《水工受弯构件正截面承载力学习教案.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水工受弯构件正截面承载力学习教案.pptx（61页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、会计学1水工水工(shu n)受弯构件正截面承载力受弯构件正截面承载力第一页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)3.1受弯构件受弯构件(gujin)的截面形式和构造的截面形式和构造 截面截面(jimin)形式形式第2页/共61页第二页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)受拉钢筋受拉钢筋(gngjn)受拉钢筋受拉钢筋(gngjn)受压钢筋受压钢筋单筋截面单筋截面双筋截面双筋截面第3页/共61页第三页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)截面截面(jimin)尺寸尺寸1梁的截面梁的截面(jimin)尺寸尺寸梁的高度梁的高度h=（18112）l0；矩形截面矩形截面(jimin)梁的宽
2、度：梁的宽度：hb=23.5；2板的截面板的截面(jimin)尺寸尺寸 一般的受力板，其厚度一般的受力板，其厚度h=（112135）l0。板厚。板厚h不宜小于不宜小于50mm；水工建筑物中板的厚度不宜小于；水工建筑物中板的厚度不宜小于100mm。统一模板尺寸便于施工统一模板尺寸便于施工梁宽度梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300(mm)梁高度梁高度h=250、300、750、800、900、(mm)。第4页/共61页第四页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)d=1028mm(常用常用)h0=h-a单排单排 a=c+d/2双排双排 a=c+d+e/23.梁的构造要
3、求：梁的构造要求：混混凝凝土土保保护护层层：保保证证RC结结构构的的耐耐久久性性、防防火火性性以以及及钢钢筋筋(gngjn)与与混混凝凝土土的的粘粘结结性性能能，钢钢筋筋(gngjn)的的混混凝凝土土保保护护层层(cover)厚厚度度一一般不小于般不小于 30mm；钢钢筋筋(gngjn)直直径径：常常用用1028mm 根根数数：梁梁底底部部纵纵向向受受力力钢钢筋筋(gngjn)一般不少于一般不少于2根。根。第5页/共61页第五页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)梁的构造要求：梁的构造要求：间间距距：纵纵向向(zn xin)钢钢筋筋净净距距不不得得小小于于钢钢筋筋直直径径d，同同时时不不
4、得得小小于于30mm，并并不不得得小小于于最最大大骨骨料料粒粒径径的的1.25倍倍；上上部部钢钢筋筋的的净净距距还还不不得得小小1.5d。布布置置：数数量量较较多多时时，可可多多排排配配置置，也也可可以以采采用用并并筋筋配配置置方式；方式；思考：间距思考：间距思考：间距思考：间距(jin j)(jin j)和布置的构造要求是和布置的构造要求是和布置的构造要求是和布置的构造要求是 从什么方面来考虑的？从什么方面来考虑的？从什么方面来考虑的？从什么方面来考虑的？第6页/共61页第六页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)4.1 概述(i sh)板的构造要求：板的构造要求：钢筋直径通常钢筋直径通
5、常(tngchng)为为612mm，级钢筋；级钢筋；板厚度较大时，钢筋直径可用板厚度较大时，钢筋直径可用1225mm，级钢筋；级钢筋；通通常常(tngchng)每每米米板板宽宽采采用用610根根。板板中中受受力力钢钢筋筋也也不能太密，间距不应小于不能太密，间距不应小于70mm。垂垂直直于于受受力力钢钢筋筋的的方方向向应应布布置置分分布布钢钢筋筋，以以便便将将荷荷载载均均匀匀地地传传递递给给受受力力钢钢筋筋，并并便便于于在在施施工工中中固固定定受受力力钢钢筋筋的的位位置，同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。置，同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。第7页/共61页第七页，共61页。第四章 受弯构件
6、(gujin)3.2 3.2 受弯构件正截面的试验受弯构件正截面的试验(shyn)(shyn)研究研究第8页/共61页第八页，共61页。第四章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算梁的试验梁的试验(shyn)(shyn)（适筋梁）（适筋梁）habAsh0 xnecesf平截面平截面(jimin)假定假定截面上任一点的应变与该截面上任一点的应变与该点到中和轴的距离成正比。点到中和轴的距离成正比。第9页/共61页第九页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)正截面承载力计算（1）第阶段(裂缝出现(chxin)以前的阶段)。未 裂（塑性(sxng)阶段）将裂未将裂未裂裂 未未 裂裂（弹性阶段）（
7、弹性阶段）第10页/共61页第十页，共61页。第三章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算a状态状态(zhungti)：计算：计算Mcr的依据（开裂）的依据（开裂）特点：受拉区混凝土应变达到特点：受拉区混凝土应变达到tu 第11页/共61页第十一页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)正截面承载力计算（2）第阶段(带裂缝工作阶段)应力关系：受压区应图形呈现曲线变化，受拉区钢筋应力一直增大，刚刚达到屈服强度 fy（应变(yngbin)为yfyEs）时，称为a。第12页/共61页第十二页，共61页。第三章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算a状态：计算正常使用阶段变形和裂缝宽度的依据状态
8、：计算正常使用阶段变形和裂缝宽度的依据(yj)。特点：受拉钢筋应力刚好达到特点：受拉钢筋应力刚好达到fy 第13页/共61页第十三页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)正截面承载力计算（3）第）第阶段阶段(破坏阶段破坏阶段)应力关系应力关系(gun x)：钢筋屈服应力不变，混凝土受压区表现出：钢筋屈服应力不变，混凝土受压区表现出更加明显的塑性，直至混凝土达到更加明显的塑性，直至混凝土达到cu 混凝土被压碎，而梁破混凝土被压碎，而梁破坏。坏。称为称为 a 第14页/共61页第十四页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)正截面承载力计算a状态：计算受弯构件状态：计算受弯构件(gujin)
9、正截面承载力时的依据，正截面承载力时的依据，即即Mu的依据的依据特点：压区混凝土应变达到特点：压区混凝土应变达到cu第15页/共61页第十五页，共61页。第四章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算对于对于(duy)配筋合适的配筋合适的RC梁，破坏阶段（梁，破坏阶段（III）承载力基本保持不变，）承载力基本保持不变，变形可以持续很长，表明在完全破坏以前具有很好的变形能力，有明变形可以持续很长，表明在完全破坏以前具有很好的变形能力，有明显的预兆，这种破坏称为显的预兆，这种破坏称为“延性破坏延性破坏”第16页/共61页第十六页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)正截面承载力计算受力特点(t
10、din)：（适筋梁）（适筋梁）破坏特征破坏特征：Failure Mode 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，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，“塑性破坏塑性破坏”。第17页/共61页第十七页，共61页。第四章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算配筋率的影响配筋率的影响(yngxing)(yngxing)钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料，随着它钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料，随着它们的配比变化，将对其受力性能和破坏们的配比变化，将对其受力性能和破坏(phui)形态形态有很大影响。有很大影响。配筋
11、率配筋率Reinforcement Ratio正截面破坏特征正截面破坏特征h0=h-a单排单排 a=c+d/2双排双排 a=c+d+e/2第18页/共61页第十八页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)正截面承载力计算1.超筋破坏超筋破坏 配筋量较多的超筋梁配筋量较多的超筋梁破坏特征：破坏时钢筋应力还未达到屈服强度破坏特征：破坏时钢筋应力还未达到屈服强度(qingd)，受压区混凝土应变已经达到受压区混凝土应变已经达到cu，压碎而引起破坏。，压碎而引起破坏。破坏始于受压区破坏始于受压区破坏性质：脆性破坏破坏性质：脆性破坏构件破坏时，受压边缘混凝土的压应变构件破坏时，受压边缘混凝土的压应变cc
12、u；受拉钢筋的应变受拉钢筋的应变sy，应力，应力sfy。超筋梁的承载力超筋梁的承载力Mu取决于混凝土的压坏，与钢筋取决于混凝土的压坏，与钢筋(gngjn)强度无关，由于钢筋强度无关，由于钢筋(gngjn)受拉强度未得到充分发挥，破坏又没有明显的预兆。因此，在工程中应避免采用。受拉强度未得到充分发挥，破坏又没有明显的预兆。因此，在工程中应避免采用。第19页/共61页第十九页，共61页。第三章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算2.适筋破坏适筋破坏 配筋量适中配筋量适中破坏特征：受拉钢筋先屈服破坏特征：受拉钢筋先屈服fy，然后混凝土被压碎。，然后混凝土被压碎。破坏始于受拉区破坏始于受拉区破坏性
13、质：塑性破坏。破坏性质：塑性破坏。构件破坏时，受压边缘构件破坏时，受压边缘(binyun)混凝土的压应变混凝土的压应变ccu；受拉钢筋的应变受拉钢筋的应变syfyEs，应力，应力s=fy。在工程设计中应采用在工程设计中应采用(ciyng)。第20页/共61页第二十页，共61页。第三章 受弯构件正截面(jimin)承载力计算3.少筋破坏少筋破坏(phui)配筋量较少配筋量较少破坏破坏(phui)特征：特征：“一裂即坏一裂即坏”破坏破坏(phui)性质：脆性破坏性质：脆性破坏(phui)构件破坏构件破坏(phui)时，受压边缘混凝土的压应变时，受压边缘混凝土的压应变ccu；受拉钢筋的应变；受拉钢筋
14、的应变sy，应力，应力sfy。这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到(d do)(d do)充分充分充分充分发挥，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
15、采用。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。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。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。第21页/共61页第二十一页，共61页。计算方法的基本(jbn)假定1平截面平截面(jimin)假定假定3.3正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算(j sun)原则原则 2 不考虑受拉区混凝土的抗拉作用不考虑受拉区混凝土的抗拉作用第22页/共61页第二十二页，共61页。计算方法的基本(jbn)假定3 混凝土采用理想混凝土采用理想(lxing)的的 受压应力应变曲线受压应力应变曲线4 钢筋采用理想
16、的钢筋采用理想的 受拉应力应变受拉应力应变(yngbin)曲线曲线第23页/共61页第二十三页，共61页。基本基本(jbn)方程方程 等效原则等效原则(yunz)：合力大小：合力大小C相等，形心位置相等，形心位置yc一致一致根据(gnj)力和力矩平衡条件可得：第24页/共61页第二十四页，共61页。适筋和超筋破坏(phui)的界限条件 1界限破坏(phui)超筋破坏(phui)钢筋sy，sfy 砼ccu适筋破坏(phui)钢筋sy，s=fy 砼ccu界限破坏(phui)钢筋s=y，s=fy 砼ccu 2超、适筋破坏(phui)的界限条件:界限状态相对界限受压区界限状态相对界限受压区实际实际高度
17、高度:界限状态相对界限受压界限状态相对界限受压区计算高度第25页/共61页第二十五页，共61页。适筋破坏适筋破坏(phui)超筋破坏超筋破坏(phui)，同理，同理3超、适筋判断超、适筋判断(pndun)方法方法xh0b，则为适筋破坏；，则为适筋破坏；b，则为超筋破坏。，则为超筋破坏。通过以上公式可以看出，通过以上公式可以看出，与钢筋有关。与钢筋有关。第26页/共61页第二十六页，共61页。适筋梁与少筋梁的界限适筋梁与少筋梁的界限(jixin)：Mu（按（按a状态）状态）=Mcr(素砼梁素砼梁a状态状态)适筋和少筋破坏(phui)的界限条件 为防止为防止(fngzh)“一裂即坏一裂即坏”，则，
18、则保证开裂后虽然钢筋立即屈服，但最终混凝土保证开裂后虽然钢筋立即屈服，但最终混凝土 发生压碎。发生压碎。附录列有附录列有水工混凝土结构设计规范水工混凝土结构设计规范中规定的受弯构件最小配筋率。中规定的受弯构件最小配筋率。第27页/共61页第二十七页，共61页。第三章 受弯构件(gujin)1 1 基本基本(jbn)(jbn)公式公式3.4 单筋矩形(jxng)截面承载力计算图3-3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算图第28页/共61页第二十八页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)2 适用适用(shyng)条件条件(Condition of Use)防止防止(fngzh)超筋脆性破坏超
19、筋脆性破坏防止少筋脆性破坏防止少筋脆性破坏 3 公式变换公式变换 将将=x/h0代入公式，并令代入公式，并令s(1-0.5)第29页/共61页第二十九页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)截面截面(jimin)设计设计(Design of Cross-section)已知：弯矩设计值已知：弯矩设计值M求：截面尺寸求：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋、截面配筋As，以及材料强度，以及材料强度fy、fc未知数：受压区高度未知数：受压区高度(god)x、b，h(h0)、As、fy、fc基本公式：两个基本公式：两个没有唯一解没有唯一解设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素设计
20、人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素综合分析，确定较为经济合理的设计。综合分析，确定较为经济合理的设计。第30页/共61页第三十页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)材料选用：材料选用：适筋梁的适筋梁的MuMu主要取决于主要取决于fyAsfyAs，因此因此RCRC受弯构件受弯构件(gujin)(gujin)的混凝土强度的混凝土强度 fc fc 不宜较高。不宜较高。现浇梁板：常用现浇梁板：常用C15C25C15C25级混凝土级混凝土 预制梁板：常用预制梁板：常用C20C30C20C30级混凝土级混凝土 另一方面，另一方面，RCRC受弯构件是带裂缝工作的，由于裂缝宽度和挠度
21、变形的限受弯构件是带裂缝工作的，由于裂缝宽度和挠度变形的限制，高强钢筋制，高强钢筋(gngjn)(gngjn)的强度也不能得到充分利用。的强度也不能得到充分利用。梁常用梁常用 级钢筋级钢筋(gngjn)(gngjn)，板常用，板常用 级钢筋级钢筋(gngjn)(gngjn)。第31页/共61页第三十一页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)截面尺寸确定截面尺寸确定 截面应具有一定刚度，满足正常使用阶段的验算能满足挠度变形截面应具有一定刚度，满足正常使用阶段的验算能满足挠度变形(bin(bin xng)xng)的要求。的要求。根据工程经验，一般常按高跨比根据工程经验，一般常按高跨比h/Lh/
22、L来估计截面高度来估计截面高度 但截面尺寸的选择范围仍较大，为此需从经济角度进一步分析。但截面尺寸的选择范围仍较大，为此需从经济角度进一步分析。内力计算：内力计算：合理的计算简图：包括计算跨度、支座条件、荷载形式合理的计算简图：包括计算跨度、支座条件、荷载形式 荷载的最不利荷载的最不利(bl)(bl)组合组合 剪支板或梁：跨中最大弯矩设计值剪支板或梁：跨中最大弯矩设计值 外伸梁：简支跨中最大正弯矩、支座最大负弯矩外伸梁：简支跨中最大正弯矩、支座最大负弯矩 第32页/共61页第三十二页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)选定材料强度选定材料强度(qingd)fy、fc，截面尺寸，截面尺寸b
23、、h(h0)后，后，未知数就只有未知数就只有x，As，基本公式可解，基本公式可解第四章 受弯构件(gujin)选定材料强度选定材料强度 fy、fc，截面尺寸，截面尺寸b、h(h0)后，后，未知数未知数就只有就只有x，As，基本公式可解，基本公式可解 1）求得）求得s 2）求出）求出，验算，验算b，如如b，则应加大截面尺寸，提高混，则应加大截面尺寸，提高混凝土强度等级或采用双筋截面。凝土强度等级或采用双筋截面。3）求）求Asfcbh0/fy。4）计算配筋率）计算配筋率=As/（bh0）并检查是否满足式条件。否）并检查是否满足式条件。否则取则取Asminbh0。5）由附录五选用钢筋直径和根数）由附
24、录五选用钢筋直径和根数(现浇板中为直径和间距现浇板中为直径和间距)，并进行布置。实际采用的钢筋截面面积一般应等于或略大于，并进行布置。实际采用的钢筋截面面积一般应等于或略大于计算所需的钢筋截面面积，如小于计算所需的钢筋截面面积，计算所需的钢筋截面面积，如小于计算所需的钢筋截面面积，则不应小于则不应小于5。6）绘制配筋图）绘制配筋图？第33页/共61页第三十三页，共61页。给定给定M时时 截面尺寸截面尺寸b、h(h0)越大，所需的越大，所需的As就越少，就越少，r 越小，但混凝土用量和模板费用增加，越小，但混凝土用量和模板费用增加，并影响使用净空并影响使用净空(jn kn)高度；高度；反之，反之
25、，b、h(h0)越小，所需的越小，所需的As就越大，就越大，r 增大。增大。第四章 受弯构件(gujin)经济经济(jngj)配筋率配筋率(Economic Reinforcement Ratio)梁：梁：r=（0.51.6）%板：板：r=（0.40.8）%第34页/共61页第三十四页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)截面截面(jimin)复核复核(Validation of Cross-section)已知：截面已知：截面(jimin)尺寸尺寸b，h(h0)、截面、截面(jimin)配筋配筋As，以及材料强度，以及材料强度fy、fc求：截面求：截面(jimin)是否安全（即受弯承载力
26、是否安全（即受弯承载力 Mu/rdM 是否是否成立）成立）未知数：受压区高度未知数：受压区高度x和受弯承载力和受弯承载力Mu基本公式：基本公式：（1）求，并检查b，否则取=b（2）求）求s(1-0.5)（3）（4）验算验算Mu/rdM，如果满足，说明满足承载力要求。（5）若若说明是少筋梁，分别按素混凝土构件和钢筋说明是少筋梁，分别按素混凝土构件和钢筋 混凝土构件计算混凝土构件计算Mu，取小值。取小值。第35页/共61页第三十五页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)4.5 双筋矩形截面双筋矩形截面(jimin)受弯构件正截面受弯构件正截面(jimin)承承载力计算载力计算 双筋矩形截面双筋
27、矩形截面(jimin)Doubly Reinforced Section双筋截面是指同时双筋截面是指同时(tngsh)配置受拉和配置受拉和受压钢筋的情况。受压钢筋的情况。第36页/共61页第三十六页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以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：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，即在受压区配筋截面条件时，可采用双筋截面，
28、即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。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。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，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在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定(ydng)比例的受压钢筋。比例的受压钢筋。第37页/共61页第三十七页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)受压钢筋强度(
29、qingd)的利用配置受压钢筋后，为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝配置受压钢筋后，为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝土保护层过早崩落影响承载力，必须土保护层过早崩落影响承载力，必须(bx)配置封闭箍筋。配置封闭箍筋。当受压钢筋多于当受压钢筋多于3根时，应设复合箍筋根时，应设复合箍筋(Multiple stirrup)。第38页/共61页第三十八页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)双筋截面在满足构造要求的条件双筋截面在满足构造要求的条件双筋截面在满足构造要求的条件双筋截面在满足构造要求的条件(tiojin)(tiojin)下，截面达到下，截面达到下，截面达到下，截面达到MuMu的标志仍
30、的标志仍的标志仍的标志仍然是受压边缘混凝土达到然是受压边缘混凝土达到然是受压边缘混凝土达到然是受压边缘混凝土达到ecuecu。在受压边缘混凝土应变达到在受压边缘混凝土应变达到在受压边缘混凝土应变达到在受压边缘混凝土应变达到ecuecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形前，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。态与适筋梁类似，具有较大延性。态与适筋梁类似，具有较大延性。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
31、力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。图方法考虑。图方法考虑。图方法考虑。第39页/共61页第三十九页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)当相对受压区高度当相对受压区高度(god)x xb时，截面受力的平衡方程为，时，截面受力的平衡方程为，第40页/共61页第四十页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)如轴心受压构件如轴心受压构件(gujin)所述，钢筋的受压强度所述，钢筋的受压强度fy 400 MPa。为使受压钢筋的强度能充分发挥，其应变不应小于为使受压钢筋的强度能充分发挥，其应变不应小
32、于0.002。由平截面假定可得，由平截面假定可得，ecu=0.0033第41页/共61页第四十一页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)基本(jbn)公式fyAs第42页/共61页第四十二页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)基本(jbn)公式单筋部分As1纯钢筋部分As2第43页/共61页第四十三页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)第44页/共61页第四十四页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)第45页/共61页第四十五页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)第46页/共61页第四十六页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)单筋部分(b fen)纯钢筋(gng
33、jn)部分受压钢筋与其余部分受拉钢筋受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的组成的“纯钢筋截面纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关的受弯承载力与混凝土无关因此截面破坏形态不受因此截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。基本公式基本公式第47页/共61页第四十七页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)适用(shyng)条件 防止防止防止防止(fngzh)(fngzh)超筋脆性破坏超筋脆性破坏超筋脆性破坏超筋脆性破坏 保证受压钢筋强度充分利用保证受压钢筋强度充分利用双筋截面一般不会出现少双筋
34、截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。算最小配筋率。第48页/共61页第四十八页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)截面复核截面复核截面复核截面复核已知：已知：已知：已知：b b、h h、a a、aa、AsAs、As As、fyfy、fy fy、fcfc求：求：求：求：MuMMuM未知数：受压区高度未知数：受压区高度未知数：受压区高度未知数：受压区高度 x x 和受弯承载力和受弯承载力和受弯承载力和受弯承载力MuMu两个未知数，有唯一两个未知数，有唯一两个未知数，有唯一两个未知数，有唯一(wi y)(wi y)解解解解问题：当问题：当问题：当问题：当
35、x xbx xb时，时，时，时，Mu=?Mu=?当当 x 2a求x、gs，YN第51页/共61页第五十一页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)4.6 T型截面受弯构件型截面受弯构件(gujin)正截面承载力计算正截面承载力计算 挖去受拉区混凝土，形成挖去受拉区混凝土，形成挖去受拉区混凝土，形成挖去受拉区混凝土，形成T T T T形截面，对受弯承载形截面，对受弯承载形截面，对受弯承载形截面，对受弯承载力没有影响。力没有影响。力没有影响。力没有影响。节省混凝土，减轻节省混凝土，减轻节省混凝土，减轻节省混凝土，减轻(jinqng)(jinqng)(jinqng)(jinqng)自重。自重。自重
36、。自重。受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。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工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。形截面相同。第52页/共61页第五十二页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)受压翼缘受压翼缘受压翼缘受压翼缘(compression flange)(compression flange)(compression flange)(compression flange)越大，对截面受弯越越大，对截面受弯越越大，对截面受弯越越大，对截面受弯越有利有利有利有利(x(x(x(x减小，内力臂增大）减小，内力臂增大）减小，内
37、力臂增大）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但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压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应力增长应力增长应力增长(zngzhng)(zngzhng)(zngzhng)(zngzhng)并不是同步的。并不是同步的。并不是同步的。并不是同步的。翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象比，存在滞后现象比，存在滞后现象比，存在滞后现象(xinxing)(
38、Hysterisis)(xinxing)(Hysterisis)(xinxing)(Hysterisis)(xinxing)(Hysterisis)，随距腹板随距腹板随距腹板随距腹板(stem)(stem)(stem)(stem)距离越远，滞后程度越大，距离越远，滞后程度越大，距离越远，滞后程度越大，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。受压翼缘压应力的分布是不均匀的。受压翼缘压应力的分布是不均匀的。受压翼缘压应力的分布是不均匀的。第53页/共61页第五十三页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)计算上为简化采有效翼缘宽度计算上为简化采有效翼缘宽度计算上为简化采有效翼缘宽
39、度计算上为简化采有效翼缘宽度bf Effective flange widthbf Effective flange widthbf Effective flange widthbf Effective flange width 认为在认为在认为在认为在bf bf bf bf 范围内压应力为均匀分布，范围内压应力为均匀分布，范围内压应力为均匀分布，范围内压应力为均匀分布，bf bf bf bf 范围以外部分的翼缘则不考虑范围以外部分的翼缘则不考虑范围以外部分的翼缘则不考虑范围以外部分的翼缘则不考虑(kol)(kol)(kol)(kol)。有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度有效翼缘宽度也称为翼缘计算
40、宽度有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度 它与翼缘厚度它与翼缘厚度它与翼缘厚度它与翼缘厚度hf hf hf hf、梁的宽度、梁的宽度、梁的宽度、梁的宽度l0l0l0l0、受力情况、受力情况、受力情况、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁单独梁、整浇肋形楼盖梁单独梁、整浇肋形楼盖梁单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。等因素有关。等因素有关。等因素有关。第54页/共61页第五十四页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)4.4 正截面(jimin)受弯承载力计算第55页/共61页第五十五页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)第一类T形截面(jimin)第二类T形截面(j
41、imin)界限情况第56页/共61页第五十六页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)第一类第一类T T形截面形截面(jimin)(jimin)计算公式与宽度等于计算公式与宽度等于bf的矩形的矩形(jxng)截面截面相同相同为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x x x xb。对第一。对第一类类T形截面，该适用条件一般能满足。形截面，该适用条件一般能满足。为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足Asr rminbh，b为为T形截面的腹板宽度。形截面的腹板宽度。对工形和倒对工形和倒T形截面，则受拉形截面，则受拉钢筋
42、应满足钢筋应满足Asr rminbh+(bf-b)hf第57页/共61页第五十七页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)第二类第二类T T形截面形截面(jimin)(jimin)=+第58页/共61页第五十八页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)=+第二类第二类T T形截面形截面(jimin)(jimin)为防止超筋脆性为防止超筋脆性(cuxng)破坏，单筋部分应满足：破坏，单筋部分应满足：第59页/共61页第五十九页，共61页。第四章 受弯构件(gujin)为防止少筋脆性破坏为防止少筋脆性破坏(phui)(phui)，截面总配筋面积，截面总配筋面积应满足：应满足：Asrminbh Asrminbh。对于第二类对于第二类T T形截面，该条件一般能满足。形截面，该条件一般能满足。第二类第二类T形截面的设计形截面的设计(shj)计算方法也与双筋截面类似计算方法也与双筋截面类似按单筋截面计算As1YN?第60页/共61页第六十页，共61页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第61页/共61页第六十一页，共61页。