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“钢筋混凝土构配件设计与制作” 学习情境1.3 实施目标梁的设计计划（一 ） 成都航空职业技术学院 杨 蓉 3 交 流 提 纲 2 【 行动1.3.2 】清理、计算作用在XL2梁上的荷载标准值 【 行动1.3.3 】绘制XL2的内力图 内内 容容 1【 行动1.3.1 】建立XL2的力学模型 6 5【 行动1.3.5 】进行XL2的安全性设计 【 行动1.3.6 】进行XL2的适用性、耐久性设计 4 【 行动1.3.4 】初选XL2的截面、材料 【行动动1.3.1】建立XL2的力学模型 图示XL2的力学模型，并标出梁的轴线跨度与净跨尺寸（ 以米为单位） 根据XL2的关键信息中有关该梁结构支撑构件的材料、刚度以及与支撑 构件的支承方式等，运用建筑力学中有关支座简化的原理，确定XL2的支 座约束形式，从而建立XL2的力学模型。 完成【行动动1.3.1】的方法、途径 【行动动1.3.2】清理、计计算作用在XL2梁上的荷载标载标 准值值 XL2上作用的恒载标准值为 KN/m，活载标准值为 KN/m 。 根据XL2的关键信息中有关该梁所支承的构件及相应构造的情况，按 建筑结构荷载规范中对荷载标准值的规定查阅相关数据，确定作用在XL 2上的恒载与荷载的标准值。 完成【行动动1.3.2】的方法、途径 【行动动1.3.3】绘绘制XL2的内力图图 1.恒载内力图 弯矩图： 剪力图： 2.活载内力图 弯矩图： 剪力图： 根据XL2的力学模型及其荷载计算，运用建筑力学中受弯构件的内力 图绘制原理，按恒载、活载分别画出XL2的计算简图。 完成【行动动1.3.3】的方法、途径 【行动动1.3.4】初选选XL2的截面、材料 XL2的截面形式确定为 ，其截面尺寸初选为bh= 。 根据 的规定，初选纵向受力筋钢筋型号为 、箍 筋型号为 、架立筋型号为 ，混凝土的强度等级为 。混凝 土保护层的厚度为 mm。 混凝土结构设计规范规定： 第4.1.2条 ：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用 HRB335级钢筋时， 混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和 RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。 （见教材P31） 第4.2.1条 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定选 用：1 普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用HPB235级和 RRB400级钢筋（见教材P19）。 知识点 1.选择梁的截面形式：根据梁的不同截面形式的特点和应用，考虑XL2 在结构中的状况，合理选择梁的截面形式； 2.初定梁的截面尺寸：根据XL2的刚度、裂缝控制和方便施工的要求， 以经验数据初定截面尺寸； 3.初定混凝土的强度等级、钢筋的型号：按混凝土结构设计规范关于 结构材料的规定、混凝土结构耐久性对材料的要求，初定混凝土的强度等级 、钢筋的型号； 4.确定保护层厚度：根据混凝土的耐久性要求确定保护层厚度。 完成【行动动1.3.4】的方法、途径 【行动动1.3.5】进进行XL2的安全性设计设计 1. XL2的正截面承载力计算配置纵向受力钢筋 XL2的计算（正截面承载力计算）截面位于 截面。 XL2的正截面破坏形态应该为 ，为了使XL2不 发生超筋破坏，该梁的相对受压区高度应满足 ，为了使XL2 不发生少筋破坏，它的纵向受力钢筋的配筋率应满足 。 XL2的纵筋配置方案（单筋或双筋）为 。 计算XL2的纵向钢筋的截面积为 mm2。 根据 的规定，XL2的纵向钢筋配置为 。 知识点 教材P55 3.2 正截面承载力计算 1.钢筋混凝土梁的承载力极限状态 （1）梁内抗弯承载力达到极限状态发生正截面破坏 （2）梁内抗剪承载力达到极限状态发生斜截面破坏 M 梁的正截面 破坏发生在弯矩 最大值所在截面 ； 梁的斜截面 破坏发生在剪力 最大值所在的截 面。 2.单筋矩形截面梁 （1）单筋截面受弯构件正截面的破坏特征 试验结果表明，梁的正截面破坏形式与钢筋含量、混凝土强度等 级和截面形式等有关，影响最大的是梁内纵向受力钢筋的含量，即配 筋率，其可用纵向受拉钢筋面积As与混凝土有效面积bh0的比值表 示，即 根据配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋 梁，如下图所示。不同类型的梁具有不同的破坏特征。 (a) 适筋梁； (b) 超筋梁； (c) 少筋梁 梁的3种破坏形式 1.少筋梁很低，砼一开裂，截面即破坏 。s=fy。“脆性破坏”实际工程不应采用。 2.适筋梁 适当, 截面开裂以后 shf/h00.05b+12hfb+6hfb+5hf hf/h0hf，受压区面积为T形， 如图3.2.10所示； 两类T形截面的界限情况为x=hf，由平衡条件可得 （2）T形截面T形截面的分类及其判别 适用条件： (1) 为防止超筋破坏，应满足b或max。 由于T形截面的hf较小，而第一类T形截面的受压区高度xhf， x值更小，所以这个条件通常都能满足，不必验算。 (2) 为防止少筋破坏，应满足Asminbh或min。 第一类T形截面 第一类T形截面计算简图如图3-21所示。由平衡条件可知 图3-21 第一类T形截面计算简图 （3）基本计算公式及适用条件 M 适用条件： (1) 为防止超筋破坏，应满足b或max。 (2) 为防止少筋破坏，应满足Asminbh或min。 由于第二类T形截面梁受压区高度x较大，受拉钢筋As较多，所以通 常都能满足min的要求，可不用验算。 第二类T形截面 第二类T形截面计算简图如图3-22所示，由平衡条件可知 图3-22 第二类T形截面计算简图 M (3-36) (3-37) 4.双筋矩形截面梁的概念 A s A s 受压钢筋 一般来说采用双筋不经济 。 截面尺寸和材料强度受限而不能增加； 荷载有多种组合情况； 抗震结构中提高截面延性。 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