受弯构件的正截面受弯承载力.ppt

第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,主要内容 梁、板的一般构造 受弯构件正截面受弯的受力全过程 正截面受弯承载力计算原理 单筋矩形截面受弯承载力计算 双筋矩形截面受弯承载力计算 T形截面受弯承载力计算 重点 正截面受弯承载力计算原理 单筋矩形截面受弯承载力计算 双筋矩形截面受弯承载力计算原理 T形截面受弯承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.1 梁、板的一般构造,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.1 梁、板的一般构造,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,（2）截面尺寸 梁： 截面宽度b =100，120，150，200，250，300，以上的级差为50mm； 截面高度h =250，300，800以下级差为50mm；800以上级差为100mm； 截面高宽比 h/b =2.03.5（矩形）；2.5 4.0（T形）； 板：设计时取单位宽度（b=1000 mm）计算，最小厚度视楼盖结构形式而定。 （3）混凝土保护层厚度c 混凝土保护层厚度c指受力钢筋边缘至构件外边缘的距离，大小与结构构件所处的环境类别有关，在室内正常环境（一类环境）下，梁、柱为25 mm，板为15 mm。,4.1 梁、板的一般构造,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,2.材料选择与一般构造 （1）混凝土强度等级 对普通混凝土结构，任何情况下C15，当采用HRB335、HRB400、RRB400钢筋时C20； 对预应力混凝土结构，任何情况下C30，当采用钢丝、钢绞线以及热处理钢筋时C40。 （2）钢筋的强度等级及其构造 梁的纵向受力钢筋 强度等级宜采用HRB400、RRB400和HRB335； 常用直径为12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm。 梁的架立钢筋 强度等级宜采用HPB235、HRB335，直径8mm。,4.1 梁、板的一般构造,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力, 梁的箍筋 强度等级宜采用HPB235、HRB335和HRB400 。 常用直径为6mm、8mm、10mm 和12mm。 板内钢筋： 受力钢筋强度等级宜采用HPB235、HRB335和HRB400。 常用直径为6mm、8mm、10mm 和12mm。 分布钢筋强度等级宜采用HPB235、HRB335。 常用直径为6mm、8mm。 钢筋净距、保护层及有效高度 截面有效高度h0-受拉钢筋合力点至受压区边缘的距离。,4.1 梁、板的一般构造,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.1 梁、板的一般构造,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力, 带裂缝工作阶段（ 阶段 ）,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力, 破坏阶段（ 阶段 ）,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,（4）适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点,s2030N/mm2 2030N/mm2 sy sy,用于裂缝宽度及变形验算,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,2.正截面受弯的三种破坏形态 （1）适筋破坏形态 纵向受拉钢筋先屈服，受压区边缘混凝土随后压碎，破坏前有明显预兆裂缝、变形急剧发展，为“塑性破坏”。 （2）超筋破坏形态 受压区混凝土先压碎，受拉钢筋不屈服，破坏前没有明显预兆，为“脆性破坏”。钢筋的抗拉强度没有被充分利用。 （3）少筋破坏形态 构件一裂就坏，无征兆，为“脆性破坏”。未能充分利用混凝土的抗压强度。,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程,三种破坏形态,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.3 正截面受弯承载力计算原理 1.正截面承载力计算的基本假定 （1）截面平均应变符合平截面假定； （2）截面受拉区的拉力全部由钢筋负担，不考虑混凝土的抗拉作用； （3）混凝土的受压应力应变关系的表达式为： 当 （上升段）时 当 （水平段）时 式中,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,合力点到中和轴的距离,由应变分布图形知： ， ，代入上式，整理得：,式中k1、k2与混凝土的强度等级有关，对C50及以下混凝土，积分可得 k1=0.797, k2=0.588,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,3.等效矩形应力图,截面应力图,截面等效应力图,等效原则：合力大小C 相等，形心位置 yc不变，即,注意到 ，可求出 ，对C50及以下混凝土， , 。,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率 （1）界限破坏 适筋破坏：受拉钢筋先屈服，然后混凝土受压区边缘达到极限压应变。 超筋破坏：受拉钢筋不屈服，然后混凝土受压区边缘达到极限压应变。 界限破坏：受拉钢筋屈服的同时混凝土受压区边缘达到极限压应变。 （2）界限破坏时的相对受压区高度,适筋、超筋、界限破坏时的截面应变, 相对受压区高度, 界限相对受压区高度,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.3 正截面受弯承载力计算原理,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 1.概述 在受拉区和受压区都配有受力钢筋的矩形截面称为双筋矩形截面，用钢筋受压并不经济，因此，双筋截面主要用于以下情况： 按单筋截面设计时，出现 ，或 。且截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件限制而不能增加； 梁的同一截面有可能承受异号弯矩； 当某种原因截面受压区已存在的钢筋面积较大时，宜考虑其受压作用而按双筋梁计算。 此外，在梁的受压区配置受力钢筋，可提高构件的延性、减少变形，还可兼作架立筋的作用。,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.6 T形截面受弯构件正截面承载力计算 1. 概述 应用概况,4.6 T 形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力, 翼缘的计算宽度 由于剪切变形的影响，T形截面梁翼缘内的压应力分布不均匀，离梁肋越远，压应力越小。且分布规律与多种因素有关。为简化计算，通常采用与实际分布情况等效的翼缘宽度，称为翼缘的计算宽度或有效宽度 ，并假定在 范围内压应力是均匀分布的。 工程设计中，对独立T形截面梁，应使实际翼缘宽度不超过 ；对现浇梁板结构，则取翼缘的计算宽度 进行计算。,T形截面梁受压区实际应力与计算应力图,4.6 T 形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,翼缘计算宽度 的取值, 承受负弯矩时仍按矩形截面计算。 T形截面相当于挖去了矩形截面上不参加工作的受拉区混凝土，所以比矩形截面更加优化合理。,4.6 T 形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.6 T 形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,两类T形截面的界限是：,根据平衡条件：有,界限时的截面受力状态,4.6 T 形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯承载力,4.6 T 形截面受弯构件正截面承载力计算,第4章 受弯构件的正截面受弯