抗壓強度度fc（棱柱體抗壓壓強度）1、混凝土強度度承壓板試塊標準試塊：150×150××300非標準試塊：：100×100××300換算系數(shù)0.95200×200××400換算系數(shù)1.05考慮到承壓板板對試件的約約束，立方體體抗壓強度大大于棱柱體抗抗壓強度，且且有：fc=0.76fcu(試驗結(jié)果)考慮到構(gòu)件和和試件的區(qū)別別，取fc=0.67fcu對國外（美國國、日本、歐歐洲混凝土協(xié)協(xié)會等）采用用的圓柱體試試件（d=150,h=300），有fc’=0.79fcu圓柱體抗壓強強度3.軸心抗拉強度度ft1、混凝土強度度直接受拉試驗驗ft100100150150500試驗結(jié)果：ft=0.26fcu2/3考慮到構(gòu)件和和試件的區(qū)別別，尺寸效應(yīng)應(yīng)，加荷速度度等的影響，，取ft=0.23fcu2/33.軸心抗抗拉強強度ft1、混凝凝土強強度劈裂試試驗ftsddftsFFFF我國根根據(jù)100mm立方體體的劈劈裂與與抗壓壓試驗驗結(jié)果果有：：fts=0.19fcu3/44.混凝土土軸心心抗壓壓（拉拉）強強度標標準值值與設(shè)設(shè)計值值標準值值：考考慮同同一批批材料料強度度的離離散性性設(shè)計值值：標標準值值/材料分分項系系數(shù)《規(guī)范》取值1、混凝凝土強強度受力變變形：：一次短短期荷荷載作作用下下的變變形多次重重復(fù)荷荷載作作用下下的變變形長期荷荷載作作用下下的變變形體積變變形：：混凝土土的收收縮混凝土土的膨膨脹2、混凝凝土變變形1.混凝土土在一一次短短期作作用下下的變變形2、混凝凝土變變形(MPa)fco0(10-3)abcd225201510546810混凝土強度提高加載速度減慢作用是：峰值應(yīng)力后，吸收試驗機的變形能，測出下降段1.混凝土土在一一次短短期作作用下下的變變形影響混混凝土土應(yīng)變變曲線線的主主要因因素混凝土土的強強度。。上升段段影響響較小小，下下降段段影響響較大大。強強度越越高，，延性性越差差。延延性是是材料料承受受變形形的能能力））應(yīng)變速速率。。應(yīng)變速速率小小，峰峰值應(yīng)應(yīng)力降降低，，增增大。。測試技技術(shù)和和實驗驗條件件2、混凝凝土變變形2.混凝土土在多多次重重復(fù)作作用下下的變變形2、混凝凝土變變形3.混凝土土在長長期荷荷載作作用下下的變變形（（徐變變）結(jié)構(gòu)或或材料料承受受的荷荷載或或應(yīng)力力不變變，應(yīng)應(yīng)變或或變形形隨時時間增增長的的現(xiàn)象象稱為為徐變變?；炷镣恋男煨熳兲靥匦灾髦饕c與時間間參數(shù)數(shù)有關(guān)關(guān)。原因之之一：：膠凝凝體的的粘性性流動動原因之之二：：混凝凝土內(nèi)內(nèi)部微微裂縫縫的不不斷發(fā)發(fā)展影響徐徐變的的因素素2、混凝凝土變變形應(yīng)力：：c<0.5fc，徐變變變形形與應(yīng)應(yīng)力成成正比比----線性徐徐變0.5fc<c<0.8fc，非線線性徐徐變c>0.8fc，造成成混凝凝土破破壞，，不穩(wěn)穩(wěn)定加荷時時混凝凝土的的齡期期，越越早，，徐變變越大大水泥用用量越越多，，水灰灰比越越大，，徐變變越大大骨料越越硬，，徐變變越小小3.混凝土土在長長期荷荷載作作用下下的變變形（（徐變變）2、混凝凝土變變形4.混凝土土的彈彈性模模量2、混凝凝土變變形c/fcc0.55~10次此線和原點切線基本平行，取其斜率作為Ec混凝土土的彈彈性模模量的的試驗驗方法法（150×150××300標準試試件））5.混凝土土收縮縮凝結(jié)硬硬化過過程中中混凝凝土體體積縮縮小的的性質(zhì)質(zhì)水泥品品種：：等級級越高高，收收縮越越大水泥用用量：：水泥泥用量量越多多，水水灰比比越大大，收收縮越越大骨料：：骨料料越硬硬，收收縮越越小養(yǎng)護條條件、、制作作方法法、使使用環(huán)環(huán)境、、體積積與表表面積積的比比值等等收縮對對混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的的影響響有利影影響不利影影響2、混凝凝土變變形收縮：：鋼筋受受壓，，混混凝土土受拉拉AssAssAs1、鋼筋筋的應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變曲曲線AB’BCDE上屈服服點不不穩(wěn)定定下屈服服點出現(xiàn)頸頸縮拉斷BC段為屈屈服平平臺CD段為強強化段段0.2%0.2標距有明顯顯流幅幅的鋼鋼筋無明顯顯流幅幅的鋼鋼筋鋼筋受受壓和和受拉拉時的的應(yīng)力力-應(yīng)變曲曲線幾幾乎相相同1、鋼筋筋的應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變曲曲線強度指指標明顯流流幅的的鋼筋筋：下下屈服服點對對應(yīng)的的強度度作為為設(shè)計計強度度的依依據(jù)，，因為為，鋼鋼筋屈屈服后后會產(chǎn)產(chǎn)生大大的塑塑性變變形，，鋼筋筋混凝凝土構(gòu)構(gòu)件會會產(chǎn)生生不可可恢復(fù)復(fù)的變變形和和不可可閉合合的裂裂縫，，以至至不能能使用用無明顯顯流幅幅的鋼鋼筋：：殘余余應(yīng)變變?yōu)?.2%時所對對應(yīng)的的應(yīng)力力作為為條件件屈服服強度度1、鋼筋筋的應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變曲曲線強度指指標的的確定定強度隨機變變量強度標準值根據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計資資料，，運用用數(shù)理理統(tǒng)計計方法法確定定的具具有一一定保保證率率（鋼鋼筋為為97.73%）的統(tǒng)統(tǒng)計特特征值值：強度標標準值值=強度平平均值值-2××均方差差概率密度材料強度強度平均值強度標準值1、鋼筋筋的應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變曲曲線變形指指標伸長率率：鋼鋼筋拉拉斷后后的伸伸長與與原長長的比比值冷彎要要求：：將直直徑為為d的鋼筋筋繞直直徑為為D的鋼輥輥彎成成一定定的角角度而而不發(fā)發(fā)生斷斷裂按化學(xué)學(xué)成分分2、鋼筋筋的成成分、、級別別和品品種碳素鋼鋼（鐵鐵、碳碳、硅硅、錳錳、硫硫、磷磷等元元素））低碳碳鋼鋼（（含含碳碳量量<0.25%）中碳碳鋼鋼（（含含碳碳量量0.25~0.6%）高碳碳鋼鋼（（含含碳碳量量0.6~1.4%）普通通低低合合金金鋼鋼（（另另加加硅硅、、錳錳、、鈦鈦、、釩釩、、鉻鉻等等））硅系系硅釩釩系系硅鈦鈦系系硅錳錳系系硅鉻鉻系系按加加工工2、鋼鋼筋筋的的成成分分、、級級別別和和品品種種鋼筋筋熱軋軋鋼鋼筋筋：：熱熱軋軋光光面面鋼鋼筋筋HPB235，熱熱軋軋帶帶肋肋鋼鋼筋筋HRB335、HRB400，余余熱熱處處理理鋼鋼筋筋RRB400冷拉拉鋼鋼筋筋：：由由熱熱軋軋鋼鋼筋筋在在常常溫溫下下用用機機械械拉拉伸伸而而成成熱處處理理鋼鋼筋筋：：將將HRB400、RRB400鋼筋筋通通過過加加熱熱、、淬淬火火、、回回火火而而成成鋼絲絲碳素素鋼鋼絲絲：：高高碳碳鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜靜鋼鋼通通過過多多次次冷冷拔拔、、應(yīng)應(yīng)力力消消除除、、矯矯正正、、回回火火處處理理而而成成刻痕痕鋼鋼絲絲：：在在鋼鋼絲絲表表面面刻刻痕痕，，以以增增強強其其與與混混凝凝土土間間的的粘粘結(jié)結(jié)力力鋼絞絞線線：：六六根根相相同同直直徑徑的的鋼鋼絲絲成成螺螺旋旋狀狀鉸鉸繞繞在在一一起起冷拔拔低低碳碳鋼鋼絲絲：：由由低低碳碳鋼鋼冷冷拔拔而而成成按表表面面形形狀狀鋼筋筋的的應(yīng)應(yīng)用用范范圍圍非預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼筋筋：：HRB235，HRB335，HRB400，RRB400預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼筋筋：：碳碳素素鋼鋼絲絲，，刻刻痕痕鋼鋼絲絲，，鋼鋼絞絞線線，，熱熱處處理理鋼鋼筋筋，，冷冷拉拉鋼鋼筋筋2、鋼鋼筋筋的的成成分分、、級級別別和和品品種種光圓圓鋼鋼筋筋變形形鋼鋼筋筋冷拉拉3、鋼鋼筋筋的的冷冷加加工工和和熱熱處處理理BKZZ’K’殘余變形冷拉伸長率無時時效效經(jīng)時時效效K點的的選選擇擇：：應(yīng)力力控控制制和和應(yīng)應(yīng)變變控控制制溫度度的的影影響響：：溫度度達達700ooC時恢恢復(fù)復(fù)到到冷冷拉拉前前的的狀狀態(tài)態(tài)，，先先焊焊后后拉拉特性性：：只提提高高抗抗拉拉強強度度，，不不提提高高抗抗壓壓強強度度，，強強度度提提高高，，塑塑性性下下降降冷拔拔熱處處理理3、鋼鋼筋筋的的冷冷加加工工和和熱熱處處理理經(jīng)過過冷冷拔拔后后鋼鋼筋筋沒沒有有明明顯顯的的屈屈服服點點和和流流幅幅冷拔拔既既能能提提高高抗抗拉拉強強度度又又能能提提高高抗抗壓壓強強度度對特特定定鋼鋼號號的的鋼鋼筋筋進進行行淬火火和回火火處理理強度度提提高高，，塑塑性性降降低低不降降低低強強度度的的前前提提下下，，消消除除由由淬淬火火產(chǎn)產(chǎn)生生的的內(nèi)內(nèi)力力，，改改善善塑塑性性和和韌韌性性4、鋼鋼筋筋的的徐徐變變和和松松弛弛徐變變應(yīng)力力不不變變，，隨隨時時間間的的增增長長應(yīng)應(yīng)變變繼繼續(xù)續(xù)增增加加松弛弛長度度不不變變，，隨隨時時間間的的增增長長應(yīng)應(yīng)力力降降低低對結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，尤尤其其是是預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，產(chǎn)產(chǎn)生生不不利利的的影影響響，，需需采采取取必必要要的的措措施施5、鋼鋼筋筋的的疲疲勞勞重復(fù)復(fù)荷荷載載作作用用下下，，鋼鋼筋筋的的強強度度<靜載載作作用用下下的的強強度度規(guī)定定的的應(yīng)應(yīng)力力幅幅度度內(nèi)內(nèi)，，經(jīng)經(jīng)一一定定次次數(shù)數(shù)的的重重復(fù)復(fù)荷荷載載后后，，發(fā)發(fā)生生疲疲勞勞破破壞壞的的最最大大應(yīng)應(yīng)力力值值稱稱為為疲疲勞勞強強度度。。對對鋼鋼筋筋用用疲疲勞勞應(yīng)應(yīng)力力幅幅來來表表示示其其疲疲勞勞強強度度。。試驗驗方方法法單根根鋼鋼筋筋的的軸軸拉拉疲疲勞勞鋼筋筋埋埋入入混混凝凝土土中中重重復(fù)復(fù)受受拉拉或或受受彎彎6、混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)對對鋼鋼筋筋的的要要求求強度度要要求求屈服服強強度度和和極極限限強強度度，，抗抗震震設(shè)設(shè)計計時時還還要要求求有有一一定定的的屈屈強強比比塑性性要要求求伸長長率率和和冷冷彎彎要要求求可焊焊性性與混混凝凝土土的的粘粘結(jié)結(jié)性性1、產(chǎn)產(chǎn)生生鋼鋼筋筋和和混混凝凝土土粘粘結(jié)結(jié)強強度度的的主主要要原原因因：：（1）混混凝凝土土收收縮縮將將鋼鋼筋筋緊緊緊緊握握固固而而產(chǎn)產(chǎn)生生的的摩摩擦擦力力；；（2）混混凝凝土土顆顆料料的的化化學(xué)學(xué)作作用用產(chǎn)產(chǎn)生生的的混混凝凝土土與與鋼鋼筋筋之之間間的的膠膠合合力力；；（3）鋼鋼筋筋表表面面凹凹凸凸不不平平與與混混凝凝土土之之間間產(chǎn)產(chǎn)生生的的局局部部粘粘結(jié)結(jié)應(yīng)應(yīng)力力。。2、保證粘粘結(jié)力的的措施：：（1）保證錨錨固長度度和搭接接長度；；（2）保證鋼鋼筋周圍圍的混凝凝土有足足夠的厚厚度；(保護層厚厚度及鋼鋼筋凈距距)（3）光圓筋筋在端部部做成彎彎鉤。3、鋼筋的的連接鋼筋連接接的原則則（1）接頭應(yīng)應(yīng)盡量設(shè)設(shè)置在受受力較小小處，以以降低接接頭對鋼鋼筋傳力力的影響響程度。。（2）在同一一鋼筋上上宜少設(shè)設(shè)連接接接頭，以以避免過過多的削削弱鋼筋筋的傳力力性能。。（3）同一構(gòu)構(gòu)件相鄰鄰縱向受受力鋼筋筋的綁扎扎搭接接接頭宜相相互錯開開，限制制同一連連接區(qū)段段內(nèi)接頭頭鋼筋面面積率，，以避免免變形、、裂縫集集中于接接頭區(qū)域域而影響響傳力效效果。（4）在鋼筋筋連接區(qū)區(qū)域應(yīng)采采取必要要構(gòu)造措措施，如如適當增增加混凝凝土保護護層厚度度或調(diào)整整鋼筋間間距，保保證連接接區(qū)域的的配箍，，以確保保對被連連接鋼筋筋的約束束，避免免連接區(qū)區(qū)域的混混凝土縱縱向劈裂裂。任務(wù)2鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基基本原理結(jié)構(gòu)的功能要要求安全性結(jié)構(gòu)在正常施施工和使用時時應(yīng)能承受可可能出現(xiàn)的各各種荷載及外外部作用，以以及在偶然事事件發(fā)生時及及發(fā)生后能保保持必需的整整體穩(wěn)定性。。適用性結(jié)構(gòu)在正常使使用時有良好好的工作性能能。耐久性結(jié)構(gòu)在正常維維護下，材料料性能雖隨時時間變化，但但仍能滿足預(yù)預(yù)定功能要求求。結(jié)構(gòu)的可靠性性和可靠度結(jié)構(gòu)的可靠性性結(jié)構(gòu)在規(guī)定的的時間內(nèi)，規(guī)規(guī)定的條件下下，完成預(yù)定定功能的能力力。結(jié)構(gòu)的可靠度度結(jié)構(gòu)在規(guī)定的的時間內(nèi)，規(guī)規(guī)定的條件下下，完成預(yù)定定功能的概率率。可靠度是可靠靠性的度量指指標。設(shè)計基準期（（designreferenceperiod）在進行結(jié)構(gòu)可可靠性分析時時，考慮持久久設(shè)計狀況下下各項基本變變量與時間關(guān)關(guān)系所采用的的基準時間參參數(shù)。為確定可變荷荷載代表值而而選用的時間間參數(shù)。為確定可變作作用與時間有有關(guān)的材料性性能等取值選選用的時間參參數(shù)。設(shè)計使用年限限（designworkinglife）設(shè)計規(guī)定的結(jié)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件不需進行行大修即可按按其預(yù)定目的的使用的時期期。設(shè)計基準期、、設(shè)計使用年年限、實際使使用壽命設(shè)計基準期只只是結(jié)構(gòu)可靠靠度的參考時時間坐標，表表示在這個時時間域內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)的失效概率率是有效的。。當結(jié)構(gòu)使用年年限超過設(shè)計計基準期后，，表明結(jié)構(gòu)的的失效概率將將會比設(shè)計是是的預(yù)期值大大，但并不等等于機構(gòu)喪失失功能或報廢廢。公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)采用以概率率論為基礎(chǔ)的的極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計方法，以以可靠指標度度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的可靠度，，按分項系數(shù)數(shù)的設(shè)計表達達式進行設(shè)計計。公路橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計基準準期限為100年。極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)或其構(gòu)構(gòu)件能夠滿足足前述某一功功能要求的臨臨界狀態(tài)。超超過這一界限限，結(jié)構(gòu)或其其構(gòu)件就不能能滿足設(shè)計規(guī)規(guī)定的該項功功能要求而進進入失效狀態(tài)態(tài)。公路橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限限狀態(tài)和正常使用極限限狀態(tài)進行設(shè)計。承載能力極限限狀態(tài)對應(yīng)于橋涵結(jié)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件件達到最大承承載能力或出出現(xiàn)不適于繼繼續(xù)承載的變變形或變位的的狀態(tài)。整個結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)的一部分分作為剛體失失去平衡（如如滑動、傾覆覆等）；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連連接處因超過過材料強度而而破壞（包括括疲勞破壞）），或因過度度的塑性變形形而不能繼續(xù)續(xù)承載；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機機動體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定定(如柱的壓屈失失穩(wěn)等）；正常使用極限限狀態(tài)對應(yīng)于橋涵結(jié)結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件件達到正常使使用或耐久性性的某項限值值的狀態(tài)。影響正常使用用或外觀的變變形；影響正常使用用或耐久性能能的局部損壞壞；影響正常使用用的振動；影響正常使用用的其它特定定狀態(tài)。三種設(shè)計狀況況公路橋涵應(yīng)根根據(jù)不同種類類的作用(或荷載)及其對橋涵的的影響、橋涵涵所處的環(huán)境境條件，考慮慮以下三種設(shè)設(shè)計狀況，并并對其進行相相應(yīng)的極限狀狀態(tài)設(shè)計。1持久狀況：橋涵建成后后承受自重、、汽車荷載等等持續(xù)時間很很長的狀況。。該狀況下的的橋涵應(yīng)進行行承載能力極極限狀態(tài)和正正常使用極限限狀態(tài)設(shè)計。。2短暫狀況：橋涵施工過過程中承受臨臨時性作用的的狀況。該狀狀況下的橋涵涵僅作承載能能力極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計，必要要時才作正常常使用極限狀狀態(tài)設(shè)計。3偶然狀況：在橋涵使用用過程中可能能偶然出現(xiàn)的的狀況。該狀狀況下的橋涵涵僅作承載能能力極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計。承載能力極限限狀態(tài)計算《橋規(guī)》（JTGD62-2004）規(guī)定：公路路橋涵的持久久狀況設(shè)計應(yīng)應(yīng)按承載能力力極限狀態(tài)的的要求進行行承載力及穩(wěn)穩(wěn)定性計算。。必要時尚應(yīng)應(yīng)進行結(jié)構(gòu)的的傾覆和滑移移的驗算。原則：作用效效應(yīng)組合設(shè)計計值必須小于于或等于結(jié)構(gòu)構(gòu)承載力設(shè)計計值。表達式：正常使用極限限狀態(tài)計算采用作用的短短期效應(yīng)組合合、長期效應(yīng)應(yīng)組合或短期期效應(yīng)組合并并考慮長期效效應(yīng)組合的影影響，對構(gòu)件件的抗裂、裂裂縫寬度和撓撓度進行驗算算，并使各項項計算值不超超過各相應(yīng)的的規(guī)定限值。?？沽羊炈懔芽p寬度計算算撓度驗算名詞術(shù)語作用效應(yīng)組合合結(jié)構(gòu)上幾種作作用分別產(chǎn)生生的效應(yīng)的隨隨機疊加。分項系數(shù)為保證所設(shè)計計的結(jié)構(gòu)具有有規(guī)定的可靠靠度而在設(shè)計計表達式中采采用的系數(shù)，，分作用分項項系數(shù)和抗力力分項系數(shù)兩兩類。作用效應(yīng)組合合系數(shù)在作用效應(yīng)組組合中，由于于幾個獨立可可變作用效應(yīng)應(yīng)最不利值同同時出現(xiàn)的概概率較小而對對作用采用的的折減系數(shù)。。作用效應(yīng)基本本組合承載能力極限限狀態(tài)設(shè)計時時，永久作用用設(shè)計值效應(yīng)應(yīng)與可變作用用設(shè)計值效應(yīng)應(yīng)的組合。作用效應(yīng)偶然然組合承載能力極限限狀態(tài)設(shè)計時時，永久作用用標準值效應(yīng)應(yīng)與可變作用用某種代表值值效應(yīng)、一種種偶然作用標標準值效應(yīng)的的組合。作用短期效應(yīng)應(yīng)組合正常使用極限限狀態(tài)設(shè)計時時，永久作用用標準值效應(yīng)應(yīng)與可變作用用頻遇值效應(yīng)應(yīng)的組合?！豆窐蚝O(shè)計計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)規(guī)定公路橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮慮結(jié)構(gòu)上可能能同時出現(xiàn)的的作用，按承承載能力極限限狀態(tài)和正常常使用極限狀狀態(tài)進行作用用效應(yīng)組合，，取其最不利效應(yīng)組組合進行設(shè)計：只有在結(jié)構(gòu)上上可能同時出出現(xiàn)的作用，，才進行其效效應(yīng)的組合。。當結(jié)構(gòu)或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件需做做不同受力方方向的驗算時時，則應(yīng)以不不同方向的最最不利的作用用效應(yīng)進行組組合。當可變作用的的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件件產(chǎn)生有利影影響時，該作作用不應(yīng)參與與組合。實際際不可能同時時出現(xiàn)的作用用或同時參與與組合概率很很小的作用，，按下表規(guī)定定不考慮其作作用效應(yīng)的組組合。施工階段作用用效應(yīng)的組合合，應(yīng)按計算算需要及結(jié)構(gòu)構(gòu)所處條件而而定，結(jié)構(gòu)上上的施工人員員和施工機具具設(shè)備均應(yīng)作作為臨時荷載載加以考慮。。組合式橋梁梁，當把底梁梁作為施工支支撐時，作用用效應(yīng)宜分兩兩個階段組合合，底梁受荷荷為第一個階階段，組合梁梁受荷為第二二個階段。多個偶然作用用不同時參與與組合。編號作用名稱不與該作用同時參與組合的作用編號13汽車制動力15、16、1815流水壓力13、1616冰壓力13、1518支座摩阻力13規(guī)范給出的不不同組合的表表達式公路橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)按承載能力力極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計時，應(yīng)采采用以下兩種種作用效應(yīng)組組合：1、基本組合：：永久作用的的設(shè)計值效應(yīng)應(yīng)與可變作用用設(shè)計值效應(yīng)應(yīng)相組合，其其效應(yīng)組合表表達式為：2、偶然組合1.2X恒荷載+1.4x汽車荷載1.2x恒荷載+1.4x汽車荷載+0.8x1.4x人群荷載1.2x恒荷載+1.4x汽車荷載+0.7x（1.4x人群荷載+1.1x風(fēng)荷載）1.2x恒荷載+1.4x汽車荷載+0.6x（1.4x人群荷載+1.1x風(fēng)荷載+1.4x土壓力）1.2x恒荷載+1.4x汽車荷載+0.5x（1.4x人群荷載+1.1x風(fēng)荷載+1.4x土壓力+1.4x汽車制動力））公路橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)按正常使用用極限狀態(tài)設(shè)設(shè)計時，應(yīng)根根據(jù)不同的設(shè)設(shè)計要求，采采用以下兩種種效應(yīng)組合1、作用短期效效應(yīng)組合。永永久作用標準準值效應(yīng)與可可變作用頻遇遇值效應(yīng)相組組合，其效應(yīng)應(yīng)組合表達式式為：2作用長期效應(yīng)應(yīng)組合。永久久作用標準值值效應(yīng)與可變變作用準永久久值效應(yīng)相組組合，其效應(yīng)應(yīng)組合表達式式為：作用的確定與與選用橋梁設(shè)計基準準使用期內(nèi)結(jié)結(jié)構(gòu)總體的正正常使用對主要承重結(jié)結(jié)構(gòu)與局部受受力構(gòu)件強度度儲備的合理理性對長、短橋跨跨的不同影響響對于大跨結(jié)構(gòu)構(gòu)必須注意結(jié)結(jié)構(gòu)實際工作作狀態(tài)中可能能遇到的一些些復(fù)雜而巨大大的作用任務(wù)3受彎構(gòu)件正截截面承載力計計算整體式板橋的的橫截面一般般都設(shè)計成等等厚度的矩形形截面或矮肋肋式板橋。1、整體式簡支支板矩形截面對稱中線矮肋式截面目前最常用，，形狀簡單、、施工方便，，建筑高度小小，施工質(zhì)量量易于保證（（30號混凝土接縫縫、注意板與與板之間的連連接，預(yù)制采采用25號混凝土）截面形式實心板空心板——單孔、雙孔2、裝配式簡支支板空心板截面形形式適用范圍2、裝配式簡支支板施工方法先張法——長線預(yù)制后張法——扁錨配筋特點主要配置縱向向抗彎鋼筋抗剪不控制，，一般只設(shè)箍箍筋鋼筋砼梁設(shè)可可設(shè)彎起鋼筋筋預(yù)應(yīng)力筋在底底板直線布置置梁端頂板設(shè)抗抗拉鋼筋2、裝配式簡支支板橫向連接企口鉸——圓形、棱形、、漏斗形鋼板連接2、裝配式簡支支板截面形式T形、I形、槽形、箱箱形塊件劃分縱向豎縫縱向水平縫橫向豎縫縱橫向同時分分縫劃分原則：起吊能力接縫在應(yīng)力最最小處接頭少、施工工方便便于安裝標準化2、裝配式鋼筋筋混凝土簡支支T梁橋構(gòu)造布置常用跨徑8～20m主梁布置梁距通常在1.5~2.2米之間橫梁布置端橫梁中橫梁布置在在跨中及4分點主要尺寸主梁高1/111/18L，寬1518cm橫梁中橫梁3/4h，端橫梁與主主梁同高，寬寬1216cm，可挖空翼板1/12h，一般為變厚厚度2、裝配式鋼筋筋混凝土簡支支T梁橋鋼筋構(gòu)造主鋼筋斜筋箍筋翼板橫向鋼筋筋橫梁鋼筋架立鋼筋分布鋼筋支座下局部加加強鋼筋主鋼筋設(shè)在梁梁的下緣，隨隨著彎矩值的的變化向支點點逐漸減少,主鋼筋可在跨跨間適當位置置切斷或彎起起。主鋼筋至至少有2根伸過支點截截面并不少于主鋼筋截面積積的20%，伸過支點截面面的鋼筋應(yīng)彎彎成直角順梁梁端延伸到頂頂部與架立鋼鋼筋焊接。2、裝配式鋼筋筋混凝土簡支支T梁橋橫向連接鋼板連接現(xiàn)澆接縫企口鉸扣環(huán)式接頭2、裝配式鋼筋筋混凝土簡支支T梁橋1、鋼筋混凝土土梁的試驗研研究h荷載分配梁AsLP數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)外加荷載L/3L/3Asb試驗梁應(yīng)變計位移計由于縱向鋼筋筋的配筋率ρ不同，受彎構(gòu)構(gòu)件正截面受受彎破壞形態(tài)態(tài)有適筋破壞壞、超筋破壞壞和少筋破壞壞三種形式，，見下圖。2、正截面受彎彎構(gòu)件的三種種破壞形態(tài)梁的三種破壞形態(tài)(a)(b)(c)PPPPPPPP..PP...PP....配筋率ρ——縱向受力鋼筋筋截面面積；；——梁的截面寬度度；——梁的截面有效效高度；——縱向受力鋼筋筋合力作用點點至截面受拉拉邊緣的距離離。3、正截面受彎彎構(gòu)件的三種種破壞形態(tài)少筋梁一裂即斷,由砼的抗拉強強度控制,承載力很低。。破壞很突然,屬脆性破壞。。砼的抗壓承載載力未充分利利用。土木工程設(shè)計計不允許，水水利工程中出出于經(jīng)濟的考考慮，有時允允許采用。3、正截面受彎彎構(gòu)件的三種種破壞形態(tài)<min…適筋梁：一開裂,砼應(yīng)力由裂縫縫截面處的鋼鋼筋承擔(dān),荷載繼續(xù)增加,裂縫不斷加寬寬。受拉鋼筋筋屈服,壓區(qū)砼壓碎。。破壞前裂縫、、變形有明顯顯的發(fā)展,有破壞征兆,屬延性破壞。。鋼材和砼材料料充分發(fā)揮。。設(shè)計允許。3、正截面受彎彎構(gòu)件的三種種破壞形態(tài)minb…超筋梁開裂,裂縫多而細，，鋼筋應(yīng)力不不高,最終由于壓區(qū)區(qū)砼壓碎而崩崩潰。裂縫、變形均均不太明顯,破壞具有脆性性性質(zhì)。鋼材未充分發(fā)發(fā)揮作用。設(shè)計不允許。。3、正截面受彎彎構(gòu)件的三種種破壞形態(tài)>

b…試驗梁的受力力及構(gòu)造圖4、適筋受彎構(gòu)構(gòu)件截面受力力的幾個階段段試驗梁PL應(yīng)變測點百分表彎矩M圖剪力V圖P可繪出適筋梁梁跨中彎矩M/Mu~f點的曲線如圖圖：4、適筋受彎構(gòu)構(gòu)件截面受力力的幾個階段段由上圖的兩個個明顯的轉(zhuǎn)折折點，適筋梁梁正截面受彎彎的全過程可可劃分為三個個階段第一階段：：混凝土截面面開裂前階段段。受力特點：混凝土沒有開開裂；受壓區(qū)混凝土土的應(yīng)力圖形形是直線，受受拉區(qū)混凝土土的應(yīng)力圖形形在第一階段段前期是直線線，后期是曲曲線；彎矩與截面曲曲率基本上是是直線關(guān)系。。第二階段：：從混凝土截面面開裂至縱向向受拉鋼筋屈屈服前的裂縫縫階段。受力特點：在裂縫截面處處，受拉區(qū)大大部分砼退出出工作，拉力力主要由縱向向受拉鋼筋承承擔(dān)，但鋼筋筋沒有屈服；；受壓區(qū)混凝土土已有塑性變變形，但不充充分，壓應(yīng)力力圖形為只有有上升段的曲曲線；彎矩與截面曲曲率是曲線關(guān)關(guān)系，截面曲曲率與撓度的的增長加快了了。4、適筋受彎構(gòu)構(gòu)件截面受力力的幾個階段段第三階段：：鋼筋開始屈服服至截面破壞壞的破壞階段段受力特點：在裂縫截面處處，受拉區(qū)大大部分砼已退退出工作，縱縱向受拉鋼筋筋屈服，拉力力保持為常值值，彎矩還略略有增加；受壓區(qū)混凝土土壓應(yīng)力曲線線圖形比較豐豐滿，有上升升段曲線，也也有下降段曲曲線；受壓區(qū)邊緣混混凝土壓應(yīng)變變達到其極限限壓應(yīng)變實驗驗值εcu時，混凝土被被壓碎，截面面破壞；彎矩與截面曲曲率為接近水水平的曲線。。4、適筋受彎構(gòu)構(gòu)件截面受力力的幾個階段段各階段和特征征點的截面應(yīng)應(yīng)力—應(yīng)變分析4、適筋受彎構(gòu)構(gòu)件截面受力力的幾個階段段進行受彎構(gòu)件件截面各受力力工作階段的的分析,可以詳細了解解截面受力的的全過程,而且為裂縫、、變形及承載載力的計算提提供依據(jù)：Ia階段：用于抗抗裂驗算；IIａ階段：正常常工作狀態(tài)態(tài),用于變形和和裂縫寬度度驗算；IIIa階段：承載載能力極限限狀態(tài)，用用于正截面面受彎承載載力計算。。4、適筋受彎彎構(gòu)件截面面受力的幾幾個階段以IIIa階段作為承承載力極限限狀態(tài)的計計算依據(jù),受彎構(gòu)件的的正截面承承載力的計計算應(yīng)引入入下列四個個基本假定定：假定1：截面平平均應(yīng)變符符合平截面面假定；假定2：不考慮慮受拉區(qū)未未開裂砼的的抗拉強度度；假定3：設(shè)定受受壓區(qū)砼的的σ-ε關(guān)系；假定4：設(shè)定受受拉鋼筋的的σ-ε關(guān)系。1、基本假定定受壓區(qū)混凝凝土壓應(yīng)力力的分布為為曲線分布布，由于其其分布復(fù)雜雜，不便直直接在工程程中應(yīng)用，，因此在實實際計算中中常用等效效矩形來代代替?！锏刃г瓌t則：等效前后混混凝土壓應(yīng)應(yīng)力的合力力C大小相等；；等效前后兩兩圖形中受受壓區(qū)合力力C的作用點不不變。2、受壓區(qū)砼砼的壓應(yīng)力力的合力及及其作用點點應(yīng)力圖等效效過程x0—實際受壓區(qū)區(qū)高度；x—計算受壓區(qū)區(qū)高度，x=β1x0；令（（相對對受壓區(qū)高高度）2、受壓區(qū)砼砼的壓應(yīng)力力的合力及及其作用點點適用條件防止少筋破破壞：防止超筋破破壞：3、適筋和少少筋破壞的的界限條件件條件一：適適筋梁與少少筋梁的界界限及最小小配筋率ρmin——最小配筋率率,是由配有最最少量鋼筋筋(As,min)的鋼筋混凝凝土梁其破破壞彎矩不不小于同樣樣截面尺寸寸的素砼梁梁確定的。。為防止梁““一裂就壞壞”，適筋筋梁的配筋筋率應(yīng)：《規(guī)范》規(guī)定：受彎彎構(gòu)件、偏偏心受拉構(gòu)構(gòu)件及軸心心受拉構(gòu)件件的一側(cè)受受拉鋼筋的的配筋百分分率不應(yīng)小小于，，同時不應(yīng)應(yīng)小于0.20%。3、適筋和少少筋破壞的的界限條件件≥minAs,min=minbh0條件二：適適筋梁與超超筋梁的界界限及界限限配筋率適筋梁與超超筋梁的本本質(zhì)區(qū)別是是受拉鋼筋筋是否屈服服；界限是鋼筋筋初始屈服服的同時，，受壓區(qū)混混凝土達到到極限壓應(yīng)應(yīng)變值，εcu，表明破壞壞；適筋梁與超超筋梁的界界限配筋率率用ρb表示；3、適筋和少少筋破壞的的界限條件件條件二：適適筋梁與超超筋梁的界界限及界限限配筋率受壓區(qū)界限限高度3、適筋和少少筋破壞的的界限條件件cusxbh0平衡破壞適筋破壞超筋破壞實際受壓區(qū)界限高度等效矩形應(yīng)力區(qū)受壓區(qū)界限高度相對界限受壓區(qū)高度等效矩形應(yīng)力區(qū)受壓區(qū)高度條件二：適適筋梁與超超筋梁的界界限及界限限配筋率3、適筋和少少筋破壞的的界限條件件適筋梁平衡配筋梁（界限破壞）超筋梁cusxbh0平衡破壞適筋破壞超筋破壞計算圖式計算公式1、基本計算算公式及適適用條件Asbh0xMAsfsdfcdasxZ或適用條件防止少筋破破壞：防止超筋破破壞：1、基本計算算公式及適適用條件截面設(shè)計：：已知：正截截面彎矩設(shè)設(shè)計值Md、混凝土強強度等級及及鋼筋強度度等級、構(gòu)構(gòu)件截面尺尺寸b及h求：所需的的受拉鋼筋筋截面面積積As截面校核：：已知：正截截面彎矩設(shè)設(shè)計值Md、混凝土強強度等級及及鋼筋強度度等級、構(gòu)構(gòu)件截面尺尺寸b及h、受拉鋼筋筋截面面積積As求：截面受受彎承載力力設(shè)計值Mu2、截面承載載力計算的的兩類問題題截面設(shè)計已知：b、h、fcd、fsd、M；求As=?計算步驟：：（見下圖））2、截面承載載力計算的的兩類問題題開始準備已知數(shù)據(jù)將已知數(shù)據(jù)帶入：解得x值。將x帶入解得As選擇鋼筋直徑和根數(shù)布置鋼筋≥min?取

As,min=min

bh0

超筋?加大（混凝土）截面尺寸

?采用高強材料?采用雙筋結(jié)構(gòu)結(jié)束NYNY截面復(fù)核已知：b、h、fcd、fsd、As；求求Mu=?計算算步步驟驟：：（見見下下圖圖））2、截截面面承承載載力力計計算算的的兩兩類類問問題題開始準備已知數(shù)據(jù)檢查構(gòu)造是否符合要求將已知數(shù)據(jù)帶入解得x將已知數(shù)據(jù)帶入：解得x值。Mu=Mmax=fcdbh02b(1-0.5b)判斷Md≥Mu？結(jié)束NYNY1、重新按最小配筋率進行配筋2、Mu=Mcr=mftw0≥min?YN重新布置符合構(gòu)造要求【例1】】已知知：：矩矩形形截截面面梁梁b××h＝250××500mm；環(huán)境境類類別別為為一一級級，，彎彎矩矩設(shè)設(shè)計計值值M=150kN··m，混凝凝土土強強度度等等級級為為C30，鋼鋼筋筋采采用用HRB335級鋼鋼筋筋。。求：：所所需需的的縱縱向向受受拉拉鋼鋼筋筋截截面面面面積積解：：根據(jù)據(jù)規(guī)規(guī)范范，，環(huán)環(huán)境境類類別別為為一一級級，，C30時梁梁的的混混凝凝土土保保護護層層最最小小厚厚度度為為30mm。故故設(shè)設(shè)αs=35mm，則則：：h0=500-35=465mm由混混凝凝土土和和鋼鋼筋筋等等級級，，查查表表（（混混凝凝土土強強度度設(shè)設(shè)計計值值表表、、普普通通鋼鋼筋筋強強度度設(shè)設(shè)計計值值表表）），，得得：：fcd=14.3N/mm2，fsd=300N/mm2，ftd=1.43N/mm2，由表表3-1知：：β=0.8由表表3-2知：：ξb=0.55算例例【例1】求受受壓壓區(qū)區(qū)高高度度x：將已已知知各各值值代代入入基基本本公公式式，，則則得得：：解得得：：（大大于于梁梁高高，，舍舍去去））求所所需需鋼鋼筋筋量量As：將已已知知值值及及所所解解代代入入下下式式：：算例例【例1】】解得得：：選配配鋼鋼筋筋選用用4φ20，As=1256mm2（選選用用鋼鋼筋筋時時應(yīng)應(yīng)滿滿足足有有關(guān)關(guān)間間距距、、直直徑徑及及根根數(shù)數(shù)等等構(gòu)構(gòu)造造要要求求））算例例【例1】】

_4654

2035500250_φ

例題題1截面面配配筋筋圖圖驗算算適適用用條條件件：：適用用條條件件（（1）已已滿滿足足；；適用用條條件件（（2）；；滿足足最最小小配配筋筋率率要要求求；；算例例【例1】【例2】已知：矩矩形截面面梁b×h＝250××450mm；環(huán)境類類別為I級，承受受的彎矩矩設(shè)計M=89kNm；混凝土土強度等等級為C40；縱向受受拉鋼筋筋為4根直徑為為16mm的HRB335級鋼筋，，As=804mm2。求：驗算算此梁截截面是否否安全。。解：由附表（（縱向受受力鋼筋筋的混凝凝土保護護層最小小厚度表表）知，，環(huán)境類類別為一一級，C30時梁的混混凝土保保護層最最小厚度度為25mm，故設(shè)as=35mm，則：h0=450-35=415mm由混凝土土和鋼筋筋等級，，查附表表（混凝凝土強度度設(shè)計值值表、普普通鋼筋筋強度設(shè)設(shè)計值表表），得得：fcd=19.1N/mm2，fsd=300N/mm2，ftd=1.71N/mm2算例【例2】檢查構(gòu)造造要求滿足最小小配筋率率要求。。求解x將已知數(shù)數(shù)據(jù)代入入符合要求求算例【例2】計算彎矩矩∴安全全。算例【例2】習(xí)題1已知：矩矩形截面面梁b×h＝200××500mm；環(huán)境類類別為I級，彎矩矩設(shè)計值值M=230kN·m,混凝土強強度等級級為C25，鋼筋采采用HRB335級鋼筋。。試按單筋筋截面設(shè)設(shè)計要求求選擇截截面配筋筋。習(xí)題2已知：矩矩形截面面梁b×h＝200××450mm；環(huán)境類類別為一一級，承承受的彎彎矩設(shè)計計M=70kN.m；混凝土土強度等等級為C30；縱向受受拉鋼筋筋為4根直徑為為16mm的HRB335級鋼筋，，即Ⅱ級鋼筋，，As=804mm2，as=38mm。求：驗算算此梁正正截面承承載力是是否安全全。習(xí)題習(xí)題3某鋼筋混混凝土受受彎構(gòu)件件，跨中中截面承承受的計計算彎矩矩Mj=178kN··m，試計算算下面五五種情況況（忽略略恒載變變化）的的受拉鋼鋼筋用量量，并進進行討論論。提高混凝凝土強度度對配筋筋量的影影響；提提高鋼筋筋級別對對配筋量量的影響響；加大截面面高度對對配筋量量的影響響；加大大截面寬寬度對配配筋量的的影響；；根據(jù)以上上討論，，你認為為可以得得到什么么結(jié)論，，在工程程實踐和和理論上上有什么么指導(dǎo)意意義？No.梁寬b（cm）梁高h（cm）混凝土強度等級鋼筋鋼筋截面面積（cm2）1205520R2352205530R2353205520HRB3354206520R2355255520R235概念如果在受受壓區(qū)配配置的縱縱向受壓壓鋼筋數(shù)數(shù)量比較較多，不不僅起架架力筋的的作用，，而且在在正截面面受彎承承載力的的計算中中必須考考慮它的的作用，，則這樣樣配筋的的截面稱稱為雙筋筋截面。。（既有有受拉鋼鋼筋也有有受壓鋼鋼筋的截截面）應(yīng)用條件件彎矩很大大，按單單筋矩形形截面計計算所得得的ξ又大于ξb，而梁截截面尺寸寸受到限限制，混混凝土強強度等級級又不能能提高時時；在不同和和在組合合情況下下，梁截截面承受受異號彎彎矩。1、概念及及適用條條件T形截面的的構(gòu)成翼緣板（（受壓區(qū)區(qū)）梁肋T形截面的的由來矩形截面面承載力力計算時時不考慮慮受拉區(qū)區(qū)砼的貢貢獻，可可以將此此部分挖挖去,以減輕自自重,提高有效效承載力力。矩形截面面梁當荷荷載較大大時可采采用加受受壓鋼筋筋A(yù)’s的辦法提提高承載載力,同同樣也也可以不不用鋼筋筋而增大大壓區(qū)砼砼面積的的辦法提提高承載載力。T形截面是是指翼緣緣處于受受壓區(qū)的的狀態(tài),同樣樣是T形截面面受荷荷方向向不同同,應(yīng)應(yīng)分分別按按矩形形和T形考慮慮。1、T形截面面的概概念T形連續(xù)續(xù)兩跨跨中與與支座座截面面1、T形截面面的概概念原理T形截面面bf越寬,h0越大,抗抗彎內(nèi)內(nèi)力臂臂越大大。但但實際際壓區(qū)區(qū)應(yīng)力力分布布如下圖所示示?？v縱向壓壓應(yīng)力力沿寬寬度分分布不不均勻勻。方法：：限制bf'的寬度度,使使壓壓應(yīng)力力分布布均勻勻,并并取取fcd。取值bf的取值值與梁梁的跨跨度l0,梁的凈凈距sn,翼緣高高度hf及受力力情況況有關(guān)關(guān),《《規(guī)規(guī)范》》規(guī)定定的計算算方法法見教教材。2、翼緣緣板計計算寬寬度實際應(yīng)力圖塊實際中和軸有效翼緣寬度等效應(yīng)力圖塊bfT形截面面梁受受壓區(qū)區(qū)實際際應(yīng)力力和計計算應(yīng)應(yīng)力圖圖T形截面面根據(jù)據(jù)其中中性軸軸的位位置不不同分分為兩兩種類類型：：第一類類T形截面面：中和軸軸在翼翼緣高高度范范圍內(nèi)內(nèi),即即xhf(圖a)第二類類T形截面面：中和軸軸在梁梁助內(nèi)內(nèi)部通通過,即即x>hf(圖b)3、T形截面面的兩兩種類類型及及判別別條件件(a)(b)hfhbfbfxhfxbbASASh????臨界狀狀態(tài)此時的的平衡衡狀態(tài)態(tài)可以以作為為第一一、二二類T形截面面的判別條條件：3、T形截面面的兩兩種類類型及及判別別條件件hfh0–hf/2fcdbfhb???x=hf中和軸判別條條件截面設(shè)設(shè)計時時:截面復(fù)復(fù)核時時:3、T形截面面的兩兩種類類型及及判別別條件件第一類類T形截面面與b’fh的矩形形截面面相同同：適用條條件（一般般能夠夠滿足足）4、基本本公式式及適適用條條件hfhbfxbAS第二類類T形截面面適用條條件（一般般能夠夠滿足足）4、基本本公式式及適適用條條件bfhfxbASh????截面設(shè)設(shè)計已知：：b，h，b’f，h’f，fcd，fsd，M求：As計算步步驟：：首先判判斷T形截面面的類類型:M與進進行比比較根據(jù)所所判斷斷的截截面類類型，，分別利利用兩類T形截面面的公式式進行行計算算。5、計算算內(nèi)容容及方方法第一種種類型型，滿滿足下下列鑒鑒別條條件：：計算方方法與與bf’×h的單筋筋矩形形完全全相同同。第二種種類型型，滿滿足下下列鑒鑒別條條件：：則由5、計算算內(nèi)容容及方方法截面復(fù)復(fù)核已知：：b，h，b’f，h’f，fcd，fsd，As求：Mu計算步步驟：：首先判判別T形截面面的類類型:與比較。。根據(jù)所所判斷斷的截截面類類型，，分別利利用兩類T形截面面的公式式進行行計算算。5、計算算內(nèi)容容及方方法第一種種類型型，滿滿足下下列鑒鑒別條條件：：計算方方法與與bf’’×h的單筋筋矩形形完全全相同同。第二種種類型型，滿滿足下下列鑒鑒別條條件：：則由5、計算算內(nèi)容容及方方法例1例題1已知：：一肋肋梁樓樓蓋次次梁，，b×h＝250××600mm，b’f=1000mm，h’f=90mm；環(huán)境類類別為為I級；彎彎矩設(shè)設(shè)計值值M=410kNm；混凝凝土強強度等等級為為C20，鋼筋筋采用用HRB335級鋼筋筋。求：所需的的受拉鋼筋筋截面面積積例題1由附表（縱向受力力鋼筋的混混凝土保護護層最小厚厚度表）知，環(huán)境類類別為I級，鑒別類類型：因彎矩較大大，截面寬寬度b較寬，預(yù)計計受拉鋼筋筋需排成兩兩排，故h0=600-60=540mm由混凝土和和鋼筋等級級，查附表表（混凝土土強度設(shè)計計值表、普普通鋼筋強強度設(shè)計值值表），得得：fcd=9.6N/mm2，fsd=fsd’=300N/mm2，查表知：β1=0.8查表（或計計算）知：ξb=0.55例題1判斷截面類類型：屬于第一種類型的T形梁?？醋龅木匦谓孛妫杭矗航獯朔匠痰玫茫豪}1由式：

受拉鋼筋選用6

25，As=2945mm2。_φ解得：（鋼筋布置置略）例題2已知：T形梁，b×h＝300××700mm，bf=600mm，hf=120mm；環(huán)境類別為為I級；彎矩設(shè)設(shè)計值M=650kNm；混凝土強強度等級為為C30，鋼筋采用用HRB335級鋼筋。求：所需的的受拉鋼筋筋截面面積積例題2由附表（縱向受力力鋼筋的混混凝土保護護層最小厚厚度表）知，環(huán)境類類別為一級級，鑒別類類型：因彎矩較大大，預(yù)計受受拉鋼筋需需排成兩排排，故h0=700-60=640mm由混凝土和和鋼筋等級級，查附表表（混凝土土強度設(shè)計計值表、普普通鋼筋強強度設(shè)計值值表），得得：fcd=14.3N/mm2，fsd=fsd’＝300N/mm2，查表得：β1=0.8查表（計算算）得：ξb=0.55例題2判斷截面類類型：屬于第二類類T形梁。即：根據(jù)基本方方程：代入已知量量：解得：滿足要求。。例題2

受拉鋼筋選用8

25，As=3927mm2。_φ將x及各已知量量代入基本本方程：解得：（鋼筋布置置略）習(xí)題1習(xí)題已知：T形梁如圖所所示，b×h＝250××750mm，bf=550mm，hf=100mm；環(huán)境類別為為I類；彎矩設(shè)設(shè)計值M=500kNm；混凝土強強度等級為為C40，鋼筋采用用HRB400級鋼筋。求：所需的的受拉鋼筋筋截面面積積100550250750習(xí)題2習(xí)題已知：T形梁，b×h＝200××500mm，bf=440mm，hf=80mm；環(huán)境類別為為一類；彎彎矩設(shè)計值值M=250kNm；混凝土強強度等級為為C30，鋼筋采用用HRB335級鋼筋。求：所需的的受拉鋼筋筋截面面積積習(xí)題3習(xí)題求：所需的的受拉鋼筋筋截面面積積80400200600

已知：T形梁如圖所示，b×

h＝200×600mm，bf=400mm，hf=80mm；環(huán)境類別為一類；混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB335級鋼筋，即Ⅱ級鋼筋。

配有受拉鋼筋選用6

25，_φ

配有受壓鋼筋選用2

20，_φ任務(wù)4鋼筋混凝土土受彎構(gòu)件件斜截面承承載力計算算有腹筋梁無腹筋梁剪跨比剪跨比是一一個無量綱綱常數(shù)剪跨比反映映了截面上上彎矩和剪剪力的組合合情況，正應(yīng)力和剪剪應(yīng)力的相相對比值1、幾個概念念狹義剪跨比比廣義剪跨比比斜拉破壞（（a）剪壓破壞（（b）斜壓破壞壞（c）2、三種破破壞形態(tài)態(tài)aaPPaPPPP(a)(b)(c)斜拉破壞壞λ>3，一裂，，即裂縫縫迅速向向集中荷荷載作用用點延伸伸，一般般形成一一條斜裂裂縫將彎彎剪段拉拉壞。承承載力與與開裂荷荷載接近近。一般采用用限制截截面最小小尺寸的的構(gòu)造方方法，防防止出現(xiàn)現(xiàn)。剪壓破壞壞1<λ<3，主拉應(yīng)應(yīng)力大于于混凝土土抗拉強強度而開開裂，其其中某一一條裂縫縫發(fā)展成成為臨界界斜裂縫縫，最終終剪壓區(qū)區(qū)減小，，在σ、τ共同作用用下，主主壓應(yīng)力力破壞。?！稑蛞?guī)》給出計算算方法斜壓破壞壞λ≤1，由腹剪剪斜裂縫縫形成多多條斜裂裂縫將彎彎剪區(qū)段段分為斜斜向短柱柱，最終終短柱壓壓壞。采用滿足足箍筋最最大間距距和限制制最小配配箍率的的方法，，防止出出現(xiàn)2、三種破破壞形態(tài)態(tài)影響斜截截面受剪剪承載力力的主要要因素剪跨比混凝土強強度等級級縱向鋼筋筋配筋率率配箍率和和箍筋強強度3、影響斜斜截面受受剪承載載力的主主要因素素斜拉破壞壞通常用限限制截面面尺寸的的條件來來防止；；剪壓破壞壞通過計算算使構(gòu)件件滿足一一定的斜斜截面受受剪承載載力；斜壓破壞壞—用滿足最最小配箍箍率條件件及構(gòu)造造要求來來防止；；計算公式式是以剪剪壓破壞壞為模型型建立的的。剪壓破壞壞時，斜斜裂縫相相交的箍箍筋和彎彎起鋼筋筋的拉應(yīng)應(yīng)力都達達到其屈屈服強度度；剪壓破壞壞時，不不考慮斜斜裂縫處處骨料咬咬合力和和縱筋的的銷栓力力；計算公式式已經(jīng)考考慮剪跨跨比的影影響。剪壓破壞壞時，斜斜裂縫所所承受的的剪力由由三部分分組成。。1、基本假假定VuVcVsVsb受剪承載力的組成Vu＝Vc+Vsb+VsvVcs＝Vc+VsbVu＝Vcs+Vsb斜截面上上的剪力力，由裂裂縫頂端端剪壓區(qū)區(qū)混凝土土以及與與斜裂縫縫相交的的箍筋和和彎起鋼鋼筋三者者共同承承擔(dān)。故故斜截面面抗剪承承載力計計算公式式可表達達為：1）混凝土土和箍筋筋的抗剪剪承載力力2）彎起起鋼筋的的抗剪承承載力2、計算公公式計算公式式所以，按按照《橋規(guī)》（JTGD62—2004），配有有箍筋和和彎起鋼鋼筋的受受彎構(gòu)件件，其斜斜截面抗抗剪強度度計算公公式為：：注意:上述基本本公式是是半經(jīng)驗驗半理論論公式，，使用時時必須按按規(guī)定計計量單位位的數(shù)值值代入式式中，而而計算的的斜截面面抗剪承承載力的的單位為為kN。2、計算公公式上限值——截面最小小尺寸《橋規(guī)》規(guī)定了截截面尺寸寸的限制制條件，，即抗剪剪上限值值的限制制，為防防止混凝凝土受斜斜壓或劈劈裂而導(dǎo)導(dǎo)致破壞壞。特別別是薄腹腹梁，矩矩形、T形和工字字形截面面的鋼筋筋混凝土土受彎構(gòu)構(gòu)件的抗抗剪：下限值－－－按構(gòu)構(gòu)造配置置箍筋為了避免免發(fā)生斜斜拉破壞壞，《橋規(guī)》規(guī)定，矩矩形、T形和工字字形截面面的受彎彎構(gòu)件，，若符合合下列公公式要求求時，則則不需要要進行斜斜截面抗抗剪強度度計算，，而僅按按構(gòu)造要要求配置置箍筋：：對于板式式受彎構(gòu)構(gòu)件，混混凝土的的抗剪下下限值可可提高25%。3、適用條條件計算剪力力的取值值規(guī)定：：（僅適適用于簡簡支梁梁梁段）