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文檔簡介
項目
受彎構(gòu)件設(shè)計任務(wù)一:受彎構(gòu)件正截面承載力設(shè)計
1.梁、板鋼筋的作用及配筋構(gòu)造要求;
2.梁正截面受彎破壞形態(tài)及特征;
3.單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算;
4.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算;
5.
單筋T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算.本章主要內(nèi)容上堂課內(nèi)容回憶
第四講T形梁正截面承載力計算
1.了解T型截面受彎構(gòu)件的基本概念和應(yīng)用范圍;
2.掌握單筋T形梁正截面承載力計算方法及適用條件。教學(xué)目標:重點單筋T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的應(yīng)力簡圖;計算方法及適用條件。難點單筋T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算的應(yīng)力簡圖、計算方法及適用條件。2.4.1概述
矩形截面承載力計算時不考慮受拉區(qū)砼的貢獻,可以將此部分挖去,以減輕自重,提高有效承載力。
矩形截面梁當(dāng)荷載較大時可采用加受壓鋼筋A(yù)s'的辦法提高承載力,同樣也可以不用鋼筋而增大壓區(qū)砼的辦法提高承載力。2.4T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算
T形截面是指翼緣處于受壓區(qū)的狀態(tài),同樣是T形截面受荷方向不同,應(yīng)分別按矩形和T形考慮。圖25T形截面翼緣計算寬度bf'的取值:T形截面bf
越寬,h0越大,抗彎內(nèi)力臂越大。但實際壓區(qū)應(yīng)力分布如圖所示??v向壓應(yīng)力沿寬度分布不均勻。辦法:限制bf'的寬度,使壓應(yīng)力分布均勻,并取fc。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b
f圖26bf‘的取值與梁的跨度l0,梁的凈距sn,翼緣高度hf
及受力情況有關(guān),《規(guī)范》規(guī)定按下表中的最小值取用。T型及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計算寬度bf按計算跨度l0考慮按梁(肋)凈距Sn考慮考慮情況當(dāng)h
f/h0
0.1當(dāng)0.1>h
f/h00.05當(dāng)h
f/h0<0.05T型截面倒L形截面肋形梁(板)獨立梁肋形梁(板)b+Sn––––––b+12hf–––b+12hfb+6hfb+5hfb+12hfbb+5hf按翼緣高
度h
f考慮2.4.2基本公式與適用條件T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類型。第一類T形截面:中和軸在翼緣高度范圍內(nèi),即
x
hf(圖a)第二類T形截面:中和軸在梁肋內(nèi)部通過,即
x>hf(圖b)(a)(b)h
fhb
fb
fxh
fxbbASASh????圖27此時的平衡狀態(tài)可以作為第一,二類T形截面的判別條件:兩類T型截面的界限狀態(tài)是x=hf
h
fh0–h
f/2fcb
fhb???x=h
f中和軸圖28(1)(2)判別條件:截面復(fù)核時:截面設(shè)計時:
第一類T形截面的計算公式:與bf'
h的矩形截面相同:適用條件:(一般能夠滿足。)(3)(4)
第二類T形截面的計算公式:適用條件:(一般能夠滿足。)(5.5)(6)2.4.3基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計截面復(fù)核
截面設(shè)計:解:首先判斷T形截面的類型:然后利用兩類T型截面的公式進行計算。已知:M,b,h,bf',hf',fc,fy,求:As
截面復(fù)核:首先判別T形截面的類型:計算時由Asfy與
α1fcb
fh
f比較。然后利用兩類T形截面的公式進行計算。已知:b,h,bf',hf',fc,fy,As求:Mu【2-6】已知一T形梁截面設(shè)計彎矩M=410kN·m,梁的尺寸b×h=200mm×600mm,b
f=1000mm,h
f=90mm;混凝土強度等級為C20,鋼筋采用HRB335,環(huán)境類別為一類。求:受拉鋼筋截面面積As?!窘狻縡c=9.6N/mm2,fy=fy
=300N/mm2,判斷類型:因彎矩較大,截面寬度b較窄,預(yù)計受拉鋼筋需排成兩排,故取
h0=h-as=600-60=540mm目錄屬于第一類T形截面梁。則由第一類T形截面梁力矩平衡公式:選用6Φ25,As
=2945mm2
。目錄再由力平衡公式:
【2-7】某現(xiàn)澆肋形樓蓋次梁,截面尺寸如下圖所示,梁的計算跨度8m,跨中彎矩設(shè)計值為95kN·m,采用C25級混凝土和HRB400級鋼筋。試確定縱向鋼筋截面面積?!窘狻坎楸淼胒c=12.4.9N/mm2,ft=2.4.27N/mm2,
fy=360N/mm2,α1=2.4.0,ξb=0.518
假定縱向鋼筋排一層,則h0=h-35=400-35=365mm,
2.4.確定翼緣計算寬度按梁的計算跨度考慮:bf′=l/3=4800/3=1600mm
按梁凈距sn
考慮:bf′=b+sn=3000mm
按翼緣厚度hf′考慮:hf′/h0=80/365=0.219>0.1,故不受此項限制。取較小值得翼緣計算寬度=1600mm。
2.4.判別T形截面的類型
=12.4.9×1600×80×(365-80/2)
=495.04×106N·mm>M=95kN·m
屬于第一類T形截面。3.計算x
計算As,并驗算是否屬少筋梁
As=2.4.0×12.4.9×1600×13.94/360=737mm2
計算As,并驗算是否屬少筋梁
As=2.4.0×12.4.9×1600×13.94/360=737mm2
0.45ft/fy=0.45×2.4.27/360=0.16%<0.2%,取ρmin=0.2%Asmin=ρminbh=0.20%×200×400=160mm2
<As=737mm2
滿足不少筋。選配318(As=763mm2)。
【2-8】某獨立T形梁,截面尺寸如圖所示,計算跨度7m,承受彎矩設(shè)計值695kN·m,采用C25級混凝土和HRB400級鋼筋,試確定縱向鋼筋截面面積。
【解】fc=12.4.9N/mm2,ft=2.4.27N/mm2,
fy=360N/mm2
,α1=2.4.0,ξb=0.518
假設(shè)縱向鋼筋排兩排,則h0=800-60=740mm2.4.確定bf'按計算跨度l0
考慮:bf'=l0/3=7000/3=2333.33mm按翼緣高度考慮:hf′/h0=100/740=0.135>0.1,則bf'=b+12hf'=300+12×100=1500mm上述兩項均大于實際翼緣寬度600mm,故取bf'=600mm2.4.判別T形截面的類型
=Mf=2.4.0×12.4.9×600×100×(740-100/2)
Mf=492.4.66×106N·mm<M=695kN·m該梁為第二類T形截面。3.計算x
計算As
選配6HRB25(As=2945mm2),鋼筋布置如圖3.2.4
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