受弯构件正截面承载力计算ppt课件

道路桥梁工程技术专业钢筋混凝土结构计算CalculationofReinforcedConcreteStructures,受弯构件正截面承载力计算,1,受弯构件：,同时受到弯矩M和剪力V共同作用,而N可以忽略的构件。,4.1概述,受弯构件截面类型：梁、板,对适筋梁的试验：,4.2.1梁的受力性能4.2.2梁正截面工作的三个阶段（1）截面应力分布三个阶段,4.2试验研究分析,可绘出跨中弯矩M/Muf点等曲线如图：,第一阶段截面开裂前阶段。,第二阶段从截面开裂到纵向受拉钢筋到屈服阶段。,第三阶段破坏阶段。,对各阶段和各特征点进行详细的截面应力应变分析：,My,fyAs,IIa,M,sAs,II,sAs,M,I,Mu,fyAs=Z,D,IIIa,M,fyAs,III,sAs,Mcr,Ia,ftk,在弯矩作用下发生正截面受弯破坏；,在弯矩和剪力共同作用下发生斜截面受剪或受弯破坏。,本章要求掌握：单筋矩形截面、双筋矩形截面、单筋T形截面正截面承载力计算。,（2）破坏特性,配筋率,纵向受力钢筋截面面积As与截面有效面积的百分比,4.2.3配筋率对正截面破坏性质的影响,1.少筋梁：,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。,砼的抗压承载力未充分利用。,设计不允许。,max,(a),(b),(c),进行受弯构件截面各受力工作阶段的分析,可以详细了解截面受力的全过程,而且为裂缝、变形及承载力的计算提供依据。,Ia抗裂计算的依据,II正常工作状态,变形和裂缝宽度计算的依据;,IIIa承载能力极限状态;,以IIIa阶段作为承载力极限状态的计算依据,并引入基本假定：,1.截面平均应变符合平截面假定；,2.不考虑受拉区未开裂砼的抗拉强度；,3.设定受压区砼的关系(图3-8)；,4.设定受拉钢筋的关系(图3-9)。,4.3.1基本假定,4.3受弯构件正截面承载力计算,4.3.2受力分析4.3.3等效矩形应力图形,受压砼的应力图形从实际应力图,理想应力图,等效矩形应力图,x0实际受压区高度,x计算受压区高度，x=0.8x0。,D,D,D,Mu,Mu,Mu,Asfy,Asfy,Asfy,实际应力图,理想应力图,计算应力图,4.3.4界限相对受压区高度与最小配筋率（1）界限相对受压区高度相对受压区高度当超筋梁破坏,当y,适筋,当sMmax且其他条件不能改变时,用双筋。,双筋用钢量较大,故h0=has(5060mm),利用基本公式求解:,两个方程,三个未知数,无法求解。,截面尺寸及材料强度已定,先应充分发挥混凝土的作用,不足部分才用受压钢筋As来补充。,令x=xb=bh0,这样才能使As+As最省。,将上式代入求得:,将As代入求得As:,解:两个方程解两个未知数,由式(3-21)求x,x=h0,当2asb,说明As太少,应加大截面尺寸或按As未知的情况I分别求As及As。,当b,将上式求的代入求As,说明As过大,受压钢筋应力达不到fy，此时可假定:,或当As=0的单筋求As:,取较小值。,令：,当xhf(图b),(a),(b),hf,此时的平衡状态可以作为第一,二类T形截面的判别条件：,两类T型截面的界限状态是x=hf,判别条件：,截面复核时:,截面设计时:,第一类T形截面的计算公式:,与bfh的矩形截面相同:,适用条件:,(一般能够满足。),第二类T形截面的计算公式:,适用条件:,(一般能够满足。),4.6.3基本公式的应用,截面设计,截面复核,截面设计:,解:首先判断T形截面的类型:,然后利用两类T型截面的公式进行计算。,已知：b,h,bf,hf,fc,fy,求：As,截面复核:,首先判别T形截面的类型:计算时由Asfy与1fcbfhf比较。,然后利用两类T形截面的公式进行计算。,已知：b,h