钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算ppt课件

，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，第1章，第1章，第2章，第4章的重点， 掌握筋梁正截面弯曲的三个受力阶段和筋梁正截面弯曲形态对配筋率的影响的单筋矩形截面、双筋矩形截面和t形截面承载力的计算方法，掌握梁、板的主要结构要求。 2，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章，4.1.1一些基本概念，1 .受弯部件：主要指各种类型的梁和板。 内力特征：截面通常受弯矩和剪力作用。 2 .正截面：垂直于零部件计算轴的截面。 3 .承载力计算公式： MMuM弯曲部件的正截面弯矩设计值Mu弯曲支承部件的正截面受到弯曲承载力设计值。 3，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，下一章，前一章，常用截面形式：4，预应力t形起重梁，5，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录上一章，受弯构件的主要破坏形态：6，受弯构件的配筋形式，弯曲筋箍筋，脚手架，7，1，材料混凝土常用混凝土强度等级： C20，C25，c3，c5，C40钢筋梁：箍筋常用HPB235，HRB335，HRB400级主筋常用HRB400 HRB335级板： HPB235，HRB335，HRB400级，4.1.2材料的选择和一般结构，8二，截面尺寸和配筋结构1 .梁，净距离25mm的钢筋直径d，净距离30mm的钢筋直径d，9，梁的宽度和高度： b=120，150，(180 )，200，(220 )，250 10、2、截面尺寸和配筋结构2 .板、分布钢筋、板厚的模块为10mm、11，板的截面尺寸： 1，工序中使用较多的是现浇板，现浇板为矩形截面，高度h为板厚，宽度b为单位宽度b=1000mm。 2 .从耐久性和施工等多个方面，对现浇板最小厚度的要求也有规定。 12、纵向拉伸钢筋的配筋率由下式表示： As拉伸钢筋截面积b的截面宽度h0梁截面的有效高度为h0=h-ash0=h-as、13、As所有拉伸钢筋的合力点到梁底面的距离、单列钢筋as=35mm、双列钢筋， 用c表示。15、第4章、混凝土结构设计原理、主页、目录、帮助、下一章、上一章、室内正常环境下，板和梁保护层厚度：C20时，c=20mm； C25时，c=15mm。 梁： C20时，c=30mm； C25时，c=25mm。16、第4章、混凝土结构设计原理、主页、目录、帮助、下一章、上一章、4.2.1受到弯曲正截面三个力阶段的测试方法、17、中弯矩M/Muaf关系曲线图：18、第一阶段截面破裂前从第二阶段截面开裂到纵向拉伸钢筋屈服前阶段。 第三阶段钢筋屈服至破坏阶段。 19、各阶段与各特征点截面应力-应变分析：My、fyAs、IIa、m、sas、II、sas、m、I、Mu、fyAs=T、c、IIIa、m、fyAs、III、sas、Mcr、Ia、ftk、20、受弯构件截面的各力阶段的分析Ia抗裂计算依据，II正常工作状态，变形和裂缝宽度计算依据，IIIa承载能力极限状态。 21、配筋率、纵向受力钢筋截面积As和截面有效面积的百分比。4.2.2正截面受弯三种破坏，22，4.2.2正截面受弯三种破坏，钢筋刚好时钢筋梁破坏发生条件：min.h/h0b，23，1 .钢筋梁的特点：裂缝、混凝土应力由裂缝截面钢筋承担，荷载增加拉伸钢筋屈服，压区混凝土塌陷，破坏前裂缝、变形明显发展，有破坏征兆，延性破坏，钢材和混凝土材料充分发挥，设计允许，受min.h/h0max、24、4.2.2正截面弯曲的三种破坏， 钢筋多时超筋梁断裂发生条件：b，25，超筋梁特征：裂纹、裂纹多细、钢筋应力不高，最终压区混凝土破裂、裂纹、变形不明显，断裂具有脆性性质，钢材不能充分发挥作用，不允许设计，mm 4.2.2正截面弯曲的三种断裂形式，配筋少时-少筋梁断裂发生条件：min.(h/h0)，27，少筋梁特征：断裂，受混凝土抗拉强度控制，承载力低，断裂属于突然脆性断裂，混凝土抗压承载力高不允许设计的y，筋，sy，筋，极限破坏，47，48，xb=1.xcb，49，平衡条件：1fcbxb=fyAs，50 4.3.5筋和少筋破坏的极限条件，min最小配筋率为钢筋min.h/h0b，确定的理论基于：Mu=Mcr，51，(1)弯曲部件、偏心拉伸、轴心拉伸部件一侧的纵向拉伸钢筋的配筋率不得小于0.2%和0.45ft/fy的大的值，(2)横跨在基础上的混凝土板规范min为52、4.4单筋矩形截面的承载力计算、4.4.1基本计算式和适用条件、53或1 .基本计算式、54、导入相对受压区高度也为：或Mu正截面的抗弯矩承载力， h0截面的有效高度h0=has单列钢筋时： as=35mm双配筋时： as=5060mm板时： as=20mm、55，可以从相对极限受压区的高度b导出最大配筋率b和单筋矩形截面的最大弯曲承载力Mumax。 可得：56，(1)b或b，xxbMMu，max (2)min.h/h 0，2 .适用条件：57，实际工程配筋说明：实际工程经济，梁截面配筋率低于b。 (1)、(2)确保所有梁在接近破坏时具有明显的前兆和破坏时的适当延展性。 确定了弯矩值后，可以设计不同大小的梁。 配筋率越小，梁的截面越大；配筋率越大，梁的截面越小。 58、根据我国工程实践经验，合适范围内梁、板的综合经济指标较好，梁、板的经济配筋率：实心板、矩形梁、t形梁、=(0.30.8)%、=(0.61.5)%、=(0.91.8)%、=(59，1 .剖面设计：2 .剖面校正：As=？ BH、fc、fy、m、已知：要求：BH、fc、fy、As、m、已知：Mu=？ 求：4.4.2截面承载力计算两类问题，60，1 .截面设计：由力学分析确定弯矩的设计值m，由横断面高比确定截面的初步尺寸，由受力特性和使用功能确定材料性，由基本公式，(4-21 )求x，由管理公式的适用条件xxb(b )，基本公式(4-20 )求As， 选择钢筋直径和根数求出As的实际值，配置钢筋，61，2 .剖面研究：x (或=.fy/a1fc )，管理适用条件，Mu，mum，结构安全，xb，min.h/h0，Mu=Mu，max=1fcbh02b(1-0.5b )，62， 4.4.3正截面弯曲承载力的计算系数和方法在公式：1fcbh0=fyAs mu=1fcbh02(1-0.5)，或Mu=fyAsh0(1-0.5)，63，s=(10.5 )，s=10.5，s，s之间有一对一的关系：64，因此，单筋矩形截面最大65、关于设计问题：关于讨论问题：66、例题1为矩形梁截面尺寸bh=250mm500mm； 环境类别为1种，弯矩设计值M=180kN.m，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级钢筋。 求：必要的纵向拉伸钢筋。 解：1、求出拉伸钢筋As，求出x ()环境类别为1种，Cmin=25mm，因此设as=35mm时，h0=500-35=465mm； fc=14.3N/mm2、ft=1.43N/mm2、fy=360n/mm2、67、表3-5:1=1.0、1=0.8、表3-6b=0.518从计算系数s、s、68、中选择可选钢筋，分别为4根20、As=1256mm2,2、2、2、管理适用条件、 钢筋采用HPB235级钢筋。 可变荷载区段系数Q=1.4，永久荷载区段系数G=1.2，环境类别为一类，钢筋混凝土重量为25kN/m3。 求出：板厚和纵向拉伸钢筋面积。 70、解：1、求出钢筋面积As以b=1000mm带为计算手段，板厚为80mm、板自重gk=250.08=2.0kN/m2，从材料强度来看，分别表示为2-2、2-7、fc=14.3N/mm2、ft=1.43N/mm2、fy=210N/mm2，表4-5 (1)求出： m设计值m=1/8(ggqqk ) l 02=1/8(1. 221.43 )2. 342、M=4.52kN.m、71；(2)求出：因为钢筋面积As因问题而为as=20mm，所以h0=80-20=60mm、72、可选钢筋、8140、As=359mm2 2、2、管理适用条件；适用条件；73、例题3已知梁的纵拉钢筋是直径16mm的4根HRB335级钢筋，As=804mm2； 混凝土强度等级为C40，受力矩M=89kN.m。 环境类别是类别。 求：管理该梁的断面是否安全。 解：1、要求(x )、环境类别为1种、Cmin=25mm，因此设as=35mm时h0=450-35=415mm； 从材料强度考察附表2-2、2-7，设定为fc=19.1N/mm2、ft=1.71N/mm2、fy=300n/mm2、74、表4-5:1=1.0、1=0.8、表4-6b=0.55 . 管理适用条件，75，2，求： Mu，76，第4章，混凝土构造设计原理，主页，目录，帮助， 下一章、上一章、4.5双筋矩形截面承载力计算、结构构件受到弯矩时，1 .适用情况、弯矩的设计值大于单筋截面的最大阻力弯矩值，不应改变截面尺寸、混凝土强度时，受压区因某种原因配置受力钢筋时。 双筋断面不经济，尽量不要用。 77、受压钢筋强度的利用，为了防止受压钢筋的压曲，受压区的混凝土保护层早期崩落，影响承载力，必须配置封闭环。 受压钢筋超过3根时，应设置复合箍筋。78，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章，2 .计算公式和适用条件，79，第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章，公式(4-27 )和(4-4) 80，第4章，混凝土构造设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章，3 .计算方法，(1)断面设计，81，第4章，混凝土构造设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章， 下一章可从式(4-27 )和(4-28 )中得到：第4章，混凝土构造设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章， 根据已知的式(3-28 ) :83、双筋矩形截面的应力图可以用分解的方法求解：(a )、(b )、(c )、84、纯钢筋部分：As1、力和力矩可以表示为：85、 第4章，混凝土结构设计原理，主页，目录，帮助，下一章，上一章，(2)截面检查，86 4.6.1概要，矩形截面承载力的计算，不考虑拉伸区的混凝土作用，可以挖掘一些混凝土，减轻自重，集中放置受力钢筋4.6T形截面的承载力计算，87，t形截面是指凸缘处于受压区域的状态，同样，t形截面的凸缘方向不同，因此应分别考虑矩形和t形。88、凸缘计算宽度bf的值：纵向压缩应力沿凸缘不均匀分布，越远离梁肋，压缩应力越小。 设计中：限制法兰宽度，假设压力应力分布均匀，bf。 89，规范规定采用表4.5的最小值。 t型、I型及倒l型截面根据弯曲部件的凸缘计算宽度bf、90、4.6.2计算式及适用条件，t型截面根据其中和轴的位置分为两种类型，第一类t型截面：中和轴在凸缘高度范围内的xhf，第二类t型截面：中和轴在梁辅内的xhf， 91、平衡状态是第一、两种t形截面的边界状态，两种t形截面的边界状态是x=hf、92、判别条件：截面研究时：截面设计时： 93、与第一种t形截面的计算式：bfh的矩形截面相同的：适用条件： (一般满足)、94第二类t形截面的计算式3360、