受弯构件正截面.ppt
第三章 钢筋混凝土受弯构件 正截面承载力,本章主要内容单筋矩形截面受弯构件的正截面承载力计算双筋矩形梁正截面承载力计算 T形截面受弯构件的正截面承载力计算 构造要求,钢筋混凝土受弯构件,2.工程中常见受弯构件的截面形式,3.1 概述,1.受弯构件,截面上受弯矩和剪力共同作用，而轴力可忽略不计的构件。,钢筋混凝土受弯构件,3.截面破坏形式,破坏通常有正截面和斜截面两种形式,钢筋混凝土受弯构件,2.截面的有效高度（h0）,受压砼边缘至受拉钢筋合力点的距离,钢筋混凝土受弯构件,（一）适筋构件截面受力三阶段,Ia，裂缝出现。MMcr,IIa，MMy。正常使用状态,第I阶段：,弹性工作阶段,第II阶段：,带裂缝工作阶段,IIIa，MMu。,第III阶段：,破坏阶段,是抗裂验算依据,是正截面抗弯计算依据,是变形和裂缝宽度验算依据,钢筋混凝土受弯构件,3.2 单筋矩形截面梁正截面承载力,一、受弯构件正截面受弯性能,（二）破坏形态,配筋率,钢筋混凝土受弯构件,第一讲完,二、单筋矩形梁正截面承载力基本计算公式,（一）基本假定,基本假定:,平截面假定；受拉区拉力全部由钢筋承担；受压区砼的应力应变曲线简化为理想曲线 二次抛物线。,受压区混凝土的压应力的合力C大小相等，作用位置相同。,等效原则:,钢筋混凝土受弯构件,设计时受压区混凝土计算图形以等效矩形应力图形进行计算,（二）基本计算公式,钢筋混凝土受弯构件,1.最小配筋率,（三）基本计算公式的适用条件,同时不应小于0.2%;对于现浇板和基础底板沿每个方向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。,钢筋混凝土受弯构件,2.界限相对受压区高度和最大配筋率,b.界限破坏,当梁的配筋率达到最大配筋率 时，受拉钢筋屈服的同时，受压区边缘的混凝土也达到极限压应变被压碎破坏，这种破坏称为界限破坏。,a.相对受压区高度,超筋破坏,适筋破坏,c.界限相对受压区高度,可用来判断构件破坏类型，衡量破坏时钢筋强度是否充分利用。,钢筋混凝土受弯构件,d.最大配筋率,经济配筋率：梁：（0.51.6）%；板：（0.40.8）%,钢筋混凝土受弯构件,3.适用条件,防止超筋破坏,防止少筋破坏,钢筋混凝土受弯构件,钢筋混凝土受弯构件,1.计算系数求解方法,（四）单筋矩形梁的系数计算方法与实用计算步骤,a 截面设计步骤,1,钢筋混凝土受弯构件,2.计算步骤,b 截面验算步骤（判断是否安全）,钢筋混凝土受弯构件,2,钢筋混凝土受弯构件,某矩形截面钢筋混凝土梁，安全等级二级，一类环境。截面尺寸及配筋如图3-15所示。混凝土C30，纵向受拉钢筋为HRB400，该梁需承受弯矩设计值,试复核该梁正截面承载力是否满足要求。,解：（1）确定计算参数,，,，,钢筋为两排布置，取,（2）验算适用条件,300,600,6 20,【例题3-1】,所以,不少筋,不超筋,(3)由式（3-11）计算,【例题3-1】,【回顾】,正截面破坏三种形式,超筋破坏,少筋破坏,适筋破坏,3.3 双筋矩形截面正截面承载力计算,一般来说采用双筋不经济。,单筋超筋时，截面尺寸和材料强度受限而不能增加；,同一截面在不同的荷载组合下出现正反号弯矩；,构造要求。,钢筋混凝土受弯构件,一、简述,1.双筋截面,As直径大于12mm，是受力钢筋而非架立筋.,2.适用条件,双筋截面在满足构造要求的条件下，截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到ecu。在受压边缘混凝土应变达到ecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，具有较大延性。在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。,3.破坏形态,钢筋混凝土受弯构件,双筋截面适筋梁的破坏过程与单筋梁相似,只有 时，受压钢筋才屈服；取,二、基本计算公式,2.公式适用条件：,钢筋混凝土受弯构件,1.计算公式,三、实用计算步骤,截面设计步骤,钢筋混凝土受弯构件,As为未知；As为已知,（2）验算是否需用双筋截面则单筋矩形截面受弯构件在适筋条件下所能承担的最大弯矩为：,由于梁承担的弯矩相对较大，截面相对较小，估计受拉钢筋较多，需布置两排，故取,钢筋混凝土受弯构件,【例题3-2】,已知梁截面尺寸b=200mm，h=450mm，安全等级二级，一类环境。C20混凝土，钢筋HRB335级。梁截面尺寸及材料强度不可改变。梁承受的弯矩设计值为。试计算所需的纵向钢筋。,解：（1）确定计算参数由混凝土C20，钢筋HRB335级，查表可知：,【例题3-2】,需用双筋截面,（3）配筋计算为使总用钢量最小，取,故满足构造要求。由式（3-30）求得受拉钢筋总面积为：,（4）实选钢筋 受压钢筋选用218，即,受拉钢筋选用322220，,（比计算要求相差5）。截面配筋如图所示。,【例题3-2】,3.4 T形截面正截面承载力计算,挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响；节省混凝土，减轻自重。,1.优点,受拉钢筋较多时，可将截面底部适当增大，形成工形截面。,钢筋混凝土受弯构件,一、概述,2.有效翼缘宽度bf,在bf 范围内压应力为均匀分布，bf 范围以外部分的翼缘则不考虑。,钢筋混凝土受弯构件,二、基本计算公式,第一类T形截面,第二类T形截面,界限状态,1.截面受压区高度不同分类,钢筋混凝土受弯构件,2.第一类T形截面计算,适用条件：,按矩形截面计算,钢筋混凝土受弯构件,3.第二类T形截面计算,适用条件：,钢筋混凝土受弯构件,已知M,bf,hf,b,h,fc,fy,第一类形截面,第二类形截面,截面设计步骤,某T型梁承担弯矩设计值M，截面尺寸如图所示。混凝土C20，钢筋HRB335级，试计算该梁受拉钢筋面积。,解：（1）确定计算参数,估计钢筋需布置两排，取,【例3-3】,（2）判别类型,属于第二类T型截面。,（3）计算,（4）实际选用625，,【例3-3】,一般构造规定,（一）板的构造,1.板的厚度,2.板的配筋,单跨板，l0/35；多跨连续板，l0/40。且 60mm。,受力钢筋,分布钢筋,承受拉力,固定受力筋位置；阻止砼开裂。,钢筋混凝土受弯构件,（二）梁的构造,1.梁的截面,2.梁的配筋,纵向受力钢筋,承受弯矩引起的拉力,弯起钢筋,弯起段承受剪力和弯矩引起的主拉力，弯起后水平段承受支座负弯矩,钢筋混凝土受弯构件,箍筋,承受剪力和弯矩引起的主拉力，固定纵向钢筋,架立钢筋,固定箍筋，形成钢筋骨架,纵向构造钢筋（当腹板高450mm）,减小梁腹部裂缝宽度,（三）混凝土保护层和截面有效高度,钢筋混凝土受弯构件,1.混凝土保护层厚（）,钢筋外缘混凝土厚度。,
