正截面配筋计算li.ppt

项目二：肋梁楼盖设计,任务1 结构平面布置方案 任务2 计算简图及荷载计算 任务3 内力计算 任务4 正截面配筋计算 任务5 斜截面配筋计算 任务6 楼盖设计与构造要求 任务7 楼梯 单向板楼盖设计实例 双向板楼盖设计实例,任务4 正截面配筋计算,4.1 受弯构件的破坏情况 4.2 正截面破坏形式 4.3 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 4.5 单筋T形截面受弯构件正截面承载力计算,1、什么是受弯构件，它有哪些构件？,2、受弯构件有哪两种破坏情况？,正截面破坏与斜截面破坏。,4.1 受弯构件的破坏情况,4.2 正截面破坏形式,1、纵向受拉钢筋配筋率,2、截面的有效高度h0,h0指受拉钢筋的重心至截面受压边缘的垂直距离.,思考：1、怎样计算h0 ？,2、主梁与双向板计算h0时注意什么？,(a),(b),(c),3、钢筋混凝土梁正截面破坏的三种形式,少筋破坏：一裂即断, 由砼的抗拉强度控制, 承载力很低。破坏很突然, 属脆性破坏。设计不允许。,适筋破坏：一开裂, 砼应力由裂缝截面处的钢筋承担, 荷截继续增加, 裂缝不断加宽。受拉钢筋屈服, 压区砼压碎。破坏前裂缝、变形有明显的发展, 有破坏征兆, 属延性破坏。,超筋破坏：开裂, 裂缝多而细，钢筋应力不高, 最终由于压区砼压碎而崩溃。裂缝、变形均不太明显, 破坏具有脆性性质。,1、受弯构件正截面承载力计算的基本假定,4.1 受弯构件正截面承载力计算的一般规定,（1）截面应变保持平面； （2）不考虑混凝土的抗拉强度； （3）混凝土受压的应力与应变关系曲线采用简化的图形，当混凝土强度等级为C50及以下时，混凝土极限拉应变 = 0.0033； （4）纵向钢筋的应力与应变关系曲线采用理想化的图形，纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。,混凝土受压的应力应变关系 钢筋的应力应变关系,2、等效矩形应力图 等效原则：按照受压区混凝土的合力大小不变、受压区混凝土的合力作用点不变的原则。,3、界限相对受压区高度和最大配筋率,适筋梁的破坏受拉钢筋屈服后混凝土压碎； 超筋梁的破坏混凝土压碎时，受拉钢筋尚未屈服； 界限配筋梁的破坏受拉钢筋屈服的同时混凝土压碎。,不超筋,超筋,适筋梁的最大配筋率max maxb1fc/fy,4、适筋梁与少筋梁的界限截面最小配筋率min min ,钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率（ ）,例如：现有一钢筋混凝土梁，混凝土强度等级采用C30， 配置HRB335钢筋作为纵向受力钢筋，最小配筋率为（ ）？ 答案： 0.214%,4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,1、基本公式及适用条件,单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算简图如下图所示，根据平衡条件得正截面承载力计算基本公式：,或,1fcbx=fyAs,适用条件,防止超筋的条件： 防止少筋的条件：,单筋矩形截面所能承受的最大弯矩的表达式：,砼受压区高度计算公式：,2、基本公式的应用之一：截面设计,己知：弯矩设计值M，构件安全等级r0 混凝土强度等级fc，钢筋级别fy， 构件截面尺寸bh （板为1000h） 求：所需受拉钢筋截面面积As= ？ 注意：梁与板的截面尺寸如何确定？,确定截面有效高度h0：h0=h-as,若xbh0，则不属超筋梁。否则为超筋梁，应加大截面尺寸，或提高混凝土强度等级，或改用双筋截面。,计算钢筋截面面积As，并判断是否属少筋梁。,计算混凝土受压区高度x，并判断是否属超筋梁,选配钢筋。,基本公式计算法之计算步骤：,若Asmin bh，则不属少筋梁。否则为少筋梁，应取As=minbh。,计算截面抵抗矩系数s,若b或ss,max，则属超筋梁， 应加大截面尺寸，或提高混凝土强度等级，或改用双筋截面。,计算钢筋截面面积As，并判断是否属少筋梁。,由s查表得截面内力臂系数s和相对受压区高度 ，并判断是否属超筋梁,选配钢筋。,表格计算法之计算步骤：,sM（1fcbh02）,AsM（fy sh0）或 As（1fcbh0）fy,若Asmin bh，则不属少筋梁。否则为少筋梁，应取As=minbh。,3、基本公式的应用之二：截面复核,己知：构件截面尺寸bh，钢筋截面面积As，混凝土强度等级fc，钢筋级别fy ，要求计算该截面所能承担的弯矩承载力Mu= ？ 或已知弯矩设计值M ，复核截面是否安全 ，当Mu M时安全，当Mu M时不安全，此时应修改设计。,计算步骤,确定截面有效高度h0,计算截面受压区高度x，并判断梁的类型,适筋梁,超筋梁,降低使用（已建成工程）或修改设计。,判断截面是否安全。,少筋梁,若MMu，则截面安全，若M Mu，则截面不安全。,计算步骤如下：截面受弯承载力Mu,4.5 单筋T形截面受弯构件正截面承载力计算,形截面优点：其承载力既不会降低，又可节省砼，减轻自重。故其受力比矩形截面合理，在工程中应用十分广泛。,一般应用的几种情况： 1、独立形梁（图a），工字形截面梁如屋面梁、吊车梁。 2、整体现浇肋形楼盖中的主梁和次梁的跨中截面， （如图d中的-截面） 3、槽形板（图b）、预制空心板（图c）等受弯构件。,翼缘位于受拉区的T形截面梁，当受拉区开裂后，翼缘就不起作用了，因此（图d-截面）应按bh的矩形截面计算。,故连续梁的跨中部分按T形截面计算，支座部分按矩形截面计算,翼缘计算宽度,T形、I形及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度bf,翼缘计算宽度，用bf表示， 其值取下表中各项的最小值。,第一类、第二类形截面的鉴别条件： 截面复核时：,2、T形截面的类型,根据中和轴位置不同， 将形截面分为两类,截面设计时：,1.第一 类T形截面,三、基本计算公式及适用条件,其承载力与截面尺寸为f矩形截面梁完全相同。,2.第二类T形截面,将受压区面积分两部分,翼缘部分,腹板部分,2.第二类T形截面,第二类T形截面：截面受压区高度较大，配筋率较高，不易出现少筋现象，因此 防止超筋 必须判断 防止少筋 无须判断,第一类T形截面：截面受压区高度较小，配筋率较低，不易出现超筋现象，因此 防止超筋 无须判断 防止少筋 必须判断,3.T形截面公式的适用条件,防止超筋的条件：,判断提示,防止少筋的条件：,5、T形截面基本公式的应用：截面设计,已知：构件截面尺寸bh，混凝土强度等级fc钢筋强度等级 fy、弯矩设计值M。求： 纵向受拉钢筋截面面积As,(1)判别T形截面的类别：,(2)第一类T形截面基本公式计算法,计算截面抵抗矩系数s,若b或ss,max，则属超筋梁，(可忽略)。,若Asmin bh，则不属少筋梁。否则为少筋梁，应取As=minbh。,计算钢筋截面面积As，并判断是否属少筋梁。,由s查表得截面内力臂系数s和相对受压区高度 ，并判断是否属超筋梁,选配钢筋（根据页361、362进行钢筋配置）。,(3)第一类T形截面表格计算法,sM(1fcbfh02）,AsM（fy sh0）或As（1fcbh0）fy,(4)第二类T形截面基本公式计算法,计算As1和相应所承担的弯矩Mu1,若b则计算钢筋截面面积As2(不需判断是否属少筋梁)。,计算弯矩Mu2,计算全部纵向受拉钢筋截面面积As，选配钢筋。,(5)第二类T形截面表格计算法,sM2（1fcbh02）,As2Mu2（fy sh0）或As2（1fcbh0）fy,As1 =a1fc (b