混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理之受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算

第3章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算

受彎構(gòu)件——截面上承受彎矩和剪力的構(gòu)件，如：梁、板、雨蓬及樓梯。。

受彎構(gòu)件可能發(fā)生的兩種破壞：沿彎矩最大截面破壞（正截面破壞）；沿剪力最大或彎矩和剪力都較大的截面破壞（斜截面破壞）。

正截面——與構(gòu)件軸線(xiàn)垂直的截面。

斜截面——與構(gòu)件軸線(xiàn)斜交的截面。

3.1截面配筋的基本構(gòu)造要求一．截面形式和尺寸1．截面形式（圖3.1）2．截面尺寸確定原則：考慮模板模數(shù)；盡量統(tǒng)一、方便施工。（1）梁跨度：由建筑方案決定。截面高度：可根據(jù)梁的高跨比估計(jì)，如：簡(jiǎn)支梁，懸臂梁。注：截面高度≤800㎜，取50㎜的模數(shù)，大于800㎜，取100㎜的模數(shù)。截面寬度：按梁截高寬比估計(jì)，如：矩形截面梁b=（0.4~0.5）h

T形截面梁b=（0.25~0.4）h。注：常用梁寬為120㎜、150㎜，大于150㎜按50㎜的模數(shù)取值。（2）板現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度：表3.1.。常用厚度：60、70、80、100、120、150㎜。（一般取值以10㎜為模數(shù)）一．受彎構(gòu)件的鋼筋（一）梁的鋼筋1.縱向受力鋼筋作用：承受由彎矩陣產(chǎn)生的拉力。確定方法：按受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算。放置位置：布置于梁的受拉一側(cè)。鋼筋選用：常選用HRB335熱軋鋼筋，常用直徑10~28㎜，根數(shù)不得少于2根（直徑宜盡可能相同，當(dāng)采用兩種不同直徑，直徑宜相差2~6㎜。2．箍筋作用：承受剪力和彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的主拉應(yīng)力；固定鋼筋位置。確定方法：按受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算。布置：沿梁的長(zhǎng)度方向按一定間距設(shè)置。箍筋的形式：箍筋的選擇：一般選用HPB235、HRB335熱軋鋼筋，常用直徑6~10㎜，間距按計(jì)算和構(gòu)造要求。（3）彎起鋼筋作用：承受剪力和彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的主拉應(yīng)力。確定方法：按受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算。（可不設(shè)彎起鋼筋）放置位置：由縱向受力鋼筋在靠近支座處彎起。彎起角度：梁高≤800㎜時(shí)采用450，梁高＞800㎜時(shí)采用600。（4）架立鋼筋作用：固定箍筋的位置，承受混凝土及溫度變化所產(chǎn)生的拉力。確定方法：不需計(jì)算，按構(gòu)造要求確定。鋼筋選擇：根數(shù)一般為2根，直徑見(jiàn)表3.2。

（二寬）板記的鋼鴨筋（啄宜采親用HP疏B2繞35若、H伶RB日33齊5熱軋改鋼筋同）1．濤受力謎筋惠作奮用乘：承粥受由讓彎矩學(xué)產(chǎn)生翠的拉跨力。鉗確妄定方落法：黃按友按受往彎構(gòu)欠件正玩截面晃承載眾力計(jì)壘算。跌放手置位疲置：副設(shè)置芳于板珍的受談拉一蜘側(cè)，簡(jiǎn)沿板災(zāi)跨度丈方向校按一類(lèi)定間煙距放兔置。荒鋼幕筋選蠟用：加常用戶(hù)直徑沈6、宋8、近10拿、1愁2、糕14廊㎜，笛采用炸綁扎坦配筋敏時(shí)受瘦力鋼資筋的枕間距緣瑞一般償為7嗎0~拳20念0㎜治。玻2．看分布丑筋桃作喚用：頓將荷利載均化勻地疼傳給舞受力字鋼筋昏；抵缸抗因邊混凝龜土收勉縮及援溫亡度變稀化而男產(chǎn)生雪的拉醋力；劑施工捕過(guò)程哲中固節(jié)定受凳力鋼宇筋的喊位置剝。附確定壩方法覺(jué)：不襲需計(jì)俱算，景按構(gòu)楊造確理定。放置梢位置謹(jǐn)：垂恐直于泄受力崇鋼筋扇，置酬于受逆力筋給內(nèi)側(cè)日。鋼筋養(yǎng)選用宴：常蝕用直就徑6巖、8渡㎜，瘡間距蜻不宜蟻大于歲25像0㎜源，單沃位長(zhǎng)斜度上毫分布討鋼筋啄的截械面面擺積不擋宜小征于單剖位寬匹度上死受力掘鋼筋酷截面疑積的障15脂%，姻且不憂(yōu)宜小肝于該種方向處板截毛面面版積的妻0.疏15點(diǎn)%。一．絡(luò)鋼筋兇的保乒護(hù)層著（鋼遵筋外啄緣至太混凝紫土表改面的駕距離犬）作怨用：遲防止觸鋼筋屬銹蝕早，保灑證鋼倦筋與暫混凝先土間她有足購(gòu)夠的桿粘結(jié)芳強(qiáng)度扇，在火掘?yàn)?zāi)等碌情況艇下避悶免鋼窮筋過(guò)厭早軟陸化。鋼筋艷的保叢護(hù)層拌的厚慌度見(jiàn)糧表3校.4二．括梁鋼燥筋的羽間距目的顏：便災(zāi)于混沾凝土奏澆注飲，保楚證鋼側(cè)筋受紐奉力均揉勻。截面井有效井高度補(bǔ)（指聞受拉耍鋼筋欄的重谷心至墊混凝睜土受叔壓區(qū)像邊緣梨的垂直距弱離旺)板：鬧混凝方土強(qiáng)孟度≤C2招0，混凝孩土強(qiáng)庸度≥C2吵5，梁：鋼筋賊單排籃布置披：混凝準(zhǔn)土強(qiáng)著度≤C2枯0，混凝龜土強(qiáng)儉度≥C2航5，鋼筋柿雙排族布置鵝：混凝邪土強(qiáng)伶度≤C2刊0，混凝洞土強(qiáng)掘度≥C2避5，3.泉2梁慕正截亭面受準(zhǔn)彎性雙能的膛試驗(yàn)教分析目的惡：了洽解破檢壞過(guò)養(yǎng)程，汽建立越計(jì)算啄公式眾。試驗(yàn)鋪條件之：配收筋量郵適中先、簡(jiǎn)楊支梁扣、三惱分點(diǎn)刪加集瘦中力半獲取釣純彎括段；集中宿力從獄零逐裳步加走至梁賄破壞拒。一、逝適筋昌梁的顆工作蕉階段第Ⅰ罵階段粘：彎寒矩從括零到殿受拉區(qū)邊露緣即皂將開(kāi)門(mén)裂，錯(cuò)結(jié)束腦時(shí)稱(chēng)為Ⅰa階段弟其標(biāo)悄志為演受拉惜區(qū)邊緣騰混凝大土達(dá)毛到其桃抗拉帥強(qiáng)度授；第Ⅱ仆階段狼：彎葵矩從租開(kāi)裂個(gè)彎矩到受輸拉鋼塘筋即此將屈打服，刑結(jié)束時(shí)稱(chēng)胡為Ⅱa階謝段，講其標(biāo)謀志為縱向震受拉承鋼筋召應(yīng)力囑達(dá)到懂屈服滋；第Ⅲ哀階段遵：彎饒矩從騰屈服談彎矩碌到受壓杜區(qū)邊遲緣混憲凝土聞即將敵壓碎，吵結(jié)束居時(shí)蒜稱(chēng)為左Ⅲa階段佳，其標(biāo)源志為植受壓守區(qū)邊貓緣混遇凝土玻達(dá)到丟其極惑限壓頌應(yīng)變（即史混凝園土被就壓碎祖）。三階僻段劃覺(jué)分的邊理論偉意義適：是矩今后扒推導(dǎo)針相關(guān)蜂計(jì)算亂公式藝的理女論基勤礎(chǔ)例如祥：Ⅰa：抗裂尾度驗(yàn)替算的魯依據(jù)貝；Ⅱ：裂裹縫寬月度及舊變形活驗(yàn)算圍的依其據(jù)；Ⅲa：正截運(yùn)面受精彎承第載力焰計(jì)算惹的依蹤蝶據(jù)二．短正截翼面受?chē)槒澋闹袢N縣破壞脊形態(tài)實(shí)驗(yàn)?zāi)c表明碌：隨添著配將筋率木的改這變,犧構(gòu)件癥破壞變特征咽將發(fā)主生本妥質(zhì)的寄變化育。配縮慧筋率捐：球(3洋.2頂)式中爭(zhēng)：As——縱向番受拉負(fù)鋼筋化截面坦積；b——梁的禾截面議寬度責(zé)；h0——梁的搏截面脾有效恐高度勵(lì)（當(dāng)哀驗(yàn)算屋最小設(shè)配筋蹲率時(shí)議取h）。1.炭適筋多破壞宮，其鐘破壞晝特點(diǎn)患是：（1護(hù)）受圓拉鋼口筋先趣屈服是，受日壓區(qū)銜混凝喜土后好壓碎危,鋼南筋和睡混凝半土的屈強(qiáng)度都舉能得目到充桑分利張用；（2賺）破執(zhí)壞前婚有預(yù)列兆，司屬延墾性破劫壞。2.櫻超筋澇破壞陳，其孤破壞艘特點(diǎn)東是：（1吩）受汗壓區(qū)父混凝席土壓掉碎時(shí)賢，受應(yīng)拉鋼堂筋未躍屈服著,鋼察筋的擴(kuò)強(qiáng)度望得不鋤到充分硬利用閑；（2油）破設(shè)壞前印無(wú)預(yù)墊兆，爺屬脆臉性破閉壞。3.裕少筋依破壞販，其討破壞容特點(diǎn)狐是：（1扮）受死拉區(qū)問(wèn)混凝督土一漠開(kāi)裂廉，受交拉鋼鍋筋馬數(shù)上屈煎服；（2臣）破餡壞前想無(wú)預(yù)槳兆，呼屬脆爹性破堅(jiān)壞。3.儉3單筋彎矩形貨截面闊的承講載力趁計(jì)算舟單抄筋矩掛形截鼓面—徒—僅善在截臭面的昏受拉謎區(qū)配勒有縱姻向受辰力鋼崖筋的舍矩形選截面頭?？碗p筋禮矩形寄截面揮——期在截僻面的圖受拉袖區(qū)和棕受壓丙區(qū)同址時(shí)配懂有縱肉向受串力鋼扣筋的軟矩形候截面妄。一．角承載跳力計(jì)字算公幟式的宗建立（一宗）正槽截面代承載屬力計(jì)決算的員基本證假定1.愧平均露應(yīng)變四沿截帶面高擔(dān)度線(xiàn)父性分猜布；碧（變章形符寄合平乏截面蓄假定滿(mǎn)）2.屬不考甩慮混喊凝土贈(zèng)的抗昨拉強(qiáng)像度；3.膽混凝姑土受次壓時(shí)遇的應(yīng)插力-滲應(yīng)變歉關(guān)系呢為曲丙線(xiàn)，局?jǐn)?shù)學(xué)兄表達(dá)匹式為膏公式污（1聚.8攏）和因（1咳.9沸）。4.閣鋼筋視的采云用理穿想的熔彈塑管性應(yīng)掉力-影應(yīng)變諸關(guān)系廚，數(shù)庫(kù)學(xué)表冬達(dá)式吩為公胃式（診3.垃12舊）和器(3閱.1范3)降。(二混)公競(jìng)式的要建立飼（以預(yù)截面創(chuàng)破壞披時(shí)的捐應(yīng)力延圖形悄為基陵礎(chǔ)建耳立公炎式）1．劈燕應(yīng)力巷圖形驢的簡(jiǎn)布化圖（a）為截推面破渣壞時(shí)斗實(shí)際粥的應(yīng)蜻力圖瓶形，XC為實(shí)子際混磚凝土忍受壓輩區(qū)高盞度。為簡(jiǎn)票化計(jì)壓算，遇將（a）簡(jiǎn)化杏為圖紹(b)所示屢的等族效矩爸形應(yīng)射力圖并形。簡(jiǎn)化戀原則慘：受償壓區(qū)醫(yī)混凝奸土合幸力大輩小和壺作用曾點(diǎn)不液變。注：燥系數(shù)α1的取胳值見(jiàn)泡書(shū)。1.屬基舊本公狠式的屢建立夾。由于膀截面另在破疲壞前客的一智瞬間遣處于豪靜力銅平衡視狀態(tài)伐，由踩（b）圖所安示受嶄力狀間態(tài)可念建立進(jìn)兩個(gè)洗平衡輛方程糊。由得：鍛（3鄙.1暢4）由得：熔（欲對(duì)鋼列筋合群力作京用點(diǎn)分取矩學(xué)）戰(zhàn)(釋3.臨15潤(rùn))或些（營(yíng)對(duì)混字凝土稅合力擊作用妹點(diǎn)取戀矩)抓(3亞.1采6)3．衣公式銜的適偉用條插件（1桶）防均止超嗚筋破柄壞：軍應(yīng)滿(mǎn)旦足:掃或式中儀：將配筋秧率庭，所見(jiàn)表愿3.嚷6。——稈相對(duì)黨受壓拖區(qū)高譽(yù)度，齊?！谓缦掬浵鄬?duì)丸受壓自區(qū)高亮度，黎，黃可查鄙表3透.5富。（2叫）防沉止少疤筋破搏壞：漁應(yīng)滿(mǎn)詢(xún)足式中資:推見(jiàn)表燒3.慎7。不同蝴配筋矮率時(shí)寫(xiě)的應(yīng)舅變情峽況5．輸公式聰?shù)霓D(zhuǎn)躁換原因旋：用顛公式康（3墊.1休4）姑~(挽3.埋16雖)計(jì)艱算，冶需要剖解二豈次程竄和聯(lián)筍立方喬程，采為簡(jiǎn)化厚計(jì)算疤，將烘公式婦進(jìn)行協(xié)一下背轉(zhuǎn)換苗。(1儀)由第式(破3.態(tài)14僅)液得（新標(biāo)3.秘14冒）(2恢)由掃式懷（屠3.拉15仆）得令則得封:遲(溉新3寧.1此5)(3僚)由喊式(確3.忍16謝)令則得煩:注:賊的關(guān)象系:（三球）單趁筋矩夢(mèng)形截便面受賭彎構(gòu)惕件正網(wǎng)截面扶承載濟(jì)力計(jì)控算步黑驟兩類(lèi)瓣問(wèn)題庭:截畜面設(shè)逼計(jì)和軟承載閃力復(fù)筍核1.酬截面擦設(shè)計(jì)已知待:彎瞞矩設(shè)非計(jì)值M、材料演強(qiáng)度繪等級(jí)兼、構(gòu)夾件截訓(xùn)面尺葛寸；求：扛所需眼受拉陷鋼筋裂截面熊面積AS計(jì)算款步驟索：（1欲）假半設(shè)鋼融筋按廳單排殺布置政，確蒼定截土面有因效高棒度h0；（2局）計(jì)算墳：（3應(yīng)）計(jì)御算：逝并判到斷是失否滿(mǎn)襪足條歉件（若繁不滿(mǎn)統(tǒng)足，歇?jiǎng)t增御大構(gòu)腦件截壯面尺厚寸或噸提高數(shù)混凝難土強(qiáng)丘度等撿級(jí)或遇提高杠鋼筋槽強(qiáng)度蒙等級(jí)圾，從悠第一舊步重臥新開(kāi)胖始）（4持）計(jì)澡算AS：由式臺(tái)（3意.1永4）趁得:或由遍式(盈3.鞏16頸)得困：（5爭(zhēng)）檢妙驗(yàn)是位否滿(mǎn)宇足：旗（若饒不滿(mǎn)賀足，和取酒）（6淹）按AS選擇銹鋼筋嶼直徑煤和根屯數(shù)。碑（表能3.昆9）（7侮）繪文制構(gòu)追件截機(jī)面配薦筋圖楊。2．竿截面握復(fù)核已知鬧：構(gòu)雕件截圖面尺退寸、福配筋繡量、腎材料錫強(qiáng)度胳等級(jí)測(cè)等，流彎矩匆設(shè)計(jì)貿(mào)值；求：倍復(fù)核怨截面尾是否苦安全勒（即精：是陽(yáng)否滿(mǎn)概足：助）。步驟手：（1浸）定逗截面帶有效邁高度h0；（2夸）判斷輩梁的母類(lèi)型飲：由深式3媽.1夾4計(jì)那算若：知，則爪為超動(dòng)筋梁質(zhì)；若調(diào)且則為鄰適筋市梁；喊若票，陶則為訂少筋