混凝土设计原理5课件

第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 第四章受弯构件正截面承载力 第四章受弯构件正截面承载力 受弯构件 M和V共同作用的构件 梁 板为典型的受弯构件 4 1受弯构件的构造要求 图4 1受弯构件示意图 4 1概述 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 图4 2建筑工程中受弯构件的截面形式 图4 3公路桥梁工程中受弯构件的截面形式 图4 4现浇梁板的截面形式 第四章受弯构件正截面承载力 正截面破坏 由弯矩引起的 破坏截面与构件的纵轴线垂直 斜截面破坏 由弯矩及剪力共同引起的 破坏截面是倾斜的 4 1受弯构件的构造要求 图4 2受弯构件的破坏型式 4 2受弯构件正截面的受力特性 一 板的构造要求 4 1受弯构件的构造要求 第四章受弯构件正截面承载力 1 板 1 板的最小厚度 h 单跨板 l 35 多跨连续板 l 40 h以10mm为模数 4 1受弯构件的构造要求 第四章受弯构件正截面承载力 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 单向板 短向布置受力钢筋 长向布置分布钢筋双向板 两向均布置受力钢筋 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 2 受力筋强度等级 HPB235级 HRB335级 HRB400级 钢筋直径 6 8 10mm钢筋间距 70mm 100 200mmh 150mm 200mm h 150mm 1 5h 且 250mm 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 3 分布筋强度等级 HPB235级 HRB335级直径 6 8 配筋原则 分布钢筋的截面面积 应不小于单位长度上受力钢筋截面面积的15 250mm d 6mm 2 梁的构造要求 4 1受弯构件的构造要求 第四章受弯构件正截面承载力 1 截面尺寸单跨次梁 主梁 hmin l 20 l 12 连续次梁 主梁 hmin l 25 l 15 梁高h 250 300 350 h 800mm 50mm为模数 h 800mm 100mm为模数 梁宽b 120150180200 b 250mm 30mm为模数 b 250mm 50mm为模数 2 梁的钢筋布置纵向受力筋弯起筋架立筋箍筋 4 1受弯构件的构造要求 第四章受弯构件正截面承载力 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 纵筋强度等级 HRB335 HRB400 RRB400 直径 d 10 28mm 根数 2根净距 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 混凝土保护层 C 指纵筋的外边缘至混凝土截面边缘的距离 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 有效高度 h0 指受拉钢筋合力重心至受压区外边缘的距离 图4 6矩形截面受弯构件 受拉筋配置一排 h0 h 35mm 受拉筋配置二排 h0 h 60mm 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 箍筋强度等级 HPB235 HRB335 直径 6 8 10 12mm 肢数 b 150mm 单肢 150mm b 350mm时 双肢 第四章受弯构件正截面承载力 4 1受弯构件的构造要求 构造钢筋架立筋 跨度小于4m d 8 跨度4 6m d 10 跨度大于6m d 12 侧向构造筋 腹板高度 450mm 200mm d 10 并用d 6mm拉筋相连 间距为箍筋间距的2倍 弯起筋数量 位置 由计算确定 弯起角 h 600mm时 采用45 h 600mm时 采用60 第四章受弯构件正截面承载力 4 2受弯构件正截面试验研究 破坏形态主要取决于纵向配筋率 二 正截面破坏的三种形态 max 超筋梁破坏 min 少筋梁破坏 min max 适筋梁破坏 第四章受弯构件正截面承载力 4 2受弯构件正截面试验研究 图4 5简支试验梁 第四章受弯构件正截面承载力 4 2受弯构件正截面试验研究 第四章受弯构件正截面承载力 4 2受弯构件正截面试验研究 三 适筋梁的受力阶段 1 试验方法 第四章受弯构件正截面承载力 4 2受弯构件正截面试验研究 2 受力阶段 第四章受弯构件正截面承载力 4 2受弯构件正截面试验研究 第 阶段 未裂阶段 弹性阶段 第 阶段 带裂缝工作阶段 第 阶段 破坏阶段 图4 8适筋梁工作全过程的应力 应变图 第四章受弯构件正截面承载力 一 基本假定 4 3建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 平截面假定 不考虑混凝土的抗拉作用 钢筋采用简化的理想的弹塑性 关系 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 混凝土受压 曲线关系是一条二次抛物线及水平线构成的曲线 第四章受弯构件正截面承载力 规范 应力 应变关系 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 上升段 第四章受弯构件正截面承载力 二 受压区混凝土的等效应力图 以矩形应力图形来代替曲线应力图形 其等效的条件是 合力大小不变合力作用点位置不变 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 第四章受弯构件正截面承载力 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 三 界限相对受压区高度和最小配筋率 第四章受弯构件正截面承载力 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 界限破坏 钢筋屈服的同时 混凝土被压碎 1 界限相对受压区高度 xb是指界限状态换算受压高度Xb与截面有效高度h0的比值 第四章受弯构件正截面承载力 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 适筋梁 超筋梁 第四章受弯构件正截面承载力 4 3正截面承载力计算的基本假定及应用 第四章受弯构件正截面承载力 2 最小配筋率 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 四 单筋矩形截面正截面承载力计算 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 1 基本公式 计算简图 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 2 适用条件 1 防止超筋破坏 或 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 或 或 第四章受弯构件正截面承载力 2 防止少筋破坏 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 3 计算方法 截面设计已知 M bh fc fy 求 As 1 由基本公式解得x值 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 2 若x xbh0 AS 加大截面尺寸 提高混凝土强度等级 采用双筋截面 第四章受弯构件正截面承载力 截面复核已知 bh fc fy As 求 是否安全 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 4 表格法 令 令 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 4 4单筋矩形截面正截面承载力计算 计算步骤 第四章受弯构件正截面承载力 五 双筋矩形截面正截面承载力计算 适用情况 单筋截面截面高度混凝土强度等级不宜再提高时 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 承受变号弯矩 第四章受弯构件正截面承载力 受压钢筋的作用 提高构件的承载力 可承受变号弯矩 提高构件的延性 减小构件的徐变 提高刚度 作架立钢筋用 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 一 基本计算公式 第四章受弯构件正截面承载力 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 二 适用条件 1 保证受拉钢筋屈服 或 2 保证受压钢筋屈服 第四章受弯构件正截面承载力 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 若 三 计算方法 1 截面设计情况1 已知M bh fc fy 求 As A s 若 0 说明单筋截面承载力足够 无必要设计成双筋截面 第四章受弯构件正截面承载力 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 取x xbh0 使As A s最小 若As rminbh 应取As rminbh 若A s 0 002bh 则取A s 0 002bh 然后按A s为已知情况计算 1 截面设计情况2 已知M bh fc fy A s 求 As 第四章受弯构件正截面承载力 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 若2a x xbh0 则可将代入第一式得 若x xbh0 若As若小于rminbh 应取As rminbh 则应按A s为未知情况重新计算确定A s 则可偏于安全的近似取x 2a 按下式确定As 若x 2a 2 截面复核 1 已知 构件截面尺寸 b h 材料 钢筋面积As和求 构件所能承受的弯矩设计值Mu 第四章受弯构件正截面承载力 4 5双筋矩形截面正截面承载力计算 4 6T形截面正截面承载力计算 一 T形截面的形成 T形截面由翼缘和腹板两部分组成 工程实例 整体式肋梁楼盖 槽形板 空心板 T形截面在承担负弯矩时应按矩形截面计算 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 b 简化计算图形 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 二 基本公式及适用条件 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 第二类 第一类 1 两类T形截面的判别 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 2 第一类T形截面 1 基本公式 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 2 适用条件 此适用条件一般不必验算 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 注意 1 T型截面 2 工字型或倒T型截面 3 第二类T形截面 1 基本公式 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 2 适用条件 此适用条件一般不必验算 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 4 4公路桥涵受弯构件正截面承载能力计算方法 与建筑工程受弯构件正截面承载能力计算方法大同小异 学习时 注意比较 找出二者相同和不同之处 建筑工程与公路桥梁工程关于受弯构件正截面承载能力计算公式比较 第四章受弯构件正截面承载力 公路桥梁工程受弯构件最小配筋百分率 min 值 第四章受弯构件正截面承载力 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 二 构造要求 1 钢筋的最小混凝土保护层厚度 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 3 板 人行道板厚度 浇筑板不宜小于80mm 预制板不宜小于60mm 行车道板内主筋直径不宜小于10mm 人行道板内的主筋直径不宜小于8mm 板内主钢筋间距不应大于200mm 行车道板分布筋 设在主筋的内侧 其直径不应小于8mm 间距不应大于25mm 截面面积不宜小于设置分布钢筋的板的截面面积的0 1 人行道板内分布钢筋直径不应小于6mm 其间距不应大于25mm 标准跨径 4 6T形截面正截面承载力计算 第四章受弯构件正截面承载力 双向板内主筋的分布 可在纵向和横向各划分成三个板带 两个边带的宽度各等于1 4跨径 中间带宽度等于1 2跨径 在中间带设置按计算所需的钢筋数量 在边带设置中间带所需钢筋的一半 但每米板宽内不得少于四根 4 6T形截面正截面承