原理4-受弯构件正截面承载力计算

1、第四章 受弯构件正截面承载力计算第一节 概述,一、单筋受弯构件 仅在受拉区配置受力钢筋的受弯构件。 二、双筋受弯构件 仅在受拉区配置受力钢筋的受弯构件,back,2,第二节 试验研究分析,一、梁的受力性能 着重研究梁正截面受力和变形的变化规律，通常采用两点加荷，在 两个对称集中荷载间的区段，形成纯弯段，可以基本上排除剪力的 影响。 二、梁正截面工作的三个阶段,back,3,三、配筋率对正截面破坏性质的影响 1、适筋梁破坏始自受拉区钢筋的屈服。 2、超筋梁配筋率很大，破坏始自受压区混凝土的压碎。 3、少筋梁配筋率很低一裂就坏,back,4,第三节 受弯构件正截面承载力计算方法,一、基本假设 1、

2、截面应变保持平面 2、不考虑混凝土的抗拉强度，认为拉力全部由受拉钢筋承担 3、混凝土应力应变关系 4、钢筋应力应变关系 二、受力分析,back,5,三、等效矩形应力图形 等效代换的原则是： 保证两图形压应力合力的大小和作用点位置不变。 四、界限相对受压区高度与最小配筋率 1、相对受压区高度 2、相对界限受压区高度 超筋梁破坏 适筋梁破坏 界限破坏,back,6,3、规范规定： 有屈服点的钢筋： 有屈服点的钢筋： 4、最小配筋率 见表4.1， 对受弯梁类构件，受拉钢筋百分率不应小于45ft/fy，同时不应小于 0.2,back,7,第四节 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,一、基本公式与适用

3、条件 1、基本公式 2、适用条件 （1）、为防止超筋破坏： （2）、为防止少筋破坏,back,8,3、截面构造要求： （1）、梁的构造要求： （2）、板的构造要求： 板的分布钢筋的作用： 垂直于板受力钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋。分布钢筋的作用是将板面上的荷载更均匀地传布给受力钢筋，同时在施工中可固定受力钢筋位置，而且它也能抵抗温度和收缩应力。分布钢筋按构造配置，分布钢筋的截面面积不应小于受力钢筋截面面积的l0，其间距不应大于300mm，当板所受的温度变化较大时，或板上集中荷载较大时，分布钢筋间距不宜大于200mm分布钢筋的直径通常取46mm,back,9,二、基本公式的应用 1、截面

4、设计 在进行截面设计时，通常是已知弯矩设计值m，要求确定构件的截面尺寸及配筋。对适筋梁正截面受弯承载力起决定作用的是钢筋的强度，而混凝土强度等级的影响不很明显。 例题4.1。 2、截面复核 对已经建成的或已完成设计的结构构件，其截面尺寸、配筋量和材料等均已知，要求计算截面的受弯承载力，或复校截面承受某个弯矩值是否安全。 截面复核的根本是求截面极限弯矩值,back,10,第五节 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算,采用双筋截面 1、当截面承受的弯矩较大，而截面尺寸受到使用条件的限制，不允许继续加大，混凝土强度等级也不宜提高时，则应采用双筋截 面，即在受压区配置钢筋以协助棍凝土承担压力，使破坏时

5、受拉钢筋应力达到屈服强度而受压混凝土尚不致过早被压碎。 2、在某些构件的截面中，不同的荷载作用情况下可能产生变号弯 矩，如在风力或地震力作用下的框架横梁，为了承受正负弯矩分别作用时截面出现的拉力，需在梁截面的顶部及底部均配置钢筋，则截面便成为双筋截面。 3、在一般情况下采用受压钢筋来承受截面的部分压力是不经济的，应避免采用，但双筋梁可以提高截面的延性及减小使用阶段的变形,back,11,一、受压钢筋的应力 规范规定在计算中考虑受压钢筋并取 时， 必须满足： 如不满足上式，说明截面破坏时受压钢筋应变不能达到0.002，认为 受压钢筋不屈服。 二、基本公式与适用条件 1、基本公式,back,12,

6、2、适用条件 （1）、为防止超筋破坏： （2）、为保证受压钢筋达到抗压设计强度： （3）、若 ，则说明受压钢筋不能达到抗压设计强度，规范规定取 则对受压钢筋合力点取矩，得到正截面受弯承载力计算公式,back,13,二、基本公式的应用 1、截面设计 情况1：已知材料强度等级、截面尺寸及弯矩设计值，求受拉受压 钢筋面积。 计算步骤：（1）在实际计算中，应使截面的总的钢筋截面面积最 少，应考虑充分利用混凝土的强度 。令 （2）将其代入，解得： （3）解得： 例题4.5,back,14,情况2：已知材料强度等级、截面尺寸、弯矩设计值及受压钢筋面 积，求受拉钢筋面积。 充分利用受压钢筋的强度，以使总用钢

7、量为最小。联立求解两个基本公式，求解混凝土受压区高度和受拉钢筋面积。 2、截面复核 已知材料强度等级、截面尺寸和受拉受压钢筋面积， 要求复核截面的受弯承载力。 联立求解两个基本公式,back,15,第六节 t形截面受弯构件正截面承载力计算,一、概述 1、t形截面构件 2、t形、倒l形截面受弯构件翼缘计算宽度的确定,back,16,二、基本公式与适用条件 1、t形截面的分类： （1）、第一类t形截面 （2）、第二类t形截面 2、两类t形截面的界限,back,17,3、判别公式： （1）、第一类t形截面 （2）、第二类t形截面,back,18,4、第一类t形截面的基本公式及适用条件 基本公式： 适用条件： （1）、为防止超筋破坏： （2）、为防止少筋破坏,back,19,5、第二类t形截面的基本公式及适用条件,bac