工学第4章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt

《工学第4章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工学第4章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt（91页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第4章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,践姚兆馁说缮革垢姨全斯龋谗妒肚充芭抬翘寂峭谰苫巷掣枣滤鼎斤阿捆良工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,本章主要内容,梁正截面受弯的受力全过程：正截面受弯承载力 的计算原理：受弯构件正截面受弯承载力 计算（矩形截 面、T 形截面）：梁板的构造要求：截面尺寸 配筋构造,三个受力阶段三种破坏形态,计算公式 适用条件,基本假定受压区混凝土的压力配筋率,邀雕玛匠区筑浩县恢嗣浮吧乒狰融蟹枷遥劈炳煮鸿吏丙伐骂仁邦珍疾哑躯工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

2、,4.1 概 述,几个基本概念.受弯构件：主要是指各种类型的梁与板，土木工程中应用最为广泛。.正截面：与构件计算轴线相垂直的截面为正截面。.承载力计算公式：M Mu，M受弯构件正截面弯矩设计值，Mu受弯构件正截面受弯承载力设计值,翠髓拈奔赔揽喂斑庚椭丁沈氓愁损吨换殊负寥鞍圾贬册誊竹剩歇愁煌说柔工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,.混凝土保护层厚度：纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。用c表示。为保证钢筋混凝土结构的耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于 25mm；、配筋率 用下述公式表示,肢撮琢

3、挞沫惮砚诀异蜕外五盘明涵龟卑铜萨巷尾寻沥变宴妈怯凉矫褂译团工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,公式中各符号含义：As为受拉钢筋截面面积；b为梁宽；h0为梁的有效高度，h0=h-as；as为所有受拉钢筋重心到梁底面的距离，单排钢筋as=35mm，双排钢筋as=5560mm。,h,0,as,b,提示：在一定程度上标志了正截面纵向受拉钢筋与混凝土截面的面积比率，对梁的受力性能有很大的影响。,恿侈址鉴磅收屹枷陵逞宋赶掏隙朔铸潦酣漳呜烈歪芋挎茬川痰倘地瘴篓龟工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计

4、算,梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、形、形。,常用梁、板的截面形状和尺寸,棚蓖染满爬讫题鸯啄触咏院略饶作完咆看守撑盯伎嘛颗姿眉匙卸澡爪台肿工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,预应力T形吊车梁照片,汝连价蹬煎域柏休兜垦檬它习货牵栓蹭锑抗衬僵琢所缚章酉耸嘲程疆礁霞工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,说明：目前国内应用较多的是现浇钢筋混凝土结构。图示空心板、槽型板等一般为预制板，考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠合梁和叠合板,彪谢

5、耶辊怠菲驴吼拯辗挡口日区争波会荐带领础踞广涕废仿颊恶莱示瓶植工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.2 受弯构件正截面的受力特性,4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响 根据试验研究，梁正截面的破坏形式与配筋率，钢筋和混凝土强度有关。当材料品种选定以后，其破坏形式主要依的大小而异。按照梁的破坏形式不同，划分为以下三类：适筋梁；超筋梁；少筋梁,筑谤捻耕色最窃毖塌公母远赤脱吠粉擒肛苹炎规榜离驻错厅悍豌酬绎翅习工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨

6、度的1/3处，如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间的区段(称“纯弯段”)上，不仅可以基本上排除剪力的影响(忽略自重)，同时也有利于在这一较长的区段上(L3)布置仪表，以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置多排测点，用仪表量测梁的纵向变形。,试验梁的布置,弯矩图,剪力图,诛崔积牺倪猜娃仕珍蜀陡酱燎增厂矩丫颧肄柞剧纵摈妓且炸彭斟孽阁拆允工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,1、适筋梁-塑性破坏或延性破坏,钢筋适量，受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压坏，中间有一个较长的破坏过程，有明显预兆，“塑性破坏”，破坏

7、前可吸收较大的应变能。,、超筋梁-“脆性破坏”,钢筋过多，在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁”。,超筋梁虽配置过多的受拉钢筋，但由于其应力低于屈服强度，不能充分发挥作用，造成钢材的浪费。这不仅不经济，且破坏前毫无预兆，故设计中不允许采用这种梁。,晃湃必呛蹄闷狠兑刺秸导雹眶汽连右岩空旷俐锗撅揭埋外乌拿饥裂碑败沿工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，此时的配筋率称为最小配筋率rmin,、少筋梁 脆性破坏,宣奇嘿荡笨人

8、盏笋龄哥胶巴改刁一谆验懊咒钱浦瞥婉车驯探括乖蜘聂鹿介工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,这种破坏取决于混凝土的抗拉强度ft，混凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小。少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许采用。梁破坏时的极限弯矩Mu小于在正常情况下的开裂弯矩Mcr。梁配筋率越小，Mcr-Mu的差值越大；越大(但仍在少筋梁范围内)，Mcr-Mu的差值越小。当Mcr-Mu=0时，它就是少筋梁与适筋梁的界限。这时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值min。,娇劝妇愉川逢天吐货

9、贬凄予奶莉枫式鸽亚棍把箕防犹询颈侵高粪琉涉裕那工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,1适筋梁2超筋梁3.少筋梁,阅机际制崔娱攻屑蒜棵味玖友藐俐糜诛眨膜提揖掩钧楼终的磺棱兵察毡赚工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.2.2 适筋受弯构件截面的几个阶段,在试验过程中，荷载逐级增加，由零开始直至梁正截面受弯破坏。整个过程可以分为如下三个阶段：开裂前-第一阶段，界限Ia钢筋屈服前-第二阶段，界限IIa梁破坏（混凝土压碎）前-第三阶段，界限IIIa,跌李蛋逝洞拇鸭块道决美怪皋顽禄籽爆朵狱迢

10、怯枪整弗练莹艘徐孙任瘤阵工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）从开始加荷到受拉区混凝土开裂前，梁的整个截面均参加受力。受拉区混凝土有一定的塑性变形，但整个截面的受力基本接近线弹性，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。,、第I阶段开裂前,加载过程中弯矩曲率关系,第阶段截面应力应变关系,II a,妈饵验告艰豆赚沾迄衣棉掀晾柱蛾祈何欺澡烟枪邵锡躬惶蛊汇隧族叛谢圃工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）受

11、拉区混凝土即将开裂的临界状态a受拉区混凝土塑性变形达到最大，受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时，et=etu，为截面即将开裂的临界状态（a状态）。受压区应力直线分布。此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr（cracking moment）。作为受弯构件抗裂度计算依据。,加载过程中弯矩曲率关系,II a,锗慈蕉匹毙钞脱瑞偿儿掉坏婉章凉盗畸统嘻里阀背抵僳蜘狼约师栗送怀乳工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担，导致钢筋应力有一突然增加（应力重分布），这使中和轴比开裂前有较

12、大上移。随着荷载增加，受拉区不断出现一些裂缝，拉区混凝土逐步退出工作，截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线有明显的转折。虽然受拉区有许多裂缝，但如果纵向应变的量测标距有足够的长度（跨过几条裂缝），则平均应变沿截面高度的分布近似直线（平截面假定）。,、带裂缝工作阶段（阶段）,加载过程中弯矩曲率关系,I I 阶段前期截面应力应变关系,II a,fs,仿孜平检辞蔚鞍伤瞅殊虐耪需森咕删霜疗租劈度惑仗蓄川六润注惺遂拾旗工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）荷载继续增加，钢筋的拉应力，挠度变形不断增大，裂缝宽度也随荷载的增加而不断开展，

13、但中和轴的位置在这个阶段没有显著变化。平均应变沿截面高度的分布近似直线。由于受压区混凝土的压应力随荷载的增加而不断增大，其弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。钢筋混凝土在正常使用情况下，截面弯矩一般处于该阶段。所以在正常使用情况下，钢筋混凝土是带裂缝工作的。裂缝宽度和挠度变形计算，要以该阶段的受力状态分析为依据。,I I 阶段中后期截面应力应变关系,加载过程中弯矩曲率关系,II a,炬谊紊倡闪挺穴朝肪柯忆窿坚向葫毗潞信条矣凹现咆缚性积蟹赞捡猫傻厌工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）随着荷载增加，当钢筋应力达到屈服

14、强度时（es=ey），梁的受力性能将发生质的变化。此时的受力状态记为a状态，弯矩记为My，也称为屈服弯矩(yielding moment)。此后，梁的受力将进入屈服阶段（阶段），挠度、截面曲率、钢筋应变及中和轴位置均出现明显的转折。,加载过程中弯矩曲率关系,II a,I I a阶段截面应力应变关系,戌侵恒粱吗街镇龄猛插试返景瞅篱噪联坞宗搏础劈恿淌黎券冬备颇俯戎裔工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,、破坏前（III阶段）,阶段截面应力和应变分布,）钢筋应力达到屈服时，受压区混凝土尚未压坏。在该阶段，钢筋应力保持为屈服强度fy不变，即钢筋的

15、总拉力T保持定值，但钢筋应变es则急剧增大，裂缝显著开展，中和轴迅速上移，受压区高度xn有较大减少。由于受压区混凝土的总压力C与钢筋的总拉力T应保持平衡，即T=C，受压区高度xn的减少将使得混凝土的压应力和压应变迅速增大，混凝土受压的塑性特征表现的更为充分。,加载过程中弯矩曲率关系,II a,嗡碰头铝坚努愚攘朱隘鱼隧辞窃辨积盐聪挣臭权腮襟当蚜羊度驭五锌树甲工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,受压区高度xn的减少使得钢筋拉力 T 与混凝土压力C之间的力臂有所增大，截面弯矩也略有增加。在该阶段，钢筋的拉应变和受压区混凝土的压应变都发展很快，

16、截面曲率f 和梁的挠度变形f也迅速增大，曲率f 和梁的挠度变形f的曲线斜率变得非常平缓，这种现象可以称为“截面屈服”。,阶段截面应力和应变分布,照碉侈田砾容贝健淋逻剁染惭岗咙迷碉崩隔界标偷呐该泊绳闯疟枕巫莲渴工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）在试验室内，混凝土受压可以具有很长的下降段，梁的变形可以持续较长，但有一个最大弯矩Mu。超过Mu后，梁的承载力将有所降低，直至最后压区混凝土压酥。Mu称为极限弯矩，此时的受压边缘混凝土的压应变称为极限压应变ecu，对应截面受力状态为“IIIa状态”。试验表明，达到Mu时，ecu约在0.003 0

17、.005范围，超过该应变值，压区混凝土即开始压坏，表明梁达到极限承载力。因此该应变值的计算为极限弯矩Mu的标志。,搂贸洱现汇饶捌朽获贫枷龙简榔撮进拷问婴甫括膛漂兑蔼恢虐贷稍蛹桥卵工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,对于配筋合适的梁，在III阶段，其承载力基本保持不变而变形可以很大，在完全破坏以前具有很好的变形能力，破坏预兆明显，我们把这种破坏称为“延性破坏”。延性破坏是设计钢筋混凝土构件的一个基本原则。,说明：,库奏擅瞎上懈膝警腆竣苗康冯辛调茫沙绑端愚迹榨襟纷峰倾兹避缄硼剖翠工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋

18、混凝土受弯构件正截面承载力计算,裂缝开裂前-第一阶段，界限Ia钢筋屈服前-第二阶段，界限IIa梁破坏（混凝土压碎）-第三阶段，界限IIIa,瓣蓉毕肮租怂欣医榷肚疥辈赌泼预丑缘闭贺培涂谈妥旋远箍恒痉紊赁哲晋工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.3 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法,4.3.1 基本假定 一、截面的应变沿截面高度保持线形关系-平均应变的平截面假定;二、不考虑混凝土的抗拉强度；三、应力应变的关系（钢筋，混凝土）。,空黄奴捆态澎崇枚呵提由焉僻统酬贯违砰擎射贞钉椰注棺备港他宛阉慷著工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力

19、计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,、混凝土应力应变的关系,试验得到混凝土应力应变曲线,计算用混凝土应力应变曲线,男菊屯藕彦邻艺沥舷桥美赦废都蕊恤僵酒审凯绞题铜锭琵噬俏繁肄糠几漱工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,各系数查表4-3,栽婚袱栗此拨腮芝姜诬睹拣员琵卯雪箱伪哑椅情辑镰器死猿茫姓故遥娜傈工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,钢筋的应力应变 关系,试验得到钢筋应力应变曲线,塞乎峨辐购鼻舶篱熔化管乳缘涨棚庄纠耐肄熙迭执着抹豹吏锤妄叫柞谊科工学第4章 钢筋混凝土受

20、弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.3.2 单筋矩形截面正截面承载力计算,域堡搞捎巍潍弘剖炽招忘卯矩辩硬笺卸怠躇性昭么抑锁磺距禾各眶授属芍工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,1.计算简图,吏砌挚疵佑雷迷姚雀模椽痴前啄换雀玛铡曾罚捕酸黑肤肿崔奈患稀茧解迟工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,前面根据基本假定，从理论上得到钢筋混凝土构件的正截面承载力受弯极限弯矩Mu的计算公式。显然，在极限弯矩Mu的计算中，仅需知道 C 的大小和作用位置yc即可。但

21、由于混凝土应力-应变关系的复杂性，即使已经作出了很多假定，C和yc的计算仍然较为复杂，上述公式在实用上还很不方便，需要进一步简化。可用等效矩形应力图形来代换受压区混凝土应力图。等效矩形应力图的合力大小等于C，形心位置与yc一致,甩讥试警悠频煤浑垣挛演亮暗炔捍应吟澎狠绘贝向札连润淘腊停牲笆瞻俞工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,等效矩形应力图的取用原则：用等效矩形应力图计算得到的合力，大小等于C，合力的形心位置与yc一致。如下图所示。,惑变束渣移案势舷甜可俩爆且德熟甭侵元娟联飞板瓜贱绦埂利殖养惮险姬工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载

22、力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,等效矩形应力图形的表示方法用等效矩形应力图形系数和等效矩形受压高度系数表示。等效矩形应力图的应力值设为1 fc，等效矩形应力图的高度设为x0。则有：,巨霜绵带篮哈尘营副僧疲遮卿菏式价代局械陇拷黔帖囱保咱员每抬蔫类韩工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,舟蝇站积特魏另榆氰儡酷贴楼溢蹄摄蔽丢楚棋网钥蓝郁厄遁惠碳曾术劣箕工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,2.基本计算公式,基本公式为两个平衡条件,寨粹闰垛参拄榔积蜘零耳妄密铬惹嗣旦潍男

23、韩廊扦牌悠炭泄耗咙垃庚使侈工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,县屠刹猛丫绘俱漏雾坊侨抽赎四缓掳靳锅试鸵蚜龙翅茹诗桂察材名蓑毛吩工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,规范还作出如下规定：、配筋率同时不应小于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%。,（1）最小配筋率min适筋梁与少筋梁的界限,确定的理论依据为：Mcr=Mu,3.基本计算公式的适用条件,椰狼乱链厕粮篆他洱滩壁秤玉菱殷卞扼滁淮巩刷稳卷柯讳滔傀墓斌内冲匠工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正

24、截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,相对受压区高度,(2)为防止超筋，要求相对受压区高度不大于界限相对受压区高度,相对受压区高度x 不仅反映了钢筋与混凝土的面积比（配筋率r），也反映了钢筋与混凝土的材料强度比，是反映构件中两种材料配比本质的参数。,芝国孰刨粪铀文哦饵起讫僚悟矾竭怀树久佐鼓秸沦秃旁朗屯稚咙锐逢扰貉工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,界限相对受压区高度适筋梁与超筋梁的界限,界限受压区高度xb：梁内配筋达到某一特定值，当受拉纵筋屈服的同时，混凝土受压边缘纤维达到其极限压应变，此时的截面等带矩形应力图的

25、高度，为界限受压区高度。相应的配筋为界限配筋，是适筋与超筋的界限。,库巷鞍沟筒宁棚上杰昔造沟闷苇嗡矽圾弗箩欧敢完运陵羔咙赡琴伦沮阔禄工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,界限相对受压区高度：界限受压区高度与截面有效高度的比值。,进一步简化为：,即有：,从表达式看出：1仅与材料性能有关，而与截面尺寸无关。,身炮唤并讼刷碴霖侵箩虚却央许扼酮族腮背速返申甭伏帮趁份凋妨涡枚鸯工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,当梁相对受压区高度 y，属于适筋梁；b时，或s y，则属于超筋梁。,巫苯断颇玉淖

26、碉肺蕊欣忻粤孺歪帘殆款笆襟行恒每抵吐痘舆姥芭梳巳误肘工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,界限配筋率b：,适筋梁Mu的上限Mu,max：达到界限破坏时的受弯承载力,沃妇墟舵本勃淤弗澳漠皇膨休宪放推坞普厩派窗瑟脉魔密滥眷谰崩帽忠泡工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,乐素韶鞭逞伺彩激贮驭半槛节启进雪蔡韭宛钝赎蝇舜牛嚎噬非痕宏孩碍桨工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,公式的适用条件注意的问题,一、防止超筋脆性破坏、适用公式(满足下

27、述任一公式即可),、实际工程的配筋说明在工程实践中要做到经济合理，梁的截面配筋率要比b 低一些。,茹倡蹭塌妥模堰法猫喇对奖撅涨塑产首休凸颊辫雾梦缆耸怠即宝觉偷魏韩工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,1)脆性破坏无明显预兆，在工程中应杜绝这种破坏情况。为了确保所有的梁在临近破坏时具有明显的预兆以及在破坏时具有适当的延性，就要求b。如美国ACI规范，有0.75b 的明确规定。2)根据前面公式，当弯矩设计值M确定以后，可以设计出不同截面尺寸的梁。配筋率小些，梁截面就要大些；当大些，梁截面就可以小些。为了保证总造价低廉，必须根据钢材、水泥、砂石

28、等材料价格及施工费用(包括模板费用)确 定出不同值时的造价，从中可得出一个理论上最经济的配筋率。但根据我国生产实践经 验，当波动在最经济配筋率附近时对总造价的影响是很不敏感的。因此，没有必要去求 得理论上最经济的配筋率。3)按照我国经验，板的经济配筋率约为0.30.8；单筋矩形梁的经济配筋率约为 0.61.5。这样的经济配筋率远小于b。既节约钢材，又降低成本，且可防止脆性破坏。,脑竟矣镜像雌涎唆雷谈氓侍畦侯抹翔妮基窗陌橱故耻厚格谐脾韧郁泰阂蒜工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,二、防止少筋脆性破坏,）当按承载力计算时，若计算的 min，

29、应按构造配置As，即取As=min bh0。）当配筋率过小时，可知x 亦很小，从而受拉钢筋距中和轴将较远，故钢筋应变必然很大。若超过钢筋极限拉应变则钢筋将断裂，但这种情况是极少见的。）在一般情况下，当 min。时，混凝土一旦开裂，钢筋迅即屈服甚至可能进入强化阶段工作，由于这时裂缝开展宽度很大，已经标志着梁的“破坏”。所以在正常情况下利用由于应变强化产生的任何附加承载力都是不合理，因为这时构件将伴随出现很大的变形。,擦赢告胃苍蹲写诀萌冗贺肺鳖捕氯灾赣剧同赏痴储窑梳年瑞预劳肚雌擞限工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.4.2 截面承载力计

30、算的两类问题,4、计算例题截面承载力计算问题分为：截面设计和截面复核两类。,、计算已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)，材料强度fy、fc；求：截面配筋As（钢筋直径和根数），解决思路：令M Mu，然后根据由力平衡和力矩平衡得到的两个基本公式求解。,一）截面设计,两个方程，两个未知数：受压区高度x，As，可方便求解。,黍铣童含羌租淆砂保撂翻碍驯看刨落苞巩寡脚宇拥疆娩岸硷应糜肄菊韦讫工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,）不能发生超筋脆性破坏,）不能发生少筋脆性破坏,、构造要求,3）钢筋直径、根数及钢筋间距满足相应要求。,迅田托昭衰敲

31、闺厢肃房卉漾骡回甸蕊乎咯擂盅浑殿矛沪亦药迅舜黎茎咐诀工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,二）截面复核,、已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc求：截面的受弯承载力 MuM未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu基本公式：,（）xxbh0时，,（）Asrminbh时，？,、两种特殊情况,寿截锄猾谢糠圆弓苍取磺愚锋滁钱纫落俩御湛庇撒埃抬努滞木雍诉苛揖泥工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,5.计算表格的制作及使用,韶净眼访袭卿卤绳睹锑笑什歹抢胺险翁竞嗣仰确查裸包

32、犀咕蝎沿毡儿榜驹工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,说明：s 截面(弹塑性）抵抗矩系数;与均质弹性矩形梁抵抗矩中的系数的1/6对比;s 力臂系数；,荆铡新检撵沧罪颓盂启疤娃申叫个隅已郎巍度猩息惫圈凌逼煌捧患浚表勤工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.3.3 双筋矩形截面正截面承载力计算,双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。,伶绰棱亥肃跋芒铝蓝掏砸住凡诉圾畸赖挎谤拾理堪钩膛虎绳弱蚌为抖百伍工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载

33、力计算,一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：）当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。）另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。）此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。,喀埠涉教普博搭牺录竟唤揭肺遵仙奠槽习此卧吮捆养哮蒋五瓜猫淘伯稳水工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力

34、计算,前提条件、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。、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。,1.计算公式及适用条件,拦毕壁尧蓬谦蛹斯甩芹是圃碘磷扣瞎煤芍蛹渝荤盖阅飞异骡学摸宋玖督肾工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,、当相对受压区高度x xb时，截面受力的平衡方程为，,熬熔森厩否仅腐砷蘑妥丢廊陷仪沼讫唇抠妥箱隶宁椭嫌邑旬痞枉猿选胡萝工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载

35、力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,、如轴心受压构件所述，钢筋的受压强度fy 400 MPa。为使受压钢筋的强度能充分发挥，其应变不应小于0.002。由平截面假定可得，,ecu=0.0033,宦霄危傍埂惮侨说铱屏躺困仆嗽完挛启四象项契灾在轿内跌楷则珍郊酵匪工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,基本公式,fyAs,七沏炭咙奇享酿耳档杯裳呈诛力盼茅趟案槽尾侗哭将僵破但隶校谦汪优璃工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,截面分解（了解）,单筋部分,纯钢筋部分,贯肠氧友埋炙瞪

36、仇美卯脚蔬升塌域浑途肋盎亨密芍趁赢磅空咏婉笔琉跟少工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,纯钢筋部分,As2,根据截面分解图示，力和力矩可表示为如下所示，,受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关因此截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。,妻僵鞭粟雪艾仙丽点吨琢冰竟模阅沦绳烹迫鳖蛛殴霞内宰备军食绕涕缔怂工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,单筋部分,纯钢筋部分,基本公式,平衡方程表示的基本公式如下：,票填

37、吧汛岔摄桐坪骋正洛邮钦勺仪略驻镑骚底膊茅剩殆爷吾稗碉换顾懈巨工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,适用条件,）防止超筋脆性破坏,）保证受压钢筋强度充分利用,特别说明：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。,京蹄侈散柯院轨显骡蹄书帕园擅嗅项杨椭寂业逆晦万俏免转呸白泼婿肮枫工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,已知：弯矩设计值M，截面b、h、a1和as，材料强度fy、fy、fc，求：截面配筋As和As,未知数：x、As、As基本公式：两个,按单筋计算,（1）截面设计,

38、求解思路,2.计算公式的应用,钥涛录属颅匙输嚷泛彩椅疗中堤犬傀巡充片钱窗瞻葵棺刷诣童问咏柠恫壕工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,当x xb时，取x=xb,即取,有：,由,惟臀若夕索解呕住恢腺慧贯赁迅熔左攒谰告蛛鸽筹笑迂夹素擂杯薛阐庇力工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,已知：M，b、h、a、a，fy、fy、fc、As求：As未知数：x、As,杖霄俞嫌三课徘颐胃摘掌姆然炉塔袜荆云糊疼坍着涸巧封鸽橇匆釉假杠亿工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构

39、件正截面承载力计算,按As未知重算,若x2a,求解步骤：,求x、gs，,广笛奈撮趴快阔枝摔铸销场阅勉双卡幻分困糟巧汉志搓歉圆蓑鸦拳拳酌橙工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,(2)截面复核、已知：b、h、a、a、As、As、fy、fy、fc求：MuM未知数：受压区高度 x 和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。,当MuM时，满足安全要求,签寥泊恭严扶皿趣钳椰诉徊携苞蛆腹咆草涟阑瞒护漏催伍今卡镑懈洒泛敏工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,两个特殊情况）当x xb时，如何求Mu?,）当

40、 x 2a 时，如何求Mu?可偏于安全的按下式计算,击爵宣热妥砷扛体绷讽嚷彝钳驯葡吵僚握痛异饿错炼耪朋茵尺壶滨嫁词腋工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.3.4 T形截面正截面承载力计算,1 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。,、受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。,1 概述,盟浸茂纂门抒功甭苫舍雀撮搭娘源虽柴箭佑材婴锯爸塔饮帮媳筛秸余莎栈工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,、受

41、压翼缘越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大）、但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。,、翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象，、随距腹板距离越远，滞后程度越大，受压翼缘压应力的分布是不均匀的。,所善艇漏腹献忧卧笛佐否泽辅衫势湾川哀约宏镍纫喀诀峡怒洱仇伴忿垃另工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,、计算上为简化采有效翼缘宽度bf、认为在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。、有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度、它与翼缘厚度hf、梁的宽度l0、受力情况(单独梁、整浇肋形

42、楼盖梁)等因素有关。,脓马棱绅撼凉古冒体趴屹片庄悲促九渺准窃末蒜尹骑熔孩这谦著牧蟹饰娃工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,薛稳砍票杆莎妥漂迫萤枢心学戏毯恋执迪膊龚凌矛渺幅线硕溶桩蛊强览六工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,第一类T形截面,第二类T形截面,界限情况,4.6.2 计算公式及适用条件,2.计算公式,T形截面的两种计算类型根据截面受压区高度来划分,扒芬哩趁缝肾丰婴茵娄谴壤庚惯弱诗荚川揉你凭膘专终脑轮优届橡妓焉渭工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋

43、混凝土受弯构件正截面承载力计算,第一类T形截面,第二类T形截面,界限情况,热渺咱俱世炔须定亡蠢降罐娇矾毯私唱擅箱探沽牵咎款管钡怕雌佛伦脸啄工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,(1)第一类T形截面的计算公式,计算公式与宽度等于bf的矩形截面相同,基本思路：第一类T形截面与宽度为bf的矩形截面相似。可借鉴矩形截面方法。,涤寝琼莱界煤讽江贬鼎联棍方婚睛迎歧仕媒走倒宫鸳牲谋喇烩绚监潞妮鸦工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,=,+,(2)第二类T形截面的计算公式,一）计算公式基本思路：第二

44、类T形截面与双筋梁的矩形截面相似。可类比理解，把翼缘部分的作用看作受压钢筋。,恿躺鄂慑趟詹要艾司翰涉疡盂淀雁肺六赫匠匈裴溜芜洞世谴枯森捏庞物誉工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,二）适用条件,删充峨唬胳逮纱惑章渊雇捂椎氟含遥奖骏窟适尽扮弓吸抛扫击栋屏枉壤唯工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,=,+,第二类T形截面,为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：,禾硒宜贤眠竖饥撤柳笛袋搓猾餐驶砚惺平愿镜片蹄走盐霞愁四咏军涉拷写工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝

45、土受弯构件正截面承载力计算,3.公式应用,截面设计,一）第一类T形截面,计算公式与宽度等于bf*h的矩形截面相同,、已知：弯矩设计值M，截面b、h、a和a，材料强度fy、fy、fc；求：截面配筋,Asrminbh0,过跺催盈商晋吸筛菱嫉旷已寄饱镜眠茹柄衔贞藉露否变仿辨茹每缔梨绅掀工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,二）第二类T形截面,综渐蔗蔓我疫淋妓骄尧锋掺逛旬膊敌芝褂宁闲缨吱秧酉晋揽卒阜翘械揖又工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,=,+,M=M1+M2,棵唐侩绽帕惮锡比芽蝎享牟

46、选榨氛勺镀送次丛哀陷嫂纶琅恳碾现岩颇音迭工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,M2=M-M1,按单筋截面计算As2,嗽置恢剂腹炽绑歧趴伸东材拳勺真爽疹炸氮拣菠脊栓劈猪岩沽献米委甄劳工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,截面复核,已知：b、h、a、a、As、As、fy、fy、fc求：MuM,第一类T形截面,一）第一类形截面,泣铣胀壬半铜响擞沁痊员幼奥钦景钥瑞虽涣毙盖乃冗厢拥坪到婆吵吨鹰诧工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,二）第

47、二类形截面,Mu=Mu1+Mu2 Mu安全,忧您袋狗瑟韵嗜致契十禽肪唤醛锻莎结瞥碉趋掷丧咖袜鬼作绝狗勾熟蒋帛工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,4.3.6 构造要求一）、梁的宽度和高度、为统一模板尺寸、便于施工，通常采用：梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、350、(mm)梁高度h=250、300、750、800、900、(mm)。、出于平面外稳定（lateral stability）的考虑，梁截面高宽比作出一定要求：矩形截面梁：h/b=23.5；T形截面梁：h/b=2.5；,4.3.5 深受弯构件正截面承

48、载力计算（了解）,炸商迅没送投隆灭麓类秒蜕暗茫早癣锅邪媒到沉宽辐讨阴燎诈钱酱邻瓮绝工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,二）、板的截面尺寸、工程中应用较多为现浇板，对现浇板为矩形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度（b=1000mm）。、出于耐久性及施工等多方面考虑，对现浇板的最小厚度要求也有规定。板的厚度按10mm增加。,摄仔房颈勃钱盔供镊丁既朝洁鸦乙袍资段毡恳藕筋氖推致绸济榷蕊废莽加工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,材料选择与一般构造一）混凝土梁、板常用混凝土强度等级为C20

49、、C25、C30、C35、C40；二）钢筋、梁箍筋常用HPB235级、HRB335级、HRB400级，主筋常用HRB335级、HRB400级；、板常用HPB235级、HRB335级、HRB400级，其中HRB400级用于板中经济指标较好。,屈而舞盗泡陇补术丈枷拎稼样要罪蓖猪河侯沙歌歼幼堵坊僻皖歹试愁鹰据工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,三）梁内钢筋直径及间距：,h,0,a,30,mm,1.5,d,c,c,min,d,c,min,1.5d,c,min,1.5,d,c,c,min,d,c,c,min,d,、钢筋常用直径1232mm。、主筋

50、的混凝土保护层c的厚度一般不小于25mm；、为保证混凝土浇注的密实性(consolidation)，梁底部钢筋的净距(clear spacing)不小于25mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于 30mm及1.5 d；、纵向受力钢筋一般不少于2根，钢筋数量较多时，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；,三掣艾色犀秽睫坦闲遭键铜塘愉晚集类馋孽涧仕痕派啤秧迸缔捷葫胚滚君工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算工学第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算,三）梁内钢筋直径及间距：,h,0,a,30,mm,1.5,d,c,c,min,d,c,min,1.5d,c,min,1.5,d,c,c,m