第3章 受弯构件正截面承载力计算 [新]

1、第 3 章 受弯构件正截面承载力计算3.1 3.1 受弯构件的构造受弯构件的构造3.2 3.2 受弯构件正截面受力全过程与计算原则受弯构件正截面受力全过程与计算原则3.3 3.3 单筋矩形截面受弯构件单筋矩形截面受弯构件3.4 3.4 双筋矩形截面受弯构件双筋矩形截面受弯构件3.5 T3.5 T形截面受弯构件形截面受弯构件小结小结受弯构件正截面承载力计算课程目标 1.1.熟悉受弯构件正截面的构造要求熟悉受弯构件正截面的构造要求 2.2.了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特点；适筋受弯构件在各阶段的受力特点； 3.3.掌握公路桥涵工

2、程中单筋矩形截面、双筋掌握公路桥涵工程中单筋矩形截面、双筋矩形截面、矩形截面、T T形截面受弯构件正截面承载力的形截面受弯构件正截面承载力的计算方法（包括承载力计算和截面尺寸及配计算方法（包括承载力计算和截面尺寸及配筋设计）筋设计）受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-截面形式1.截面形式矩形、T形、箱形等受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-尺寸 1.截面尺寸 1）板 预制板宽一般控制在11.5m,h模数取10mm 最小板厚？ 2）梁 梁宽常取b=120、150、180、200、220、250、300、350等，h模数取50或100mm, 矩形截面一般h/b=2.02.5； 预制T形截面梁h/l

3、=1/111/16, b=120180 翼缘端部厚不小于100，根部后h/10受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-钢筋构造1.配筋率0bhAs（3-1）受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-钢筋构造 2.单向板配筋（见图4-4）受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-钢筋构造3.梁的配筋受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-钢筋构造为什么要规定最小净距及保护层？受弯构件正截面承载力计算梁板的构造-箍筋构造箍筋的形式？箍筋的作用？箍筋的直径及间距？固定受拉筋时400、h/2固定受压筋时400、15d思考1 1.试说明单向板的配筋特点。 2.钢筋混凝土梁内主要配置哪些钢筋？各起什么作用？ 3.为什么钢筋要

4、有足够的混凝土保护层厚度？一般梁、板受力钢筋的保护层厚度如何确定？ 4.参照图3-7，试说明规定各主钢筋横向净距和层间净距的原因。受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面受力全过程破坏形态 少筋梁破坏：一裂即一裂即坏坏适筋梁破坏：受拉区钢筋先屈服，受压区受拉区钢筋先屈服，受压区混凝混凝 土后压碎。土后压碎。超筋梁破坏：受压区混凝土压碎，受拉区受压区混凝土压碎，受拉区钢筋不屈服。钢筋不屈服。受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算原理基本假定1.平截面假定2.不考虑混凝土的抗拉强度3.材料应力-应变物理关系受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算原理混凝土等效矩形应力图形等效原则：

5、合力相等，合力作用点不变。受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算原理相对界限受压区高度 ab线代表界限应变状态 依据比例关系可知：scusdbEfhx1100scusdbbbEfhxhx10001985. 001. 010cususuhx（3-12）b取值详见表3-2受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算原理最小配筋率min为什么要规定最小配筋率？规定min 的原则？公桥规规定min取值见附表1-9受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件基本公式ssdcdAfbxf200 xhbxfMMcdud200 xhAfMMssdud（3-13）（3-14）（3-15）受弯构件正

6、截面承载力计算单筋矩形截面受弯承载力适用条件 （1）为防止出现超筋0hxbb或min或（2）为防止出现少筋max（3-21）受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯承载力公式的直接应用 1）截面设计 情况1：求As直接解方程; 情况2：求b、h及As先假定b及e，再求h及As受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯承载力公式的直接应用 2）截面复合 情况1：符合适筋条件直接解方程求MU; 情况2：属于超筋，承载力计算公式近似为：)5.01(20bbcdubhfM（3-22）单筋矩形截面受弯承载力例题1.例3-1例33先课堂自学，后展开讨论：例3-1当取h0=455，实际配筋As=1018时，受

7、弯承载力Mu=？例3-2、3-3中as=c+d/2（其中为钢筋的外径？）受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯承载力例题及作业1.例3-42.作业：P81习题3-16、3-17受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯承载力讨论（1）计算配筋很少时，应如何配筋？（2）计算配筋很大（超筋）时，应如何调整设计方案？受弯构件正截面承载力计算双筋矩形截面受弯构件受压钢筋的应力何谓双筋？什么情况下采用双筋截面？当满足条件：2sax 普通钢筋均达到屈服，中高强钢筋应力取0.002Es。受弯构件正截面承载力计算双筋矩形截面受弯承载力基本计算公式受弯构件正截面承载力计算双筋矩形截面受弯

8、承载力基本计算公式ssdssdcdAfAfbxf)(2000sssdcdudahAfxhbxfMM（3-24）（3-25）受弯构件正截面承载力计算双筋矩形截面受弯承载力公式适用条件（1）为防止出现超筋梁，要求满足：0hxb（2）为保证受压钢筋屈服，要求满足：2sax )(0sssduahAfM2sax 当不满足条件（2），即：取：2sax 并对受压钢筋合力作用点取矩：（3-27）（3-28）（3-29）受弯构件正截面承载力计算双筋矩形截面受弯承载力公式应用 （1）截面设计 情况1：同时求受拉、受压钢筋b情况2：已知受压钢筋，只求受拉钢筋补充下列条件后直接利用公式求解：无需补充条件可直接利用公式

9、求解，注意验算适用条件！受弯构件正截面承载力计算双筋矩形截面受弯承载力公式应用 （2）截面复核例3-5（自学并思考受压筋配多少好？过多或过少的结果如何？）作业：P82习题3-19、3-20受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件相关规定 1 1）T T形截面组形截面组成：翼缘板成：翼缘板+ +梁梁肋肋2）受压翼缘有效宽度取值）受压翼缘有效宽度取值详见详见P67三条规定之最小者三条规定之最小者受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件分类受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件基本计算公式ssdfcdAfxbf200 xhxbfMMfcdud200 xhAfMMssdud（3-31）（3-32）（

10、3-33）1）第一类T形截面受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件适用条件1）第一类T形截面min00)2() 1 (bhAhhxsbf条件（1）一般能满足，可不必验算受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件基本计算公式ssdffcdcdAfbbhfbxf)(2)(2000fffcdcdudhhbbhfxhbxfMM（3-34）（3-35）2）第二类T形截面受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件适用条件2）第二类T形截面min00)2() 1 (bhAhxsb条件（2）一般能满足，可不必验算受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件公式应用1）截面设计求As（1）假设as（2）判断T形截面类

11、型？（3）利用公式直接求解（4）选配筋受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件公式应用2）截面复核求Mu（1）检查钢筋布置（2）判断T形截面类型？（3）利用公式直接求解判断T形截面类型（截面设计） 满足下列条件，属于第一类T形截面，否则为第二类T形截面200fffcddhhhbfM（3-36）返回判断T形截面类型（截面复核）满足下列条件，属于第一类T形截面，否则为第二类T形截面ffcdssdhbfAf（3-37）返回受弯构件正截面承载力计算T形截面受弯构件例题3-6作业：P82 3-23思考3 1.在截面设计时，如何判别两类T形截面？在截面复核时又如何判别？ 2.工程中空心板、箱型梁等能否按T形截面处理方法进行正截面受弯承载力计算？应如何进行？ 3.单筋截面、双筋截面、T形截面在受弯承载力方面哪种更合理？为什么? 4.试分别写出两类T形截面按双筋设计时的受弯承载力计算基本公式？5.影响矩形截面梁配筋量大小的因素讨论 举例：设计一矩