第三章受彎構(gòu)件設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計原理62課件講解

第三章

受彎構(gòu)件設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計原理01§3.1受彎構(gòu)件正截面承載力計算02§3.2受彎構(gòu)件斜截面承載力計算03§3.3鋼筋混凝土受彎構(gòu)件短暫狀況的應(yīng)力計算目錄第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本知識04§3.4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂縫和變形計算05§3.2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的耐久性§3.1.6T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算第一章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本知識重點第一類T形截面正截面承載力的計算；第二類T形截面正截面承載力的計算。第二類T形截面正截面承載力的計算。

※理解：翼緣有效寬度的取值；T形截面的受力特點。※掌握：兩類T形截面的判定；兩類T形截面的正截面承載力計算方法及要點。

教學(xué)目標(biāo)難點一、概述1.T形截面的概念（1）翼板位于受壓區(qū)的T形梁截面，稱為T形截面。由翼緣板、腹板組成，翼緣板主要受壓。特點：節(jié)省造價，降低自重，增大跨越能力。一、概述1.T形截面的概念當(dāng)受負(fù)彎矩作用時，位于梁上部的翼板受拉后混凝土開裂，這時梁的有效截面是肋寬b、梁高h(yuǎn)的矩形截面，其抗彎承載力則應(yīng)按矩形截面來計算。a)

翼板位于截面受壓區(qū)b)

翼板位于截面受拉區(qū)判定一個截面在計算時是否屬于T形截面不是看形狀，而是看翼緣板是否參與了抗壓作用。一、概述2.受壓翼板有效寬度

（1）剪力滯后：T形截面梁承受荷載作用產(chǎn)生彎曲變形時，受剪切應(yīng)變影響，在翼板寬度方向上縱向壓應(yīng)力的分布是不均勻的，離梁肋愈遠(yuǎn)，壓應(yīng)力愈小的現(xiàn)象。

（2）受壓翼板的有效寬度bf’：為了方便計算，根據(jù)最大應(yīng)力值不變及合力相等的等效受力原則，把與梁肋共同作用的翼板寬度限制在一定的范圍內(nèi)，稱為受壓翼板的有效寬度bf’。在bf’范圍內(nèi)的翼板認(rèn)為是全部參與工作，并假定其壓應(yīng)力均勻分布。一、概述3.有效寬度bf’的取值《公路橋規(guī)》規(guī)定，翼板有效寬度用下列三者中最小值：（1）對簡支梁，取其計算跨徑的1/3。連續(xù)梁各中間跨正彎矩區(qū)段，取該跨計算跨徑的0.2倍；邊跨正彎矩區(qū)段，取該跨計算跨徑的0.27倍；各中間支點負(fù)彎矩區(qū)段，則取該支點相鄰兩跨計算跨徑之和的0.07倍。（2）相鄰兩梁的平均間距。（3）b+2bh+12hf

’。當(dāng)hh/bh<1/3時，取（b+6bh+12hf

’），hh為承托根部厚度。二、基本公式及適用條件T形截面的類型

T形截面按中性軸位置不同有兩種類型：

當(dāng)中性軸位于受壓翼緣內(nèi)（x≤hf′，稱為第一類T形截面）；

當(dāng)中性軸位于受壓翼緣外（x＞hf′，稱為第二類T形截面）二、基本公式及適用條件1.第一類T形截面x≤hf′不超筋：x≤ξbh0不少筋：ρ≥ρmin，其中ρ=As／bh0

二、基本公式及適用條件2.第二類T形截面x＞hf′二、基本公式及適用條件2.第二類T形截面x＞hf′fsdAs1Mu1xh0fcdAs1h0basxfsdAs2h0As2(bf’-b)/2bhf’as(bf’-b)/2hf’Mu2’h0fcd二、基本公式及適用條件2.第二類T形截面x＞hf′第二類T形截面的5個計算公式二、基本公式及適用條件3.公式適用條件（1）防止超筋破壞一般第一類T形截面不會超筋，可不驗算（2）防止少筋破壞一般第二類T形截面不會少筋，可不驗算三、兩類T形截面的判別當(dāng)滿足下列公式時為第一類T形截面r0Md≤fcdbf′hf′(h0-hf′/2)當(dāng)滿足下列公式時為第二類T形截面r0Md＞fcdbf′hf′(h0-hf′/2)或：fcdbf′hf′≥fsdAs或：fcdbf′hf′＜fsdAs四、基本公式的應(yīng)用1.截面設(shè)計（配筋計算）2.截面承載力復(fù)核已知：截面尺寸、材料性能參數(shù)（混凝土和鋼筋的強(qiáng)度）、彎矩組合設(shè)計值求：縱向受拉鋼筋的截面面積As。目的：驗算已設(shè)計的截面是否具有足夠的承載力以抵抗荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力。已知：設(shè)計完成的截面尺寸、鋼筋的種類和截面面積、混凝土的強(qiáng)度等級等。

求：梁的極限彎矩Mu。并進(jìn)行比較，判斷是否具有足夠的承載力。五、應(yīng)用舉例1.T形截面配筋設(shè)計的一般步驟(1)查表確定計算參數(shù)：fcd；ftd

；fsd；r0；ξb；Cmin；Sn

(2)假設(shè)as，由公式h0=h-as計算截面有效高度，并由公式判定是第一類T形還是第二類T形

(3)如果為第一類T形截面，由公式

計算截面有效高度X，并由公式x≦ξbh0判定是否超筋。如果超筋重新設(shè)置as重新計算x

若為第二類T形截面，用第二類T形的5個公式求As1、

、

、As2五、應(yīng)用舉例1.T形截面配筋設(shè)計的一般步驟(4)由公式：

或AS=AS1+AS2

計算所需鋼筋面積

(5)查表確定鋼筋直徑和根數(shù)

(6)判定板寬能否布置完鋼筋：b需<b板

(7)由公式檢查是否少筋五、應(yīng)用舉例

某二級路鋼筋混凝土T形梁大橋，處于Ⅰ類環(huán)境，箍筋采用HPB300,直徑10mm,已定截面如圖所示，跨中截面彎矩組合設(shè)計值Md=735KN.m，擬采用C30混凝土、HRB400級鋼筋，按雙排布筋，假設(shè)as=90mm，設(shè)計年限是100年，求受拉鋼筋截面積并配筋。例題1五、應(yīng)用舉例

某一級路鋼筋混凝土大橋，T形截面如圖所示，混凝土強(qiáng)度等級為C25，鋼筋用HRB300，環(huán)境等級為I類，設(shè)計年限為100年。承受彎矩設(shè)計值M=1500kN·m，按雙排布筋，假設(shè)as=90mm，試求受拉鋼筋面積。例題210001601001100五、應(yīng)用舉例2.T形截面承載力復(fù)核的一般步驟(1)查表確定計算參數(shù)：fcd；；fsd；r0；ξb；Cmin；Sn(2)由公式判定是第幾類T形截面(3)若是第1類，由公式求受壓區(qū)高度X；由公式求承載力M若是第2類，由公式求AS1;由公式求AS2;由公式

求AS2對應(yīng)的配筋率ρ2由公式

求受壓區(qū)高度x由公式

求M1由公式

求M2由公式M=M