工学第4章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件

第4章

钢筋混凝土受弯构件

正截面承载力计算11第4章

钢筋混凝土受弯构件

正截面承载力计算11本章主要内容１

梁正截面受弯的受力全过程：２

正截面受弯承载力的计算原理：３受弯构件正截面受弯承载力计算（矩形截面、T形截面）：４

梁板的构造要求：截面尺寸配筋构造三个受力阶段三种破坏形态计算公式适用条件基本假定受压区混凝土的压力配筋率本章主要内容１梁正截面受弯的受力全过程：三个受力阶段计算公4.1概述几个基本概念１.受弯构件：主要是指各种类型的梁与板，土木工程中应用最为广泛。２.正截面：与构件计算轴线相垂直的截面为正截面。３.承载力计算公式：

M

≤Mu，

M受弯构件正截面弯矩设计值，

Mu受弯构件正截面受弯承载力设计值4.1概述几个基本概念４.混凝土保护层厚度：纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。用c表示。为保证钢筋混凝土结构的耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于25mm；５、配筋率

用下述公式表示４.混凝土保护层厚度：

公式中各符号含义：

As为受拉钢筋截面面积；b为梁宽；h0为梁的有效高度，h0=h-as；as为所有受拉钢筋重心到梁底面的距离，单排钢筋as=35mm，双排钢筋as=55~60mm。

h0asb提示：

在一定程度上标志了正截面纵向受拉钢筋与混凝土截面的面积比率，对梁的受力性能有很大的影响。公式中各符号含义：h0asb提示：在一定程度上标志了正梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形。常用梁、板的截面形状和尺寸梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形。预应力T形吊车梁照片预应力T形吊车梁照片

说明：

目前国内应用较多的是现浇钢筋混凝土结构。图示空心板、槽型板等一般为预制板，考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠合梁和叠合板说明：4.2受弯构件正截面的受力特性4.2.1配筋率对构件破坏特征的影响根据试验研究，梁正截面的破坏形式与配筋率，钢筋和混凝土强度有关。当材料品种选定以后，其破坏形式主要依的大小而异。按照梁的破坏形式不同，划分为以下三类：适筋梁；超筋梁；少筋梁4.2受弯构件正截面的受力特性4.2.1配筋率对构件通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间的区段(称“纯弯段”)上，不仅可以基本上排除剪力的影响(忽略自重)，同时也有利于在这一较长的区段上(L／3)布置仪表，以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置多排测点，用仪表量测梁的纵向变形。

试验梁的布置弯矩图剪力图通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，如1、适筋梁--塑性破坏或延性破坏

钢筋适量，受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压坏，中间有一个较长的破坏过程，有明显预兆，“塑性破坏”，破坏前可吸收较大的应变能。２、超筋梁--“脆性破坏”钢筋过多，在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁”。超筋梁虽配置过多的受拉钢筋，但由于其应力低于屈服强度，不能充分发挥作用，造成钢材的浪费。这不仅不经济，且破坏前毫无预兆，故设计中不允许采用这种梁。1、适筋梁--塑性破坏或延性破坏

钢筋适量，受拉钢筋

当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，此时的配筋率称为最小配筋率rmin

３、少筋梁–脆性破坏当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，

这种破坏取决于混凝土的抗拉强度ft，混凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小。少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许采用。梁破坏时的极限弯矩Mu小于在正常情况下的开裂弯矩Mcr。梁配筋率越小，Mcr-Mu的差值越大；越大(但仍在少筋梁范围内)，Mcr-Mu的差值越小。当Mcr-Mu=0时，它就是少筋梁与适筋梁的界限。这时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值min。这种破坏取决于混凝土的抗拉强度ft，混凝土的受压强度未1．适筋梁2．超筋梁3.少筋梁1．适筋梁4.2.2适筋受弯构件截面的几个阶段

在试验过程中，荷载逐级增加，由零开始直至梁正截面受弯破坏。整个过程可以分为如下三个阶段：

开裂前--第一阶段，界限Ia钢筋屈服前--第二阶段，界限IIa梁破坏（混凝土压碎）前--第三阶段，界限IIIaxnecesf4.2.2适筋受弯构件截面的几个阶段在试验过程中，荷载逐

１）从开始加荷到受拉区混凝土开裂前，梁的整个截面均参加受力。受拉区混凝土有一定的塑性变形，但整个截面的受力基本接近线弹性，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。１、第I阶段－开裂前加载过程中弯矩－曲率关系第Ｉ阶段截面应力应变关系IIa0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMyxnecesf１）从开始加荷到受拉区混凝土开裂前，梁的整个截面均参

２）受拉区混凝土即将开裂的临界状态Ⅰa

受拉区混凝土塑性变形达到最大，受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时，et=etu，为截面即将开裂的临界状态（Ⅰa状态）。受压区应力直线分布。此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr（crackingmoment）。作为受弯构件抗裂度计算依据。0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa２）受拉区混凝土即将开裂的临界状态Ⅰa0.40.60１）

在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担，导致钢筋应力有一突然增加（应力重分布），这使中和轴比开裂前有较大上移。随着荷载增加，受拉区不断出现一些裂缝，拉区混凝土逐步退出工作，截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线有明显的转折。虽然受拉区有许多裂缝，但如果纵向应变的量测标距有足够的长度（跨过几条裂缝），则平均应变沿截面高度的分布近似直线（平截面假定）。

２、带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段）0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系II阶段前期截面应力应变关系IIafs１）在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前２）

荷载继续增加，钢筋的拉应力，挠度变形不断增大，裂缝宽度也随荷载的增加而不断开展，但中和轴的位置在这个阶段没有显著变化。平均应变沿截面高度的分布近似直线。由于受压区混凝土的压应力随荷载的增加而不断增大，其弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。

钢筋混凝土在正常使用情况下，截面弯矩一般处于该阶段。所以在正常使用情况下，钢筋混凝土是带裂缝工作的。裂缝宽度和挠度变形计算，要以该阶段的受力状态分析为依据。MesfsII阶段中后期截面应力应变关系0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa２）荷载继续增加，钢筋的拉应力，挠度变形不断增大，裂缝宽度

３）随着荷载增加，当钢筋应力达到屈服强度时（es=ey），梁的受力性能将发生质的变化。此时的受力状态记为Ⅱa状态，弯矩记为My，也称为屈服弯矩(yieldingmoment)。此后，梁的受力将进入屈服阶段（Ⅲ阶段），挠度、截面曲率、钢筋应变及中和轴位置均出现明显的转折。0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIaIIa阶段截面应力应变关系Mfs=fyes=ey３）随着荷载增加，当钢筋应力达到屈服强度时（es=ey３、破坏前（III阶段）Ⅲ阶段截面应力和应变分布M>eyfy１）钢筋应力达到屈服时，受压区混凝土尚未压坏。在该阶段，钢筋应力保持为屈服强度fy不变，即钢筋的总拉力T保持定值，但钢筋应变es则急剧增大，裂缝显著开展，中和轴迅速上移，受压区高度xn有较大减少。由于受压区混凝土的总压力C与钢筋的总拉力T应保持平衡，即T=C，受压区高度xn的减少将使得混凝土的压应力和压应变迅速增大，混凝土受压的塑性特征表现的更为充分。

0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa３、破坏前（III阶段）Ⅲ阶段截面应力和应变分布M>eyfy受压区高度xn的减少使得钢筋拉力T与混凝土压力C之间的力臂有所增大，截面弯矩也略有增加。在该阶段，钢筋的拉应变和受压区混凝土的压应变都发展很快，截面曲率f和梁的挠度变形f也迅速增大，曲率f和梁的挠度变形f的曲线斜率变得非常平缓，这种现象可以称为“截面屈服”。Ⅲ阶段截面应力和应变分布M>eyfy0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa受压区高度xn的减少使得钢筋拉力T与混凝土压力C之间

２）

在试验室内，混凝土受压可以具有很长的下降段，梁的变形可以持续较长，但有一个最大弯矩Mu。超过Mu后，梁的承载力将有所降低，直至最后压区混凝土压酥。Mu称为极限弯矩，此时的受压边缘混凝土的压应变称为极限压应变ecu，对应截面受力状态为“IIIa状态”。试验表明，达到Mu时，ecu约在0.003~0.005范围，超过该应变值，压区混凝土即开始压坏，表明梁达到极限承载力。因此该应变值的计算为极限弯矩Mu的标志。Mu>eyⅢa阶段截面应力和应变分布fyecu0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa２）在试验室内，混凝土受压可以具有很长的下降段，梁的变

对于配筋合适的梁，在III阶段，其承载力基本保持不变而变形可以很大，在完全破坏以前具有很好的变形能力，破坏预兆明显，我们把这种破坏称为“延性破坏”。延性破坏是设计钢筋混凝土构件的一个基本原则。

0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa说明：0.40.60.81.0McrMu0fM/Mufcr裂缝开裂前--第一阶段，界限Ia钢筋屈服前--第二阶段，界限IIa梁破坏（混凝土压碎）--第三阶段，界限IIIa裂缝开裂前--第一阶段，界限Ia4.3建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法4.3.1基本假定

一、截面的应变沿截面高度保持线形关系----平均应变的平截面假定;二、不考虑混凝土的抗拉强度；三、应力—应变的关系（钢筋，混凝土）。4.3建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法4.3.1１、混凝土应力—应变的关系试验得到混凝土应力应变曲线计算用混凝土应力应变曲线１、混凝土应力—应变的关系试验得到混凝土应力应变曲线计算用混各系数查表4-3各系数查表4-3‰２．钢筋的应力—应变

关系试验得到钢筋应力应变曲线热轧钢筋设计曲线‰２．钢筋的应力—应变

关系试验得到钢筋热轧钢4.3.2单筋矩形截面正截面承载力计算

4.3.2单筋矩形截面正截面承载力计算

1.计算简图Mux01.计算简图Mux0前面根据基本假定，从理论上得到钢筋混凝土构件的正截面承载力受弯极限弯矩Mu的计算公式。

显然，在极限弯矩Mu的计算中，仅需知道C的大小和作用位置yc即可。但由于混凝土应力-应变关系的复杂性，即使已经作出了很多假定，C和yc的计算仍然较为复杂，上述公式在实用上还很不方便，需要进一步简化。可用等效矩形应力图形来代换受压区混凝土应力图。等效矩形应力图的合力大小等于C，形心位置与yc一致前面根据基本假定，从理论上得到钢筋混凝土构件的正截面等效矩形应力图的取用原则：用等效矩形应力图计算得到的合力，大小等于C，合力的形心位置与yc一致。如下图所示。等效矩形应力图的取用原则：等效矩形应力图形的表示方法用等效矩形应力图形系数α和等效矩形受压高度系数β表示。等效矩形应力图的应力值设为α1

fc，等效矩形应力图的高度设为βx0。则有：等效矩形应力图形的表示方法[工学]第4章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件2.基本计算公式基本公式为两个平衡条件C=a1fcbxTs=yAsM

afcxf2.基本计算公式基本公式为两个平衡条件C=a1fcbxTs

规范还作出如下规定：１、配筋率同时不应小于0.2%２、对于现浇板和基础底板沿每个方向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。（1）最小配筋率ρmin—适筋梁与少筋梁的界限确定的理论依据为：Mcr=Mu3.基本计算公式的适用条件规范还作出如下规定：（1）最小配筋率ρmin—适筋梁与少相对受压区高度(2)为防止超筋，要求相对受压区高度不大于界限相对受压区高度相对受压区高度x

不仅反映了钢筋与混凝土的面积比（配筋率r），也反映了钢筋与混凝土的材料强度比，是反映构件中两种材料配比本质的参数。相对受压区高度(2)为防止超筋，要求相对受压区高度不大于界限界限相对受压区高度—适筋梁与超筋梁的界限界限受压区高度xb：梁内配筋达到某一特定值，当受拉纵筋屈服的同时，混凝土受压边缘纤维达到其极限压应变，此时的截面等带矩形应力图的高度，为界限受压区高度。相应的配筋为界限配筋，是适筋与超筋的界限。界限相对受压区高度—适筋梁与超筋梁的界限界限受压区高度xb：界限相对受压区高度：界限受压区高度与截面有效高度的比值。进一步简化为：即有：从表达式看出：β1仅与材料性能有关，而与截面尺寸无关。界限相对受压区高度：进一步简化为：即有：从表达式看出：β1当梁相对受压区高度

<b时，或s>y，属于适筋梁；

>b时，或s<y，则属于超筋梁。当梁相对受压区高度界限配筋率ρb：适筋梁Mu的上限Mu,max：达到界限破坏时的受弯承载力界限配筋率ρb：适筋梁Mu的上限Mu,max：[工学]第4章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件公式的适用条件注意的问题一、防止超筋脆性破坏１、适用公式(满足下述任一公式即可)２、实际工程的配筋说明在工程实践中要做到经济合理，梁的截面配筋率要比b低一些。公式的适用条件注意的问题一、防止超筋脆性破坏２、实际工程的配1)脆性破坏无明显预兆，在工程中应杜绝这种破坏情况。为了确保所有的梁在临近破坏时具有明显的预兆以及在破坏时具有适当的延性，就要求b。如美国ACI规范，有0.75b的明确规定。2)根据前面公式，当弯矩设计值M确定以后，可以设计出不同截面尺寸的梁。配筋率小些，梁截面就要大些；当大些，梁截面就可以小些。为了保证总造价低廉，必须根据钢材、水泥、砂石等材料价格及施工费用(包括模板费用)确定出不同值时的造价，从中可得出一个理论上最经济的配筋率。但根据我国生产实践经验，当波动在最经济配筋率附近时对总造价的影响是很不敏感的。因此，没有必要去求得理论上最经济的配筋率。3)按照我国经验，板的经济配筋率约为0.3％～0.8％；单筋矩形梁的经济配筋率约为0.6％～1.5％。这样的经济配筋率远小于b。既节约钢材，又降低成本，且可防止脆性破坏。1)脆性破坏无明显预兆，在工程中应杜绝这种破坏情况。为二、防止少筋脆性破坏１）当按承载力计算时，若计算的<

min，应按构造配置As，即取As=minbh0。。２）当配筋率过小时，可知x亦很小，从而受拉钢筋距中和轴将较远，故钢筋应变必然很大。若超过钢筋极限拉应变则钢筋将断裂，但这种情况是极少见的。３）在一般情况下，当<

min。时，混凝土一旦开裂，钢筋迅即屈服甚至可能进入强化阶段工作，由于这时裂缝开展宽度很大，已经标志着梁的“破坏”。所以在正常情况下利用由于应变强化产生的任何附加承载力都是不合理，因为这时构件将伴随出现很大的变形。

二、防止少筋脆性破坏１）当按承载力计算时，若计算的4.4.2截面承载力计算的两类问题4、计算例题

截面承载力计算问题分为：截面设计和截面复核两类。１、计算已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)，材料强度fy、fc；求：截面配筋As（钢筋直径和根数），解决思路：令M＝Mu，然后根据由力平衡和力矩平衡得到的两个基本公式求解。一）截面设计两个方程，两个未知数：受压区高度x，As，可方便求解。4.4.2截面承载力计算的两类问题4、计算例题１、计算一１）不能发生超筋脆性破坏２）不能发生少筋脆性破坏２、构造要求3）钢筋直径、根数及钢筋间距满足相应要求。１）不能发生超筋脆性破坏２）不能发生少筋脆性破坏２、构造要求二）截面复核１、已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc求：截面的受弯承载力Mu>M未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu基本公式：（１）x≥xbh0时，（２）As<rminbh时，？２、两种特殊情况二）截面复核１、已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，5.计算表格的制作及使用5.计算表格的制作及使用说明：αs截面(弹塑性）抵抗矩系数;与均质弹性矩形梁抵抗矩中的系数的1/6对比;γs力臂系数；说明：αs截面(弹塑性）抵抗矩系数;与均质弹性矩形梁抵4.3.3双筋矩形截面正截面承载力计算双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。4.3.3双筋矩形截面正截面承载力计算双筋截面是指同时一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：

１）当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。

２）另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。

３）此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。一般来说采用双筋是不经济的，工程前提条件１、在满足构造要求的条件下，截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到ecu。２、在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。３、在受压边缘混凝土应变达到ecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，具有较大延性。1.计算公式及适用条件前提条件1.计算公式及适用条件４、当相对受压区高度x≤xb时，截面受力的平衡方程为，４、当相对受压区高度x≤xb时，截面受力的平衡方程为，５、如轴心受压构件所述，钢筋的受压强度fy’≤400MPa。为使受压钢筋的强度能充分发挥，其应变不应小于0.002。由平截面假定可得，ecu=0.0033５、如轴心受压构件所述，钢筋的受压强度fy’≤400MP基本公式fy'A's基本公式fy'A's截面分解（了解）单筋部分纯钢筋部分截面分解（了解）单筋部分纯钢筋部分单筋部分As1纯钢筋部分As2根据截面分解图示，力和力矩可表示为如下所示，受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关因此截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。单筋部分As1纯钢筋部分As2根据截面分解图示，力和力矩可表单筋部分纯钢筋部分基本公式平衡方程表示的基本公式如下：单筋部分纯钢筋部分基本公式平衡方程表示的基本公式如下：适用条件１）防止超筋脆性破坏２）保证受压钢筋强度充分利用特别说明：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。适用条件１）防止超筋脆性破坏２）保证受压钢筋强度充分利用已知：弯矩设计值M，截面b、h、a1和a’s，材料强度fy、fy’、fc，求：截面配筋As和As’未知数：x、As、

As’基本公式：两个按单筋计算YN（1）截面设计求解思路2.计算公式的应用已知：弯矩设计值M，截面b、h、a1和a’s，材料强度fy、当x>xb时，取x=xb即取有：由当x>xb时，取x=xb即取有：由已知：M，b、h、a、a’，fy、fy’、fc、As’求：As未知数：x、As

已知：M，b、h、a、a’，fy、fy’、fc、As’N按As’未知重算若x>2a’YN求解步骤：求x、gs，N按As’未知重算若x>2a’YN求解步骤：求x、gs，(2)截面复核１、已知：b、h、a、a’、As、As’、fy、fy’、fc求：Mu≥M未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。当Mu≥M时，满足安全要求(2)截面复核当Mu≥M时，满足安全要求两个特殊情况

１）当x>xb时，如何求Mu?２）当x<2a’时，如何求Mu?可偏于安全的按下式计算两个特殊情况

１）当x>xb时，如何求Mu?２）当x<4.3.4T形截面正截面承载力计算1挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响。２、节省混凝土，减轻自重。３、受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。1概述4.3.4T形截面正截面承载力计算1挖去受拉区混凝土，形４、受压翼缘越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大）５、但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。６、翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象，７、随距腹板距离越远，滞后程度越大，受压翼缘压应力的分布是不均匀的。４、受压翼缘越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大）６８、计算上为简化采有效翼缘宽度bf’

９、认为在bf’范围内压应力为均匀分布，bf’范围以外部分的翼缘则不考虑。１０、有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度１１、它与翼缘厚度h'f、梁的宽度l0、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。８、计算上为简化采有效翼缘宽度bf’[工学]第4章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件第一类T形截面第二类T形截面界限情况4.6.2计算公式及适用条件2.计算公式T形截面的两种计算类型

根据截面受压区高度来划分第一类T形截面第二类T形截面界限情况4.6.2计算公式及适第一类T形截面第二类T形截面界限情况第一类T形截面第二类T形截面界限情况(1)第一类T形截面的计算公式计算公式与宽度等于bf’的矩形截面相同基本思路：第一类T形截面与宽度为bf’的矩形截面相似。可借鉴矩形截面方法。(1)第一类T形截面的计算公式计算公式与宽度等于bf’的矩形=+(2)第二类T形截面的计算公式一）计算公式基本思路：第二类T形截面与双筋梁的矩形截面相似。可类比理解，把翼缘部分的作用看作受压钢筋。=+(2)第二类T形截面的计算公式一）计算公式二）适用条件二）适用条件=+第二类T形截面为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：=+第二类T形截面为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：3.公式应用截面设计一）第一类T形截面计算公式与宽度等于bf’*h的矩形截面相同１、已知：弯矩设计值M，截面b、h、a和a’，材料强度fy、fy’、fc；求：截面配筋As≥rminbh03.公式应用截面设计一）第一类T形截面计算公式与宽度等于bf二）第二类T形截面二）第二类T形截面=+

M=M1+M2=+M=M1+M2

M2

=M-

M1按单筋截面计算As2M2=M-M1按单筋截面计算As2截面复核已知：b、h、a、a’、As、As’、fy、fy’、fc求：Mu≥M第一类T形截面一）第一类Ｔ形截面截面复核已知：b、h、a、a’、As、As’、fy、fy二）第二类Ｔ形截面

Mu=Mu1+Mu2≥Mu安全二）第二类Ｔ形截面Mu=Mu1+Mu2≥Mu安全4.3.6构造要求一）、梁的宽度和高度１、为统一模板尺寸、便于施工，通常采用：梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm)

梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。２、出于平面外稳定（lateralstability）的考虑，梁截面高宽比作出一定要求：矩形截面梁：h/b=2~3.5；T形截面梁：h/b=2.5~４；4.3.5深受弯构件正截面承载力计算（了解）4.3.6构造要求4.3.5深受弯构件正截面承载力计算二）、板的截面尺寸１、工程中应用较多为现浇板，对现浇板为矩形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度（b=1000mm）。２、出于耐久性及施工等多方面考虑，对现浇板的最小厚度要求也有规定。板的厚度按10mm增加。

二）、板的截面尺寸材料选择与一般构造

一）混凝土梁、板常用混凝土强度等级为C20、C25、C30、C35、C40；

二）钢筋１、梁箍筋常用HPB235级、HRB335级、HRB400级，主筋常用HRB335级、HRB400级；２、板常用HPB235级、HRB335级、HRB400级，其中HRB400级用于板中经济指标较好。材料选择与一般构造三）梁内钢筋直径及间距：h0a≥30mm1.5dc≥cmin

d≥cmin1.5d≥cmin1.5dc≥cmin

dc≥cmin

d１、钢筋常用直径12~32mm。２、主筋的混凝土保护层c的厚度一般不小于25mm；３、为保证混凝土浇注的密实性(consolidation)，梁底部钢筋的净距(clearspacing)不小于25mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5d；４、纵向受力钢筋一般不少于2根，钢筋数量较多时，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；三）梁内钢筋直径及间距：h0a≥30mm1.5dc≥cmin三）梁内钢筋直径及间距：h0a≥30mm1.5dc≥cmin

d≥cmin1.5d≥cmin1.5dc≥cmin

dc≥cmin

d5、梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋(hangerbars)，以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架，直径一般不小于10mm；６、

梁高度h>500mm时，在梁两侧沿高度每隔250设置一根纵向构造钢筋(skinreinforcement)，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径≥10mm；三）梁内钢筋直径及间距：h0a≥30mm1.5dc≥cmin四）板内钢筋直径及间距：１、混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d；２、钢筋直径通常为6~12mm；板厚度较大时，钢筋直径可用14~18mm；３、受力钢筋间距一般在70~200mm之间；４、垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定受力钢筋的位置，同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。h0=h

-20≤200≥70C≥15,d分布筋h0受力筋四）板内钢筋直径及间距：h0=h-20≤200≥70C4.4公路桥涵工程中受弯构件正截面承载力计算方法（自学）

公路桥涵受弯构件正截面承载力的计算方法，与建筑工程受弯构件正截面承载力计算方法大同小异。要注意区分相同点和不同点。4.4公路桥涵工程中受弯构件第4章

钢筋混凝土受弯构件

正截面承载力计算192第4章

钢筋混凝土受弯构件

正截面承载力计算11本章主要内容１

梁正截面受弯的受力全过程：２

正截面受弯承载力的计算原理：３受弯构件正截面受弯承载力计算（矩形截面、T形截面）：４

梁板的构造要求：截面尺寸配筋构造三个受力阶段三种破坏形态计算公式适用条件基本假定受压区混凝土的压力配筋率本章主要内容１梁正截面受弯的受力全过程：三个受力阶段计算公4.1概述几个基本概念１.受弯构件：主要是指各种类型的梁与板，土木工程中应用最为广泛。２.正截面：与构件计算轴线相垂直的截面为正截面。３.承载力计算公式：

M

≤Mu，

M受弯构件正截面弯矩设计值，

Mu受弯构件正截面受弯承载力设计值4.1概述几个基本概念４.混凝土保护层厚度：纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。用c表示。为保证钢筋混凝土结构的耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于25mm；５、配筋率

用下述公式表示４.混凝土保护层厚度：

公式中各符号含义：

As为受拉钢筋截面面积；b为梁宽；h0为梁的有效高度，h0=h-as；as为所有受拉钢筋重心到梁底面的距离，单排钢筋as=35mm，双排钢筋as=55~60mm。

h0asb提示：

在一定程度上标志了正截面纵向受拉钢筋与混凝土截面的面积比率，对梁的受力性能有很大的影响。公式中各符号含义：h0asb提示：在一定程度上标志了正梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形。常用梁、板的截面形状和尺寸梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形。预应力T形吊车梁照片预应力T形吊车梁照片

说明：

目前国内应用较多的是现浇钢筋混凝土结构。图示空心板、槽型板等一般为预制板，考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠合梁和叠合板说明：4.2受弯构件正截面的受力特性4.2.1配筋率对构件破坏特征的影响根据试验研究，梁正截面的破坏形式与配筋率，钢筋和混凝土强度有关。当材料品种选定以后，其破坏形式主要依的大小而异。按照梁的破坏形式不同，划分为以下三类：适筋梁；超筋梁；少筋梁4.2受弯构件正截面的受力特性4.2.1配筋率对构件通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间的区段(称“纯弯段”)上，不仅可以基本上排除剪力的影响(忽略自重)，同时也有利于在这一较长的区段上(L／3)布置仪表，以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置多排测点，用仪表量测梁的纵向变形。

试验梁的布置弯矩图剪力图通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，如1、适筋梁--塑性破坏或延性破坏

钢筋适量，受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝土压坏，中间有一个较长的破坏过程，有明显预兆，“塑性破坏”，破坏前可吸收较大的应变能。２、超筋梁--“脆性破坏”钢筋过多，在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁”。超筋梁虽配置过多的受拉钢筋，但由于其应力低于屈服强度，不能充分发挥作用，造成钢材的浪费。这不仅不经济，且破坏前毫无预兆，故设计中不允许采用这种梁。1、适筋梁--塑性破坏或延性破坏

钢筋适量，受拉钢筋

当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，此时的配筋率称为最小配筋率rmin

３、少筋梁–脆性破坏当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，

这种破坏取决于混凝土的抗拉强度ft，混凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小。少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许采用。梁破坏时的极限弯矩Mu小于在正常情况下的开裂弯矩Mcr。梁配筋率越小，Mcr-Mu的差值越大；越大(但仍在少筋梁范围内)，Mcr-Mu的差值越小。当Mcr-Mu=0时，它就是少筋梁与适筋梁的界限。这时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值min。这种破坏取决于混凝土的抗拉强度ft，混凝土的受压强度未1．适筋梁2．超筋梁3.少筋梁1．适筋梁4.2.2适筋受弯构件截面的几个阶段

在试验过程中，荷载逐级增加，由零开始直至梁正截面受弯破坏。整个过程可以分为如下三个阶段：

开裂前--第一阶段，界限Ia钢筋屈服前--第二阶段，界限IIa梁破坏（混凝土压碎）前--第三阶段，界限IIIaxnecesf4.2.2适筋受弯构件截面的几个阶段在试验过程中，荷载逐

１）从开始加荷到受拉区混凝土开裂前，梁的整个截面均参加受力。受拉区混凝土有一定的塑性变形，但整个截面的受力基本接近线弹性，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。１、第I阶段－开裂前加载过程中弯矩－曲率关系第Ｉ阶段截面应力应变关系IIa0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMyxnecesf１）从开始加荷到受拉区混凝土开裂前，梁的整个截面均参

２）受拉区混凝土即将开裂的临界状态Ⅰa

受拉区混凝土塑性变形达到最大，受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时，et=etu，为截面即将开裂的临界状态（Ⅰa状态）。受压区应力直线分布。此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr（crackingmoment）。作为受弯构件抗裂度计算依据。0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa２）受拉区混凝土即将开裂的临界状态Ⅰa0.40.60１）

在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担，导致钢筋应力有一突然增加（应力重分布），这使中和轴比开裂前有较大上移。随着荷载增加，受拉区不断出现一些裂缝，拉区混凝土逐步退出工作，截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线有明显的转折。虽然受拉区有许多裂缝，但如果纵向应变的量测标距有足够的长度（跨过几条裂缝），则平均应变沿截面高度的分布近似直线（平截面假定）。

２、带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段）0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系II阶段前期截面应力应变关系IIafs１）在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前２）

荷载继续增加，钢筋的拉应力，挠度变形不断增大，裂缝宽度也随荷载的增加而不断开展，但中和轴的位置在这个阶段没有显著变化。平均应变沿截面高度的分布近似直线。由于受压区混凝土的压应力随荷载的增加而不断增大，其弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。

钢筋混凝土在正常使用情况下，截面弯矩一般处于该阶段。所以在正常使用情况下，钢筋混凝土是带裂缝工作的。裂缝宽度和挠度变形计算，要以该阶段的受力状态分析为依据。MesfsII阶段中后期截面应力应变关系0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa２）荷载继续增加，钢筋的拉应力，挠度变形不断增大，裂缝宽度

３）随着荷载增加，当钢筋应力达到屈服强度时（es=ey），梁的受力性能将发生质的变化。此时的受力状态记为Ⅱa状态，弯矩记为My，也称为屈服弯矩(yieldingmoment)。此后，梁的受力将进入屈服阶段（Ⅲ阶段），挠度、截面曲率、钢筋应变及中和轴位置均出现明显的转折。0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIaIIa阶段截面应力应变关系Mfs=fyes=ey３）随着荷载增加，当钢筋应力达到屈服强度时（es=ey３、破坏前（III阶段）Ⅲ阶段截面应力和应变分布M>eyfy１）钢筋应力达到屈服时，受压区混凝土尚未压坏。在该阶段，钢筋应力保持为屈服强度fy不变，即钢筋的总拉力T保持定值，但钢筋应变es则急剧增大，裂缝显著开展，中和轴迅速上移，受压区高度xn有较大减少。由于受压区混凝土的总压力C与钢筋的总拉力T应保持平衡，即T=C，受压区高度xn的减少将使得混凝土的压应力和压应变迅速增大，混凝土受压的塑性特征表现的更为充分。

0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa３、破坏前（III阶段）Ⅲ阶段截面应力和应变分布M>eyfy受压区高度xn的减少使得钢筋拉力T与混凝土压力C之间的力臂有所增大，截面弯矩也略有增加。在该阶段，钢筋的拉应变和受压区混凝土的压应变都发展很快，截面曲率f和梁的挠度变形f也迅速增大，曲率f和梁的挠度变形f的曲线斜率变得非常平缓，这种现象可以称为“截面屈服”。Ⅲ阶段截面应力和应变分布M>eyfy0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa受压区高度xn的减少使得钢筋拉力T与混凝土压力C之间

２）

在试验室内，混凝土受压可以具有很长的下降段，梁的变形可以持续较长，但有一个最大弯矩Mu。超过Mu后，梁的承载力将有所降低，直至最后压区混凝土压酥。Mu称为极限弯矩，此时的受压边缘混凝土的压应变称为极限压应变ecu，对应截面受力状态为“IIIa状态”。试验表明，达到Mu时，ecu约在0.003~0.005范围，超过该应变值，压区混凝土即开始压坏，表明梁达到极限承载力。因此该应变值的计算为极限弯矩Mu的标志。Mu>eyⅢa阶段截面应力和应变分布fyecu0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa２）在试验室内，混凝土受压可以具有很长的下降段，梁的变

对于配筋合适的梁，在III阶段，其承载力基本保持不变而变形可以很大，在完全破坏以前具有很好的变形能力，破坏预兆明显，我们把这种破坏称为“延性破坏”。延性破坏是设计钢筋混凝土构件的一个基本原则。

0.40.60.81.0McrMu0

fM/Mu

fcr

fy

fuIaIIIIIIaIIIMy加载过程中弯矩－曲率关系IIa说明：0.40.60.81.0McrMu0fM/Mufcr裂缝开裂前--第一阶段，界限Ia钢筋屈服前--第二阶段，界限IIa梁破坏（混凝土压碎）--第三阶段，界限IIIa裂缝开裂前--第一阶段，界限Ia4.3建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法4.3.1基本假定

一、截面的应变沿截面高度保持线形关系----平均应变的平截面假定;二、不考虑混凝土的抗拉强度；三、应力—应变的关系（钢筋，混凝土）。4.3建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法4.3.1１、混凝土应力—应变的关系试验得到混凝土应力应变曲线计算用混凝土应力应变曲线１、混凝土应力—应变的关系试验得到混凝土应力应变曲线计算用混各系数查表4-3各系数查表4-3‰２．钢筋的应力—应变

关系试验得到钢筋应力应变曲线热轧钢筋设计曲线‰２．钢筋的应力—应变

关系试验得到钢筋热轧钢4.3.2单筋矩形截面正截面承载力计算

4.3.2单筋矩形截面正截面承载力计算

1.计算简图Mux01.计算简图Mux0前面根据基本假定，从理论上得到钢筋混凝土构件的正截面承载力受弯极限弯矩Mu的计算公式。

显然，在极限弯矩Mu的计算中，仅需知道C的大小和作用位置yc即可。但由于混凝土应力-应变关系的复杂性，即使已经作出了很多假定，C和yc的计算仍然较为复杂，上述公式在实用上还很不方便，需要进一步简化。可用等效矩形应力图形来代换受压区混凝土应力图。等效矩形应力图的合力大小等于C，形心位置与yc一致前面根据基本假定，从理论上得到钢筋混凝土构件的正截面等效矩形应力图的取用原则：用等效矩形应力图计算得到的合力，大小等于C，合力的形心位置与yc一致。如下图所示。等效矩形应力图的取用原则：等效矩形应力图形的表示方法用等效矩形应力图形系数α和等效矩形受压高度系数β表示。等效矩形应力图的应力值设为α1

fc，等效矩形应力图的高度设为βx0。则有：等效矩形应力图形的表示方法[工学]第4章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件2.基本计算公式基本公式为两个平衡条件C=a1fcbxTs=yAsM

afcxf2.基本计算公式基本公式为两个平衡条件C=a1fcbxTs

规范还作出如下规定：１、配筋率同时不应小于0.2%２、对于现浇板和基础底板沿每个方向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。（1）最小配筋率ρmin—适筋梁与少筋梁的界限确定的理论依据为：Mcr=Mu3.基本计算公式的适用条件规范还作出如下规定：（1）最小配筋率ρmin—适筋梁与少相对受压区高度(2)为防止超筋，要求相对受压区高度不大于界限相对受压区高度相对受压区高度x

不仅反映了钢筋与混凝土的面积比（配筋率r），也反映了钢筋与混凝土的材料强度比，是反映构件中两种材料配比本质的参数。相对受压区高度(2)为防止超筋，要求相对受压区高度不大于界限界限相对受压区高度—适筋梁与超筋梁的界限界限受压区高度xb：梁内配筋达到某一特定值，当受拉纵筋屈服的同时，混凝土受压边缘纤维达到其极限压应变，此时的截面等带矩形应力图的高度，为界限受压区高度。相应的配筋为界限配筋，是适筋与超筋的界限。界限相对受压区高度—适筋梁与超筋梁的界限界限受压区高度xb：界限相对受压区高度：界限受压区高度与截面有效高度的比值。进一步简化为：即有：从表达式看出：β1仅与材料性能有关，而与截面尺寸无关。界限相对受压区高度：进一步简化为：即有：从表达式看出：β1当梁相对受压区高度

<b时，或s>y，属于适筋梁；

>b时，或s<y，则属于超筋梁。当梁相对受压区高度界限配筋率ρb：适筋梁Mu的上限Mu,max：达到界限破坏时的受弯承载力界限配筋率ρb：适筋梁Mu的上限Mu,max：[工学]第4章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件公式的适用条件注意的问题一、防止超筋脆性破坏１、适用公式(满足下述任一公式即可)２、实际工程的配筋说明在工程实践中要做到经济合理，梁的截面配筋率要比b低一些。公式的适用条件注意的问题一、防止超筋脆性破坏２、实际工程的配1)脆性破坏无明显预兆，在工程中应杜绝这种破坏情况。为了确保所有的梁在临近破坏时具有明显的预兆以及在破坏时具有适当的延性，就要求b。如美国ACI规范，有0.75b的明确规定。2)根据前面公式，当弯矩设计值M确定以后，可以设计出不同截面尺寸的梁。配筋率小些，梁截面就要大些；当大些，梁截面就可以小些。为了保证总造价低廉，必须根据钢材、水泥、砂石等材料价格及施工费用(包括模板费用)确定出不同值时的造价，从中可得出一个理论上最经济的配筋率。但根据我国生产实践经验，当波动在最经济配筋率附近时对总造价的影响是很不敏感的。因此，没有必要去求得理论上最经济的配筋率。3)按照我国经验，板的经济配筋率约为0.3％～0.8％；单筋矩形梁的经济配筋率约为0.6％～1.5％。这样的经济配筋率远小于b。既节约钢材，又降低成本，且可防止脆性破坏。1)脆性破坏无明显预兆，在工程中应杜绝这种破坏情况。为二、防止少筋脆性破坏１）当按承载力计算时，若计算的<

min，应按构造配置As，即取As=minbh0。。２）当配筋率过小时，可知x亦很小，从而受拉钢筋距中和轴将较远，故钢筋应变必然很大。若超过钢筋极限拉应变则钢筋将断裂，但这种情况是极少见的。３）在一般情况下，当<

min。时，混凝土一旦开裂，钢筋迅即屈服甚至可能进入强化阶段工作，由于这时裂缝开展宽度很大，已经标志着梁的“破坏”。所以在正常情况下利用由于应变强化产生的任何附加承载力都是不合理，因为这时构件将伴随出现很大的变形。

二、防止少筋脆性破坏１）当按承载力计算时，若计算的4.4.2截面承载力计算的两类问题4、计算例题

截面承载力计算问题分为：截面设计和截面复核两类。１、计算已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)，材料强度fy、fc；求：截面配筋As（钢筋直径和根数），解决思路：令M＝Mu，然后根据由力平衡和力矩平衡得到的两个基本公式求解。一）截面设计两个方程，两个未知数：受压区高度x，As，可方便求解。4.4.2截面承载力计算的两类问题4、计算例题１、计算一１）不能发生超筋脆性破坏２）不能发生少筋脆性破坏２、构造要求3）钢筋直径、根数及钢筋间距满足相应要求。１）不能发生超筋脆性破坏２）不能发生少筋脆性破坏２、构造要求二）截面复核１、已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc求：截面的受弯承载力Mu>M未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu基本公式：（１）x≥xbh0时，（２）As<rminbh时，？２、两种特殊情况二）截面复核１、已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，5.计算表格的制作及使用5.计算表格的制作及使用说明：αs截面(弹塑性）抵抗矩系数;与均质弹性矩形梁抵抗矩中的系数的1/6对比;γs力臂系数；说明：αs截面(弹塑性）抵抗矩系数;与均质弹性矩形梁抵4.3.3双筋矩形截面正截面承载力计算双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。4.3.3双筋矩形截面正截面承载力计算双筋截面是指同时一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：

１）当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。

２）另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。

３）此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。一般来说采用双筋是不经济的，工程前提条件１、在满足构造要求的条件下，截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到ecu。２、在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。３、在受压边缘混凝土应变达到ecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，具有较大延性。1.计算公式及适用条件前提条件1.计算公式及适用条件４、当相对受压区高度x≤xb时，截面受力的平衡方程为，４、当相对受压区高度x≤xb时，截面受力的平衡方程为，５、如轴心受压构件所述，钢筋的受压强度fy’≤400MPa。为使受压钢筋的强度能充分发挥，其应变不应小于0.002。由平截面假定可得，ecu=0.0033５、如轴心受压构件所述，钢筋的受压强度fy’≤400MP基本公式fy'A's基本公式fy'A's截面分解（了解）单筋部分纯钢筋部分截面分解（了解）单筋部分纯钢筋部分单筋部分As1纯钢筋部分As2根据截面分解图示，力和力矩可表示为如下所示，受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关因此截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。单筋部分As1纯钢筋部分As2根据截面分解图示，力和力矩可表单筋部分纯钢筋部分基本公式平衡方程表示的基本公式如下：单筋部分纯钢筋部分基本公式平衡方程表示的基本公式如下：适用条件１）防止超筋脆性破坏２）保证受压钢筋强度充分利用特别说明：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。适用条件１）防止超筋脆性破坏２）保证受压钢筋强度充分利用已知：弯矩设计值M，截面b、h、a1和a’s，材料强度fy、fy’、fc，求：截面配筋As和As’未知数：x、As、

As’基本公式：两个按单筋计算YN（1）截面设计求解思路2.计算公式的应用已知：弯矩设计值M，截面b、h、a1和a’s，材料强度fy、当x>xb时，取x=xb即取有：由当x>xb时，取x=xb即取有：由已知：M，b、h、a、a’，fy、fy’、fc、As’求：As未知数：x、As

已知：M，b、h、a、a’，fy、fy’、fc、As’N按As’未知重算若x>2a’YN求解步骤：求x、gs，N按As’未知重算若x>2a’YN求解步骤：求x、gs，(2)截面复核１、已知：b、h、a、a’、As、As’、fy、fy’、fc求：Mu≥M未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。当Mu≥M时，满足安全要求(2)截面复核当Mu≥M时，满足安全要求两个特殊情况

１）当x>xb时，如何求Mu?２）当x<2a’时，如何求Mu?可偏于安全的按下式计算两个特殊情况

１）当x>xb时，如何求Mu?２）当x<4.3.4T形截面正截面承载力计算1挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响。２、节省混凝土，减轻自重。３、受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。1概述4.3.4T形截面正截面承载力计算1挖去受拉区混凝土，形４、受压翼缘越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大）５、但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。６、翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象，７、随距腹板距离越远，滞后程度越大，受压翼缘压应力的分布是不均匀的。４、受压翼缘越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大）６８、计算上为简化采有效翼缘宽度bf’

９、认为在bf’范围内