单筋矩形截面受弯构件的正截面设计.ppt

第三章 受弯构件正截面承载力计算,扬州大学建筑科学与工程学院 李志华,本门课程的学习过程：,单筋矩形截面受弯构件，已解决,？,：一裂即坏， 破坏具有突然性,: 始于受拉钢筋屈服，止 于受压区混凝土被压碎， 具有较好的变形能力,: 受压区混凝土被压碎 时，受拉钢筋未屈服， 破坏具有突然性,受力性能,知识回顾：,基本公式,知识回顾：,理论分析,fcd,防止超筋脆性破坏,适用条件,防止少筋脆性破坏,表征受压区混凝土的弹塑性性质,基本公式,理论分析,截面抵抗矩系数,知识回顾：,(1) 截面设计的概念,(2) 截面设计的步骤,(1) 截面复核的概念做什么？,(2) 截面复核的步骤怎么做？,主要内容,做什么？,怎么做？,3.4.2 设计计算方法：,1) 截面设计,2) 截面复核,1) 截面设计,(1) 截面设计的概念,作出梁的计算简图后，可以由力学知识计算跨中最大弯矩设计值。,as?,材料强度 ?,材料强度,(1) 截面设计的概念,b? h?,1) 截面设计, 是一种艺术形式, 是一种工程技术,设计过程包括：截面选择、材料选择、钢筋配置等,设计中许多数据有多种选择方案，因此设计结果不是唯一的。,摘自塔和桥戴维.p.比林顿,要创造出最合适的方法来解决工程问题,设计的灵魂,1) 截面设计,(1) 截面设计的概念, 最终的设计结果应经过各种方案的比较，综合考虑安全、适用、经济、美观等因素，才能确定较为合适的一个设计结果。, 工程项目的建设是国家的重要工作，必须依照国家颁布的法规进行,1) 截面设计,(1) 截面设计的概念, 是一种工程技术, 是一种艺术形式,选择：材料强度fsd、fcd , 截面尺寸b, h(h0) 计算：弯矩设计值 g0md , 以及截面配筋as,没有唯一解 设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素综合分析，确定较为经济合理的设计。,(2) 截面设计步骤,基本公式：,未知数：弯矩设计值g0md 、 x 、 b、h(h0)、as、fsd、fcd,1) 截面设计,钢筋建议采用：梁 hrb335、hrb400级钢筋 板 r235、hrb335级钢筋,公路桥梁工程中，钢筋混凝土构件的混凝土强度等级 不应低于c20；当采用400mpa级钢筋配筋时，不应 低于c25。 混凝土建议采用：c25c40, 材料选择:,1) 截面设计,(2) 截面设计步骤,（建筑工程中已取消了hpb235级钢筋，增加了hrb500级钢筋）, 截面尺寸确定:,截面应具有一定刚度，使正常使用阶段的验算能满足 挠度变形的要求。 根据工程经验，一般常按高跨比h/l来估算截面高度。 简支梁可取h=(1/101/16)l, b=(1/21/3)h估计； 简支板可取h=(1/301/35)l； 但截面尺寸的选择范围仍较大，为此须从经济角度 进一步分析。,1) 截面设计,(2) 截面设计步骤, 材料选择,给定设计弯矩g0md时,截面尺寸b、h(h0)越大，所需as就越小，越小，但混凝土用量和模板费用增加，并影响使用净空高度； 反之，截面尺寸b、h(h0)越小，所需as就越大，增大。,经济配筋率：,1) 截面设计, 截面尺寸确定:,(2) 截面设计步骤,等截面受弯构件: 弯矩组合设计值最大的截面 变截面受弯构件: 还包括截面尺寸相对较小，弯矩 组合设计值相对较大的截面, 内力计算：,控制截面,弯矩组合设计值？,1) 截面设计, 材料选择, 截面尺寸确定,(2) 截面设计步骤,？, 钢筋面积as计算：,确定截面尺寸b、h ，,基本公式:,1) 截面设计,1) 截面设计, 材料选择, 截面尺寸确定, 内力计算,选定材料强度fsd、fcd，,未知数就只有x、as，,基 本公式可解。,计算,出控制截面的内力 g0md后，,(2) 截面设计步骤,在利用基本公式进行截面设计时，一般取,来计算。,基本公式:,1) 截面设计, 钢筋面积as计算：, 材料选择, 截面尺寸确定, 内力计算,(2) 截面设计步骤,在利用基本公式求解时，比较麻烦。 为了计算方便，可采用改写后的公式进行计算。,基本公式:,1) 截面设计, 钢筋面积as计算：, 材料选择, 截面尺寸确定, 内力计算,(2) 截面设计步骤,as的求解过程:,1) 截面设计, 钢筋面积as计算：,(2) 截面设计步骤,？,问题1:,1) 截面设计, 钢筋面积as计算：, 材料选择, 截面尺寸确定, 内力计算,增大截面尺寸或提高fcd,其中，增大h0最有效,(2) 截面设计步骤,问题2:,1) 截面设计, 钢筋面积as计算：, 材料选择, 截面尺寸确定, 内力计算,(2) 截面设计步骤, 钢筋选择及布置:,梁：可选择的钢筋直径一般为1232mm。 在同一根梁内主钢筋宜用相同直径的钢筋。 板：直径不宜小于10mm（行车道板） 或8mm（人行道板） 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。,1) 截面设计, 材料选择, 截面尺寸确定, 内力计算, 钢筋面积as计算,(2) 截面设计步骤,钢筋的保护层厚度和间距应 符合本章第一节的相关规定。,1) 截面设计,(2) 截面设计步骤, 钢筋选择及布置:, 材料选择, 截面尺寸确定