混凝土结构与砌体结构高职完整全套教学课件

混凝土结构与砌体结构本课件是可编辑的正常PPT

课件1.

绪论2.建筑结构的基本设计原则3.钢筋和混凝土的力学性能4.受弯构件承载力计算5.受压构件承载力计算

6.受拉构件承载力计算

7.受扭构件承载力计算8.预应力混凝土构件9.

钢筋混凝土梁板结构

10.单层厂房排架结构11.多、高层框架结构

12.砌体结构全套PPT课件绪

论0.1

建筑结构的组成和分类0.2

混凝土结构概述砌体结构概述本课程的特点及学习

方法0.30.4本课件是可编辑的正常PPT课件(1)了解建筑结工程的历史构的组成和分类。(2)掌握混凝土结构及砌体结构的概念和特点。(3)掌握本课程的特点及学习方法。绪

论学习目标本课件是可编辑的正常PPT

课件0

.

1

建

筑

结

构

的

组

成

和

分

类0.1.1

建筑结构的组成1.

2.

3.4.5.柱：承受

楼面体系

(梁、板

)传来的

荷载并传

递墙：承受楼面体系

(梁、板

)传来的

荷载并传

递基础：将

柱及墙等

传来的上

部结构荷

载传给地

基板：提供

活动面，

直接承受

并传递荷

载梁：板的

支承构件

,承受板

传来的荷

载并传递本课件是可编辑的正常PPT

课件0.

1建筑结构的组成和分类0.1.2建筑结构的分类1)按结构所用材料的不同分类(1)混凝土结构。(4)木结构。(2)钢结构。(2)钢结构。

本课件是可编辑的正常PPT课件(1)砖混结构。砖混结构是指由砌体和钢筋混凝土材料制成的构

件所组成的结构。通常，房屋的楼(屋)盖由钢筋混凝土的梁、板组

成，竖向承重构件采用砌体材料，主要用于层数不多的住宅、宿舍、

办公楼、旅馆等民用建筑，如图0-

1所示。0.1建筑结构的组成和分类2)按承重结构类型的不同分类本课件是可编辑的正常PPT课件图0-1砖混结构0.

1建筑结构的组成和分类(2)框架结构。框架结构是指由梁和柱为主要构件

组成的承受竖向和水平作用的结构。目前我国框架结构多采用钢筋混凝土。框架结构的建筑平面布置灵活，与

砖混结构相比，具有较高的承载力、较好的延性和整体

性、抗震性能较好等优点，因此在工业与民用建筑中得

到了广泛应用。但框架结构仍属柔性结构，侧向刚度较小，其合理建造高度一般为30m左右，如图0-2所示。本课件是可编辑的正常PPT课件0.

1建筑结构的组成和分类图0-2框架结构本课件是可编辑的正常PPT

课件(3)框架-剪力墙结构。框架-剪力墙结构是指在框架结构内纵横方向适当位置的柱与柱之

间，布置厚度不小于160mm

的钢筋混凝土墙体，由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。这种结构体系结合了框架和剪力墙各自的优点，目前广泛使

用于20层左右的高层建筑中，如

图0-3所示。0.1建筑结构的组成和分类图0-3

框架-剪力墙结构辑的正常PPT课件(4)剪力墙结构。剪力墙结构是指房屋的内、外墙都做成

实体的钢筋混凝土墙体，利用墙体承受竖向和水平作用的结构。这种结构体系的墙体较多，侧向

刚度大，可建造比较高的建筑物，

目前广泛应用于住宅、旅馆等小

开间的高层建筑中，如图0-4所0.1建筑结构的组成和分类图0-4剪力墙结构本课件是可编辑的正常PPT

课件示。(5)筒体结构。筒体结构是指由单个或多个筒体组成的空间结构

体系，其受力特点与一个固定于基础上的筒形悬臂构件相似。一般可

将剪力墙或密柱深梁式的框架集中

到房屋的内部或外围形成空间封闭

的筒体，使整个结构具有相当大的抗侧刚度和承载能力。根据筒体不同的组成方式，筒体结构可分为框架-筒体、筒中筒、组合筒3种结构

形式，如图0-5所示。0.1建筑结构的组成和分类的正常PPT课件图0-5筒体结构(6)排架结构。排架结构是指由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成，且柱与屋架铰接、与基础刚

接的结构。排架结构多采用装配式体系，可以用钢

筋混凝土或钢结构建造，广泛应用于单层工业厂房

建筑，如图0-6所示。本课件是可编辑的正常PPT

课件0.1建筑结构的组成和分类0.1建筑结构的组成和分类图0-6排架结构本课件是可编辑的正常PPT

课件0.2

混凝土结构概述0.2.1混凝土结构的概念以混凝土为主制成的结构称为混凝土结构。无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构称为素混凝土结构；配置受力的普通钢筋的混凝土结构称为钢筋混凝土结构；通过张拉或其他方法建立预加应力，配置受力的预应力筋的混凝土结构称为预应力混凝土结构。混凝土是现代工程结构中应用极为广泛的一种建筑材料。混凝土是一种抗压能力较强而抗拉能力很弱的材料，这使素混凝土结构的应用受到很大的限制。钢筋混凝土结构是目前土木工程中使用最为广泛的结构形式，由钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料组成。本深件是可编辑的正常PPT课件0.2混凝土结构概述0.2.2

钢筋混凝土结构的特点1)钢筋混凝土结构的优点(1)取材容易。(2)用材合理。(3)整体性好。(4)耐久性好。(5)耐火性好。(6)可塑性好。本课件是可编辑的正常PPT

课件0.2混凝土结构概述2)钢筋混凝土结构的缺点本课件是可编辑的正常PPT课件(2)抗裂性羞。(1)自重夫。砌体的基本力学特征是抗压强度很高，而抗拉

强度却很低。因此，砌体结构构件主要承受轴心压力

或小偏心压力，而很少受拉或受弯。

一般民用建筑和

工业建筑的墙、柱和基础都可采用砌体结构。在采用

钢筋混凝土框架和其他结构的建筑中，常用砖墙做围

护结构，如框架结构的填充墙。烟囱、隧道、涵洞、

挡土墙、坝、桥和渡槽等，也常采用砖、石或砌块砌

体建造。0.3砌体结构概述述本课件是可编辑的正常PPT课件0.4

本课程的特点及学习方法1)学习本课程，要注意其与理论力学、材

料力学、结

构力学的区别与联系。(2)建筑结构构件的计算方法，绝大部分是建立在试验的基础上，除了课堂学习以外，还要加强对试验环节的理解

和掌握，以便进一步理解学习内容和训

东试验的本课件是可编辑的正常PPT

课件0.4

本课程的特点及学习方法(3)本课程的内容多、符号多、计算公式多，学习时要求熟练掌

握、深刻理解一些重要的概念和公式，并在今后的学习中不断地深入

理解。(4)本课程所涉及的构造要求众多。(5)要注意培养综合分析问题的能力。(6)本课程与《混凝土结构设计规范》(GB

50010—2010)、

《砌体结构设计规范》(GB

50003—2011)、《建筑抗震设计规范

(附条文说明)》(GB

50011—2010)、《建筑结构荷载规范》(

GB50009—2012)配套使用，应学会使用这些规范。本课件是可编辑的正常PPT

课件0.4本课程的特点及学习方法(7)本课程是一门实践性极强的课程，绝大部分内容必须进行现场学习和参观才能深刻地理解与掌握，因此，

在学习过程中，要经常到施工现场、预制厂及设计单位进行参观、学习，留心观察现有建筑物的结构布置方法，了

解其受力特点及构造细节，积累感性认识，这对于学好本

课程将大有益处。本课件是可编辑的正常PPT

课件Thankyou本课件是可编辑的正常PPT

课件混凝土结构与砌体结构本课件是可编辑的正常PPT

课件建筑结构的功能要求和极限状态建筑结构承受的荷载分类和

荷载代表值极限状态设计方法模块1建筑结构的基本设计原则1.11.21.3本课件是可编辑的正常PPT

课件模块1建筑结构的基本设计原则学习目标(1)了解结构的功能要求和结构极限状态的基本概念。(2)掌握极限状态的设计方法。(3)掌握极限状态的实用设计表达式。本课件是可编辑的正常PPT

课件1.1

建筑结构的功能要求和极限状态1.1.1

建筑结构的功能要求1)安全性结构在预定的使用期限内，应能承受正常施工、正常使用时可能出现的各种荷载、强迫变形(如超静定结构的支座的不均匀

沉降)、约束变形(如由于温度及收缩引起的构件变形受到约束时所产生的变形)等的作用。在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如火灾、爆炸)发生时和发生后，构件仅产生局

部损坏，不发生连续倒塌。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1

建筑结构的功能要求和极限状态2)适用性结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大挠度、永久变形和动力效应(过大的振幅和振动),或不产生令使用者感到不安宽度的裂缝。本课件是可编辑的正常PPT课件结构在正常使用和正常维护条件下，在规定的环境中及预定的使用期限内应有足够的耐久性。如不发生由于混凝土保护层碳化或氯离子的侵入而导致的钢筋锈蚀,以致影响结构的使用寿命。1.1

建筑结构的功能要求和极限状态3)耐久性本课件是可编辑的正常PPT课件1.1

建筑结构的功能要求和极限状态1.1.2

建筑结构的极限状态1)承载能力极限状态(1)整个结构或其中的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆

、过大的滑移)。(2)结构构件或连接部位因荷载过大而遭到破坏，包括承

受多次重复荷载产生的疲劳破坏(如钢筋混凝土梁受压区混凝土

达到其抗压强度)。(3)结构构件或连接部位因产生过度的塑性变形而不适于继续承载(如受弯构件中的少筋梁的破坏)。J7m十年HJ工1.1

建筑结构的功能要求和极限状态(4)结构转变为机动体系(如超静定结构由于某些截面

的屈服形成塑性铰，使结构成为几何可变体系)。(5)结构或构件丧失稳定(如细长柱达到临界荷载发生

压屈)。(6)地基丧失承载力而被破坏。本课件是可编辑的正常PPT课件1.1

建筑结构的功能要求和极限状态2)正常使用极限状态(1)影响结构或构件的正常使用的外观变形(

如梁产生超过了挠度限值的过大的挠度)。(2)影响结构或构件正常使用或耐久性

的局部损坏(如不允许出现裂缝的构件

开裂；或允许出现裂缝的构件，其裂缝

宽度超过了允许限值)。(3)影响结构或构件正常使用

的振动。(4)影响结构或构件正常使

用的其他特定状态(如由于

钢筋锈蚀产生的沿钢筋的纵向裂缝)。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2

建筑结构承受的荷载分类和荷载代表值1.2.1

荷载的分类本课件是可细辑的正常PPT

课件(1)永久荷载。(2)可变荷载。(3)偶然荷载。1.2

建筑结构承受的荷载分类和荷载代表值1.2.2

荷载的代表值(1)荷载标准值。(2)可变荷载组合值。(3)可变荷载频遇值。(4)可变荷载准永久值。本课件是可编辑的止常PPI课件何

载

的

代

表

值对于结构构件自重，永久荷载标准值可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定，相当于自重的统计平均值，其分位值为0.5。对于自重变异性较大的材料(如屋面保温

材料、防水材料、找平层等),自重的标准值应根据对结构的

不利状态，分别取《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)给出的自重上限值或下限值。本课件是可编辑的正常PPT课件1.2

建筑结构承受的荷载分类和荷载代表值1.2.2

荷载的代表值提

示1.3

极限状态设计方法1.3.1

承载能力极限状态计算1)

设

计表达式(1)当用内力的形式表达持久设计状况、短暂设计状况和地震

设计状况时，结构构件应采用下列极限状态设计表达式：Y₀S≤R

(1-1)R=R(f,f,ak,…)/YRd(1-2)式

中，Y₀为结构构件的重要性系数；S为承载能力极限状态下

荷载效应组合的设计值，对持久设计状况和短暂设计状况应按荷载的

基本组合计算，对地震设计状况应按荷载的地震组合计算；十

v

不TT

人上J

习十年HJ

市1TTv不TT1.3

极限状态设计方法对地震设计状况应按荷载的地震组合计算；R

为结构构

件的抗力设计值；

R()为结构构件的抗力函数；fc

、fs

分别

为混凝土、钢筋的强度设计值；

ak

为几何参数的标准值，当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时，应增减一个附

加

值

；YRd为结构构件的抗力模型不定性系数。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法(2)对偶然荷载下的结构进行承载能力极限状态设计时

,式(1-1)的荷载效应组合的设计值

S

按偶然组合计算，结构重要性系数取不小于1.0的数值；式(1-2)中，混凝土、钢筋的强度设计值

fc、fs改用强度标准值fck、fyk(

或

fpyk

)。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法2)荷载效应组合的设计值(1)基本组合的效应设计值。对于基本组合，荷载效应组合的

设计值

S

应从下列组合中取最不利值确定。由可变荷载控制的效应设计值为(1-3)由永久荷载控制的效应设计值为(1-4)本课1十是口骊

J止

吊PPT

诛1十1.3

极限状态设计方法(2)偶然组合的效应设计值。偶然组合的效应设计值可按式(

1-5)确定：(1-3)式中，SAa为偶然荷载设计值的效应；ψ₁

为第1个可变荷载的频遇

值系数；ψqI、ψq;为第1个和第j

个可变荷载的准永久值系数。式(1-5)中，偶然荷载的代表值不乘分项系数，主要是考虑到偶

然荷载的确定本身带有较大的主观因素；与偶然荷载同时出现的其他

荷载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法1.3.2

正常使用极限状态计算1)设计表达式对于正常使用极限状态，结构构件应根据不同情况分别

采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合，采用下

列极限状态设计表达式：S

≤C(1-6)式中

，S为正常使用极限状态的荷载组合的效应(如

变形、裂缝等)设计值；C为结构构件达到正常使用要求

所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频率等的相应限值。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法2)标准组合的效应设计值(1-7)标准组合宜用于不可逆正常使用极限状态，即

当某个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害

的情形。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法3)频遇组合的效应设计值(1-8)由

式(1-8)可知，频遇组合是永久荷载的标准值,主导可变荷载的频遇值和伴随可变荷载的准永久值的效应组合。频遇组合宜用于可逆正常使用极限状态，即当某个极限状态被超越时仅产生局部损害、较大的变形或短暂的振动等。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法4)准永久组合的效应设计值(1-9)准永久组合宜用于在当长期作用效应是决定性因素时的正常使用极限状态。同理，式(1-7)、式(1-8)和式(1-9)仅适用于荷载

与荷载效应为线性关系的情况。由于正常使用极限状态要求的

目标可靠指标较小，因而对荷载不乘以分项系数，设计时对材

料强度采用标准值。十

不IT

人上

十耳HJ工

r市1TT

不IT1.3

极限状态设计方法课堂案例如图1-1(a)所示，某钢筋混凝土预制柱安全等级为一级。采用翻身吊装，吊点设在牛腿下部，起吊时混凝土达到

设计强度(C30)的100%。上柱、牛腿和下柱的自重分别为

15.60kN、6.5kN

和42.43kN。吊装验算的计算简图及弯矩图

如图1-1(b)、图1

-

1(c)

所示。问题

：如何确定吊装时钢筋混凝土预制柱的受弯承载力，并验算所用的弯矩设计值。本课件是可编辑的正常PPT课件(c)图1-1柱的吊装计算简图本课件是可编辑的正常PPT

课件1.3

极限状态设计方法(a)1.3

极限状态设计方法课堂案例分析：(

1)荷载计算。根据《混凝土结构设计规范》第3.1.4条的

规定，考虑动力系数μ=1.5,各段柱自重线荷载设计值为：(2)内力计算。同理可得M₂=73.20

KN/m1.3

极限状态设计方法课堂案例令dM(×)/dx=0,

则下柱段的最大弯矩发生在x=RA/g₃=30.10/8.44=3.57m处，因此M₃

=53.67KN/m。本课件是可编辑的正常PPT

课件1.3

极限状态设计方法课堂案例(3)弯矩设计值计算。根据上文γ₀

的具体分类，此

处取Y

o=1.1。上柱：弯矩设计值Y₀M₁=1.1×54.76=60.24kN

·m下柱：由于M₃

<M₂

,故

取M₂

为下柱的验算弯矩，

Y₀

M₂

=1.1×73.2=80.52kN·m。本课件是可编辑的正常PPT

课件1.3

极限状态设计方法1.3.3

耐久性验算1)耐久性的概念材料的耐久性是指材料暴露在使用环境下抵抗各种物理和化学作用的能力。钢筋混凝土结构长期暴露在使用环境中,耐久性会逐渐降低。其影响因素主要有材料的质量、钢筋的锈蚀、混凝土的抗渗及抗冻性、除冰盐对混凝土的破坏等

。混凝土结构的耐久性应根据表1

-1的使用环境类别和表12的耐久性的基本要求进行设计。本课件是可编辑的正常PPT课件环境类别说明一

室内正常环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；与无侵蚀性的水或土壤

直接接触的环境b严寒与寒冷地区的露天环境；与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境1.3

极限状态设计方法表1-

1混凝土结构的环境类别注：严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准2008年版《民用建

筑热工设计规范》

(GB

50176—1993)的规定。本课件是可编辑的正常PPT

课件环境类别最大水胶比最小水泥用量/(kg

·m-3)最低混凝土强度等级最大氯离子含量/%最大碱含量/(kg

·m-3)素混凝土钢筋混凝土—0.65200225C201.00不限制二a0.60225250C250.303.00b0.55250275C300.203.00三0.50275300C300.103.00注1:氯离子含量是指其占水泥用量的百分率。注2:预应力构件混凝土中的氯离子质量分数不得超过0.06%,水泥用量不应少于300

kg/m³;最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级。注3:当混凝士中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可酌情降低水泥用量。

注4:当有工程经验时，处于一类和二类环境中的混凝土强度等级可降低一级。注5:当使用非碱活性集料时，对混凝土中的碱含量可不进行限制。本课件是可编辑的正常PPT

课

件1.3

极限状态设计方法表1-2设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性的基本要求1.3

极限状态设计方法2)对结构混凝土的要求对于设计使用年限为100年且处于一类环境中的混凝土结构应符

合下列规定：(1)结构混凝土强度等级不应低于C30,预应力混凝土结构混

凝土强度等级应不低于C40。(2)混凝土中的最大氯离子含量为0.06%。(3)宜使用非碱活性集料；当使用碱活性集料时，混凝土中的

碱含量不得超过3.0kg/m3。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法(4)混凝土保护层厚度宜增加40%,在使用过程中宜采取表面

防护、定期维护等有效措施。(5)处于严寒及寒冷地区潮湿环境中的结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。(6)有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关

标准的要求。本课件是可编辑的正常PPT课件1.3

极限状态设计方法(7)三类环境中的结构或构件，其受力钢筋宜采用环氧涂层带

肋钢筋，预应力钢筋应有防护措施，且宜采用有利于提高耐久性的

高性能混凝土，混凝土强度等级不得低于C30。(8)四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有

关标准的规定。(9)对临时性混凝土结构，可不考虑耐久性要求。(10)未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的使用环境和

用途。本课件是可编辑的正常PPT课件Thankyou本课件是可编辑的正常PPT

课件混凝土结构与砌体结构本课件是可编辑的正常PPT

课件模块2

钢筋和混凝土的力学性能2.1

钢筋的性能及要求2.2

混凝土的力学性能2.3

钢筋与混凝土的黏结本课件是可编辑的正常PPT

课件(1)了解钢筋的品种、级别及性能。(2)掌握混凝土的力学性能并进行混凝土的强度计算。(3)熟悉混凝土与钢筋的选用原则。(4)掌握钢筋与混凝土的共同工作原理。模块2

钢筋和混凝土的力学性能学习目标本课件是可编辑的正常PPT

课件2.1

钢筋的性能及要求2.1.1

钢筋的分类混凝土结构用钢筋按化学成分的不同可分为碳素钢和普通低合金钢。根据含碳量的不同，碳素钢又可分为低碳钢(碳质量分数小于0.25%)、中碳钢(碳质量分数为0.25%～0.6%)、高碳钢(碳质量分数大于0.6%)。钢筋按生产加工工艺和力学性能的不同分为普通钢筋和预应力钢筋。钢筋按其外形的不同，分为光面钢筋和带肋钢筋。带肋钢筋有螺纹钢筋、人字纹钢筋和月牙纹钢筋。目前常用的是月牙纹钢筋，如图2-1所示。通常带肋钢筋直径不小于10

mm,

光面钢筋直径不小于6

mm。本课件是可编辑的正常PPT课件图2-1月牙纹钢筋本课件是可编辑的正常PPT

课件2.1

钢筋的性能及要求2.1

钢筋的性能及要求2.1.2

钢筋的强度和变形性能1)钢筋的强度钢筋按其力学性能的不同，分为有物理屈服点的钢筋和无物

理屈服点的钢筋。有物理屈服点的钢筋称为软钢，如热轧钢筋；无物理屈服点的钢筋称为硬钢，如钢绞线、钢丝和预应力螺纹钢

筋。钢筋的强度和变形一般通过常温静载下的单向拉伸曲线——

应力应变(σ

-E)

关系曲线(见图2-2)来说明。本课件是可编辑的正常PPT

课件(a)(b)图2-2钢筋的σ-ε曲线(a)

有物理屈服点的钢筋的σ-

ε曲线；(本课是骗韓的铿p

课2.1

钢筋的性能及要求σ/(N·mm-2)σ/(N·mm-2)屈服强度fy、极限抗拉强度f,反映了钢筋的强度，fy值越大，钢筋的承载力越高。钢筋强度设计时，有物理屈服点的钢筋取钢筋的屈服强度作为钢筋强度的设计依据。这是由于钢筋应力达到屈服强度后，构件将继续产生很大的塑性变形，卸荷

后塑性变形无法恢复，使构件产生很大的变形和过宽的裂缝，以至于钢筋不能再被使用。极限抗拉强度

f是检验钢筋质量的另一强度指标，可度量

钢筋的强度储备。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1

钢筋的性能及要求提

示(1)钢筋的伸长率。钢筋试件被拉断后，其弹性变形消失，塑性变形则残留下来，如图2-3所示。伸长率反映了钢筋拉断前的变形能力，其值越大，钢筋拉断前吸收的应变能越多，钢筋的

塑性越好。伸长率δ可用式(2-1)表示。(2-1)式中

，I₀为钢筋拉伸试验试件的初始量测标距；I₁为试件经

拉断并重新拼合后量测断口两侧的标距。本课件是可编辑的正常PPT

课件2.1

钢筋的性能及要求2)钢筋的变形性能2.1

钢筋的性能及要求图2-3拉断前后的钢筋试件本课件是可编辑的正常PPT

课件2.1

钢筋的性能及要求在一般试验条件下，可以按图2-4量测试验后非颈缩端口区域标距L₀

内的残余应变ε=(L₁-Lo)/L₀(L₁为残余长度),加上已回复的弹性应变

Ee=F₆/A₅Es(A₅为试样的原始横截面积，E₅

为钢筋的弹性模量，Fb为最大作用力)而得的

总伸长率，即(2-2)总伸长率

δgt比断口附近伸长率δ更真实地反映了钢筋在拉

断前的平均(非局部区域)伸长率，可客观地反映钢筋的变

形能力，是比较科学的塑性指标。本课件是可编辑的正常PPT

课件2.1

钢筋的性能及要求图2-4钢筋总伸长率的测定本课件是可编辑的正常PPT

课件2.1

钢筋的性能及要求(2)钢筋的冷弯性能。钢筋的冷弯性能通过

冷弯试验来反映，如图2-5所示。图课件趣筋编辑弯验表课件钢筋级别钢号公称直径dmm屈服强度

/(N

·mm-2)抗拉强度/(Nmm-²)率;。冷弯性能

D(弯心直径)弹性模量/(Nmm-2)HRB33520MnSi6~2533549016a=180°,D=3d2.0×10528～50a=180°,D=4dHRB40020MnSiV20MnSINb20MnTi6~2540057014a=180°,D=4d2.0×1028～50a=180°,D=5dRRB400K20MnSi8～2540060014a=90°,D=3d2.0×10-28～40a=90°,D=4d2.1

钢筋的性能及要求2-1常用钢筋的力学性能指标本课件是可编辑的正常PPT

课件伸长(3)钢筋的冷加工。为了节约钢材，在常温下对有明显屈

服点的钢筋(软钢)进行机械冷加工，可以使钢材内部组织结构

发生变化，从而提高钢材的强度，但其塑性会有所降低。冷拉是

在常温条件下，把钢筋应力拉到超过其原有的屈服点，然后完全

放松，使钢材内部组织结构发生变化，而提高其强度。冷拔是将

钢筋(盘条)用强力拔过比它本身直径还小的硬质合金拔丝模，这是钢筋同时受到纵向拉力和横向压力的作用以提高其强度的一

种加工方法。2.1

钢筋的性能及要求本课件是可编辑的正常PPT

课件经过冷拉和冷拔的钢筋(钢丝)加热后其力学性能将发生变化。钢材硬化的消失和原有性能的恢复，都需要有一定的高

温延续时间。因此，在焊接时如果采用适当的焊接方法，严格

控制高温持续时间，则在焊接后可有效避免钢筋屈服强度或极

限强度值的过分降低。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1

钢筋的性能及要求提

示2.1

钢筋的性能及要求2.1.3混凝土结构对钢筋性能的要求1)一般要求(1)钢筋应有较高的强度和适宜的(2)钢筋应有较好的塑性。(3)钢筋应具有较好的

焊接性能。(4)钢筋与混凝土之

间应具有良好的黏结力。本课件是可编辑的正常PPT课件2.1

钢筋的性能及要求2)抗震要求(1)抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用

普通钢筋时，应满足以下要求：①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值(强屈比)不

应小于1.25,其目的是为了保证当构件某个部位出现塑性铰后，塑性铰处有足够的转动能力与耗能能力。②钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3,

其目的是满足结构设计中强柱弱梁、强剪弱弯的设计要求。(2)普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋。

本课件是可编辑的正常PPT课件2.2混凝土的力学性能2.2.1

混凝土的强度1)混凝土在单向应力作用下的强度(1)立方体抗压强度。《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)规定，混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准

值确定。(2)轴心抗压强度。(3)轴心抗拉强度。本课件是可编辑的正常PPT课件由于粉煤灰等矿物掺合料在水泥及混凝土中的大量应用以及现代混凝土工程的发展，确定混凝土立方体抗压强度标准值

的试验龄期不仅限于28天，可根据具体情况适当延长。混凝土

强度等级由符号C

和混凝土立方体抗压强度标准值表示。例如

,C35表示立方体抗压强度标准值为35N/mm²的混凝土。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2混凝土的力学性能提

示2.2混凝土的力学性能如图2-6所示，劈裂抗拉试验在立方体或圆柱体试件上通过钢

制弧形垫块施加均匀线荷载。除垫条附近很小的范围以外，在中

间垂直截面上产生与该面垂直且均匀分布的拉应力。当拉应力达

到混凝土的抗拉强度时，试件沿中间垂直截面被劈裂为两部分而破坏。根据弹性理论，劈裂抗拉强度

σt可按式(2-4)计算。(2-4)式

中

，P为破坏荷载；d

为圆柱体试件直径或立方体试件边长；

l为圆柱体试件高度或立方体试件边长。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2混凝土的力学性能图2-6混凝土的劈裂抗拉试验本课件是可编辑的正常PPT

课件强度种类混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2frk1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)给出的混凝土

抗压、抗拉强度标准值，可参见表2-2。2.2

混凝土的力学性能注：fck指混凝土轴心抗压强度标准值，ftk指混凝土轴心抗拉强度标准值。本课件是可编辑的正常PPT课件表2-2混凝土强度标准值2.2

混凝土的力学性能2)在复合应力状态下的混凝土强度在实际的混凝土结构中，混凝土处于单向应力状态的情况很少，往往都处于三向复合压应力的状态。在复合应力状态下，混凝土的强度和变形性能与单向应力状态下有明显的不同。本课件是可编耳的止吊PP2.2混凝土的力学性能

提

示混凝土三向受压时，混凝土一向的抗压强度随另两向压应力的增加而增大，并且混凝土的极限压应变也大大增加。这是由于侧向压力约束了混凝土的横向变形，抑制了混凝土内部裂缝的出现和发展，使得混凝土的强度和延性均有明显提高。利用三向受压可使混凝土抗压强度得以提高这一特性，在实际工程中可将受压构件做成“约束混凝土”,以提高混凝土的抗压强度和延性，常用的做法有配置密排侧向箍筋、螺旋箍筋柱及钢管混凝土柱等。本课件是可编辑的正常PPT课件2.2.2混凝土的变形1)混凝土在一次短期荷载作用下的变形(1)混凝土在单调短期加荷作用下

的应力应变曲线反映的是其最基本的

力学性能，曲线的特征是研究钢筋混凝

土构件的强度、变形、延性(承受变形

的能力)和受力全过程的依据。图2-7所

示为混凝土棱柱体试件在受压时的应力应变曲线，曲线由上升段

Oc

和下降段ce

两部分组成。2.2混凝土的力学性能图2-7混凝土受压时的应力-应

变曲线本课件是可编辑的正常PPT课件0.8f0.3f2.2

混凝土的力学性能(2)混凝土的横向变形系数。(3)混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量。混凝土的应

力与其弹性应变之比称为混凝土的弹性模量，用符号Ec表示。根

据大量试验统计结果，《混凝土结构设计规范》采用的计算混凝

土的弹性模量的经验公式为(2-6)本课件是可编辑的正常PPT

课件2.2混凝土的力学性能2)混凝土在重复荷载作用下的变形工程中的某些构件，例如，工业厂房中的吊车梁，在其使用

期限内要承受大约200万次以上的重复荷载作用，在多次重复荷载

作用的情况下，混凝土的强度和变形性能都会出现重要变化，混凝土将产生“疲劳”现象。混凝土由于荷载重复作用而引起的破坏称

为疲劳破坏。疲劳破坏的产生取决于加荷时应力是否超过混凝土的

疲劳强度f。

试验表明，f混凝土疲劳强度f低于轴心抗压强

度fc,大致为(0.4～0.5)fc,此值的大小与荷载重复作用的次数、应力变化幅度及混凝土强度等级有关。本课件是可编辑的正常PPT

课件混凝土结构或材料承受的荷载或应力不

变，而变形或应变随时间增大的现象称为徐变。混凝土的徐变与时间参数有关。图2-8所示为混凝土棱柱体试件加荷至σ=0.5f

c时测

得的应变与时间的关系曲线。2.2混凝土的力学性能3)混凝土在长期荷载作用下的变形本课件是可编辑的正常PPT课件2.2混凝土的力学性能荷载作用时间/天图2-8混凝土棱柱体试件加荷至σ=0.5f.时测

得的应变与时间的关系曲线本课件是可编辑的正常PPT

课件应变

(

×

1

02.2混凝土的力学性能影响混凝土徐变的因素是多方面的，主要可归结为以下三个方面：(1)内在因素。(2)环境因素。(3)应力因素。本课件是可编辑的正常PPT

课件(2)因混凝土硬结时体积收缩，将钢筋紧紧握裹而产

生的摩擦力。2.3.1钢筋与混凝土共同工作的原理2.3

钢筋与混凝土的黏结生的机械咬合力本课件是可编+的_常PPT课件(1)因水泥颗粒的水化作用形成的凝胶体对钢(3)由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产2.3

钢筋与混凝土的黏结黏结作用可以用图2-9所示的钢筋与混凝土之间的黏结

应力示意图来说明。根据受力性质的不同，钢筋与混凝土之间的黏结应力可分为裂缝间的局部黏结应力和钢筋端部的锚固黏结应力两种。①裂缝间的局部黏结应力是在两个相邻开裂截面之间产生的，钢筋应力的变化会受黏结应力的影响，黏结应力使两个相邻裂缝之间的混凝土参与受拉。②钢筋伸进支座或在连续梁中承担负弯矩的上部钢筋在跨中截断时，需要延伸一段长度，即锚固长度。本课件是可编辑的正常PPT课件(a)(b)图2-9钢筋与混凝土之间的黏结应力(a)

裂缝间的局部黏结应力(b)

钢筋端部的锚固黏结应力本课件是可编辑的正常PPT课件2.2混凝土的力学性能2.3

钢筋与混凝土的黏结2.3.2

黏结锚固强度钢筋与混凝土的黏结锚固强度通常采用拉拔试验来测定，如图2-10所示。黏结锚固应力t

由拉拔力F除以锚固面积πdla而

得

，d

为钢筋直径，la为锚固长度。由拉拔试验可得(2-8)

黏结锚固应力与滑移(T-S)

关系曲线表达了钢筋与混凝土之间的黏结锚固性能。曲线的斜率表示锚固刚度(抵抗滑移的能力);曲线的峰值tu

为锚固强度；曲线下降段为锚固延性(大滑移时的锚固能力

)

。(a)

(b)(a)

拉拔试件；(b)t-s曲线图2-10钢筋与混凝土的黏结锚固应力与滑移

(T-S.)

关系曲线本课件是可编辑的正常PPT课件2.2混凝土的力学性能混凝土(1)光圆钢筋及变形钢筋的黏结锚固强度都随混凝土强度等级

的提高而提高。(2)当黏结发生破坏时，钢筋周围的混凝土容易产生劈裂裂缝，

从而对结构的耐久性产生不利影响。(3)混凝土构件截面上有多根钢筋并列在一排时，钢筋净间距

对黏结锚固强度有重要的影响。2.3

钢筋与混凝土的黏结2.3.3影响黏结锚固强度的因素本课件是可编辑的正常PPT课件(4)横向钢筋(如梁中的箍筋)可以限制混凝土内部裂缝的发

展和到达构件表面的裂缝宽度，从而提高黏结锚固强度。(5)在直接支承的支座处，如梁的简支端，钢筋的锚固区会受

到来自支座的横向压应力的作用，横向压应力约束了混凝土的横向变

形，使钢筋与混凝土间抵抗滑动的摩阻力增大，因而可以提高黏结锚

固强度。(6)黏结锚固强度与浇筑混凝土时钢筋所处的位置有关。2.3

钢筋与混凝土的黏结本课件是可编辑的正常PPT课件钢筋在节点内的锚固、相互之间的搭接以及在必要位置处的截断，除与钢筋和混凝土间的黏结性能有关外，还受到构件形式、受力状态、裂缝展开等因素的影响。由于黏结破坏机理复杂，影响黏结力的因素众多，工程结构

中黏结受力的多样性等因素，目前尚无比较完整的黏结力计算理论。《混凝土结构设计规范》

(GB50010—2010)采用的是：

不进行黏结计算，用构造措施来保证混凝土与钢筋的黏结。本课件是可编辑的正常PPT课件2.3

钢筋与混凝土的黏结提

示Thankyou本课件是可编辑的正常PPT

课件混凝土结构与砌体结构本课件是可编辑的正常PPT

课件模块3

受弯构件承载力计算3.1

受弯构件正截面的承载力计算3.2

受弯构件斜截面承载力计算3.3

构件裂缝宽度及变形验算本课件是可编辑的正常PPT

课件模块3

受弯构件承载力计算学习目标(1)掌握受弯构件正截面承载力的分析计算。(2)掌握受弯构件斜截面承载力的分析计算。(3)掌握构件裂缝宽度及变形的验算。本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算3.1.1

受弯构件正截面的受力性能钢筋混凝土梁由两种物理力学性能不同的材料组成，混凝土是一种抗压强度较高但极易开裂的弹塑性、非匀质材料，钢筋是具有屈服台阶的弹塑性材料。钢筋混凝土梁的正截面受弯性能试验如图31所示，纵向受拉钢筋形心至梁顶受压边缘的距离h₀

称为有效高度。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-1钢筋混凝土梁的正截面受弯性能试验本课件是可编辑的正常PPT

课件纯弯段图3-2所示为梁弯矩挠

度关系试验曲线，即一根配筋适量的试验梁的挠度

f随

截面弯矩

M

增加而变化的

情况，从试验可知适筋梁从

加荷到破坏经历了三个阶段，

即未裂阶段、带裂缝工作阶

段和破坏阶段。3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-2梁弯矩-挠度关系试验曲线本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算3.1.2受弯构件正截面承载力计算的相关理论1)

基

本假定(1)截面应变保持平面。大量实验表明：截面

各点的混凝土纵向应变沿截面的高度方向呈直线变化，

即平截面假定。目前，很多国家的有关规范均采用平

截面假定。对于以剪切变形为主的构件，如跨度和梁

高的比值小于2的深梁，其截面应变分布是非线性的，

不符合平截面假定。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算(2)不考虑混凝土的抗拉强度。在裂缝截面处，

受拉区混凝土基本退出工作，只有靠近中和轴附近有—小部分混凝土受拉，但受拉区混凝土的合力很小且

内力臂不大，因此该假定对截面受弯承载力的影响很

小，产生的误差一般为1%～2%。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算(3)混凝土受压的应力应变关系曲线。混凝土受压的应力

应变关系曲线如图3-3所示，其表达式为。当Ee≤e。时(上升段):(3-1)当Eo<Ee≤Ecu时(水平段):σc=fe

(3-2)(3-3)Eo=0.002+0.5(fcu,k-50)×10-5

(3-4)Ecu=0.0033—(fcu,k—50)×10-5(3-5)本课件是可编辑的正常PPT

课

件3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-3混凝土受压的应力-应变关系曲线本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算(4)纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01,作为构件达到承载能力极限状态的标志之一：对有物理屈服点的钢筋，该值相当于钢筋应变进入了屈服台阶；对无物理屈服点的钢筋，设计所用的强度是以条件屈服点为依据的。极限拉应变的规定是限制钢筋的强化强度，同时，也表示设计采用的钢筋的极限拉应变不应小于0.01,以保证结构构件具有必要的延性。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算(5)纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝

对值不应大于强度设计值。钢筋应力应变曲线如图3-4所示，其表达式为钢筋的应力-应变曲线如图3-4所示，其表达式为当

εs≤Ey时(上升段):os=E₈Es

(3-6)当Ey≤Es≤Esu

时(水平段):图3-4钢筋应力-应变曲线εs=f

(3-7)3.1受弯构件正截面的承载力计算2)

等效矩形应力图(2)受压区混凝土的合

力

F的作用点不变。(1)受压区混凝土的合

力F大小相等。本课件是可编辑的正常PPT课件(a)(b)(c)3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-5矩形截面受压区混凝土应力的等效(a)截面

图(b)理

论

应

力

图(c)

等

效

矩

形

应

力

图

本课件是可编辑的正常PPT课

件3.1

受弯构件正截面的承载力计算3)配筋率对梁破坏特征的影响受弯构件的纵向受拉钢筋配筋率p对其正截面的受力性能特别是破坏形态影响很大。根据破坏特征的不同，受弯构件正截面受弯破坏形态有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种，如图3-6所示。与三种破坏形态相对应的弯矩-挠度(M-f)

曲线如图3-7所示。本课件是可编辑的正常PPT课件图3-6梁的三种受弯破坏形态(a)

适筋破坏(b)

超筋破坏(c)

少筋破坏

本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算(c)(a)(b)少筋梁0

f图3-7各种受弯破坏梁的弯矩-挠度(M-f)曲

线本课件是可编辑的正常PPT

课件M超筋梁p

较大p

中等p

较

小3.1

受弯构件正截面的承载力计算适筋梁3.1

受弯构件正截面的承载力计算(2)超筋破坏。(1适筋破坏。(3少筋破坏。本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算4)相对界限受压区高度ε,与最小配筋率Pmin当纵向受拉钢筋应力达到其屈服强度的同时，受压区边缘混凝土应

变恰好达到其极限压应变

εcu,受弯构件发生正截面破坏，这种破坏通常

称为界限破坏或平衡破坏，是适筋梁和超筋梁的界限状态。此时的配筋

率称为界限配筋率Pb。根据平截面假定，正截面破坏时，不同受压区高度的应变变化如图3

-8所示，中间斜线表示发生界限破坏时的截面应变分布。对于给定强度

等级的混凝土，εcu、β₁均为常数，因此，正截面破坏时的受压区高度越

大，钢筋的拉应变越小；正截面破坏时的受压区高度越小，钢筋的拉应变越大。由图3-8中的几何关系可知本课华是可编辑的正常PPT

h₀Ecu+Ey课件3-8)3.1

受弯构件正截面的承载力计算式中，Xcb为正截面发生界限破坏时的中和轴高度。相对界限受压区高度ξ,是指适筋梁发生界限破坏时，等效矩形应力图的受压区高度x,与截面有效高度h₀

的比值，即(3-9)对于有屈服

可得相对界限受压区高度，即(3-10)式(3-10)表明，相对界限受压区高度ξ,仅与材料性能有关，而与截面尺寸无关。由式(3-10)计算的ξ6值如表3-1所示。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算适筋截面p<Pb界限配筋截面p<Pb超筋截面p<pb图3-8适筋梁、界限配筋梁、超筋梁破坏时的正截面

平均应变图本课件是可编辑的正常PPT课件钢筋种类混凝土强度等级≤C50C55C60C65C70C75C80HPB3000.5760.5660.5560.5470.5370.5280.518HRB335、HRBF3350.5500.5410.5310.5220.5120.5030.493HRB400、HRBF400、RRB4000.5180.5080.4990.4900.4810.4720.463HRB500、HRBF5000.4820.4730.4640.4550.4470.4380.4293.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-1相对界限受压区高度ξ6的取值本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算对于无屈服点的钢筋，有(3-11)由图3-8可知，根据相对受压区高度的大小可判别受弯构件

正截面破坏类型。若ξ>ξb,梁属于超筋梁；若ξ<ξb,梁属于

适筋梁；若ξ=ξ6,破坏属于界限破坏。最小配筋率是少筋梁与

适筋梁的界限。少筋梁的特点是一裂就坏，脆性特征明显，破坏后果严重。为了避免出现少筋破坏，必须要确定构件的最小配

筋

率Pmino本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算《混凝土结构设计规范》(GB

50010—2010)在考虑了上述

各种因素并参考了以往的传统经验后，统一规定：(1)受弯构件，偏心受拉、轴心受拉构件等一侧的纵向受拉钢筋的配筋率不应小于0.2%和f+/fy中的较大值。(2)板类受弯构件(不包括悬臂板)的纵向受拉钢筋的强度等级为400

N/mm2

和500N/mm²

时，其最小配筋率应允许采用0.15%和0.45ft/f,中的较大值。(3)卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率

可适当降低，但不应小于0.15%。3.1

受弯构件正截面的承载力计算3.1.3单筋矩形截面受弯构件正截面计算1)基本公式根据截面承载力计算的基本要求，对于可能产生正截面弯曲破坏的构件，其设计弯矩M不应超过抗弯承载力Mu,即

M≤Mu。如图3-9所示，根据正截面水平方向合力为零及截面力偶与外部弯矩相等的平衡条件，可得到基本方程以及单筋矩形截面抗弯承载力计算的基本公式，即

a₁fbx=fA

(3-12)(3-13)式中

，M为弯矩设计值；Mu

为正截面受弯承载力设计值；α₁

为混

凝土受压区等效矩形应力图系数。3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-9单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载

力计算简图本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算令相对受压区高度ξ=x/h₀,则由式(3-12)得(3-14)由式(3-13)得(3-15)(3-16)5=1-/1-2αs

(3-17)本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算基本公式是根据适筋梁在Ⅲa阶段的截面受力情况建立的，因此公式的适用条件为：(1)防止发生超筋脆性破坏：ξ≤ξ(x≤x

)

或(2)防止发生少筋脆性破坏：A₅

≥As,min=hbpmin。本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算2)基本公式的应用(1)截面设计。根据截面尺寸是否为已知条件，截面设计分为

两种情况。情

况I:

已知截面设计弯矩M

、

截面尺寸b×h

、混凝土和钢筋

的强度等级，求受拉钢筋截面面积As。情况Ⅱ:已知截面设计弯矩M、混凝土和钢筋的强度等级，求截面尺寸

b×h

和受拉钢筋截面面积As。(2)截面复核。已知弯矩设计值M、截面尺寸

b×h、

混凝土和钢筋的强度等级、纵向受拉钢筋截面面积

As,求该截面受弯承载力Mu。本课件是可编辑的止常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算【例3-1】已知梁的截面尺寸b×h=250mm×500

mm,承受的弯矩设计值M=200kN

·m,采用的混凝土强度等级为C30,

钢筋等级为HRB400

级，环境类别为一类。求所需纵向钢筋的截面面积。【解】

(1)查附表1和附表2得以下设计参数。C30混凝土：f=1.43N/mm²,fc=14.3

N/mm²,a₁=1.0环境类别为一类，C=20mm,故取α=40mm,则

h₀=500-40=460mmHRB400级钢筋：fy=360

N/mm²,ξ6=0.518,02%0=0.2%本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算【例3-1】(2)计算系数αs、ξ。会超筋(3)计算配筋As。故选用3虫25

,A₈=1473mm²。(4)验算最小配筋率。(2)在不同的荷载组合情况下，梁的同一截面承受正负弯矩时。(3)由于构造、延性等原因，在截面受压区已配有截面面积较多的纵向镧溺供是可编小3.1

受弯构件正截面的承载力计算3.1.4双筋矩形截面受弯构件正截面计算1)双筋矩形截面的应用情况和应满足的构造要求(1)截面弯矩很大，按单筋矩形截面计算所得

的ξ>

ξb,

而梁截面尺寸

受到限制，混凝土强度等级又不能提高时。含PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算为避免受压钢筋压屈，《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)规定双筋截面应满足下列构造要求：(1)箍筋应采用封闭式箍筋，箍筋间距不大于15

d

且

不

大于400mm,箍筋直径不小于

d/4(d为纵向受压钢筋的最

小直径)。(2)当梁的宽度b>400mm且一层内纵向钢筋多于3根时，

或当梁的宽度b≤400

mm但一层内纵向钢筋多于4根时，应设

置复合箍筋。(3)当一层内纵向受压钢筋多于5根且直径大于18

mm

时，

箍筋间距不应大于10d

。十

不IT人上J7m

十年HJ

巾1

1

1不IT3.1

受弯构件正截面的承载力计算2)基本公式由平截面假定可得受压钢筋的压应变值

ε's为(3-19)式中，为受压钢筋合力点至截面受压区边缘的距离。若取x=2

a',cu≈0.0033,β₁

≈0.8,

则受压钢筋应变、应力为0.0033=0.002o,=E,e,=(2.0～2.1)×10⁵×0.002=400~420MPa本课件是可编辑的止常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算由于受压区混凝土塑性变形的发展，纵向受压钢筋的应力都能达到其抗压强度fí

可见纵向受压钢筋应力达到屈服强度的先决条件是：x≥2a'

(3-20)当不满足式(3-20)时，则表明受压钢筋的位置离中和轴太近，受压钢筋的应变ε太小，以致其应力达不到抗压强度设计值与单筋矩形截面一样，仍采用等效矩形应力图形来简化受压区混凝土应力，双筋矩形截面受弯承载力的计算简图如图3-10所示。由截面平衡条件，可得正截面受弯承载力计算的基本公式：∑X=0

a₁fbx+f'A'=f,A(3-21)∑x=0

(3-22)3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-10双筋矩形截面计算简图本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算上述公式的适用条件是：(1)为了防止超筋脆性破坏，ξ≤ξb。(2)为保证受压钢筋达到屈服强度设计值，x≥2a's。当条件(2)不满足时，表明受压钢筋面积A',较大，

受压钢筋应力o's未达到

f'y,因σ's的具体值未知，可

近似地取

x=2a's,

并对受压钢筋合力作用点取矩，得M≤M=f,A(h₀-a')(3-23)3.1

受弯构件正截面的承载力计算3)基本公式的应用(2)截面复核。(1)截面设计。本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算【例3-2】已知梁的截面尺寸b×h

=250

mm×550

mm,承受的弯

矩设计值M=350kN·m,采用混凝土强度等级C30,钢筋等级为HRB400

级，环境类别为一类。求所需纵向钢筋的截面面积。【解】

(1)查附表1和附表2得以下设计参数：C30混凝土fe=14.3N/mm²,f₁=1.43N/mm²,α₁=1.0。因弯矩设计值较大，受拉钢筋应放两层，故取α₅=65

mm,则h。=550-65=485mm。HRB400级钢筋f,=f,=360N/mm²,5=0.518(查表3-1)。本课件是可编辑的正常PPT课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算【例3-2】(2)计算系数α₅、ξ。ξ=1-√

1-2a,=1-√

1-2×0.416=0.59>5

。=0.518若截面尺寸和混凝土强度等级不能改变，则应设计成双筋截面。(3)计算配筋A₅

和

A'。取ξ=ξ=0.518,a'=40mm,

由公式(3-25)得3.1

受弯构件正截面的承载力计算【例3-2】由式(3-26)得(4)选配钢筋

A₅和

A's。故受拉钢筋选用7虫22,

A₈=2661mm²;;

受压钢筋选用2业14,A;=308mm²。本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算3.1.5

T形截面受弯构件正截面计算1)T

形截面受弯构件概述T形截面受弯构件(见图3-12)广泛应用于各类实际工程中。例如，在现浇肋梁楼盖中，楼板与梁浇筑在一起形成的T形截面梁；吊车梁和I形梁等预制构件中的独立T形梁；槽形板、预制空心板等。本课件是可编辑的正常PPT

课件(d)图3

-

12各类T形截面受弯构件(a)

吊车梁(b)

形

梁(c)

箱形梁(d)预制空心板和槽形板

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课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算(a)(b)

(c)矩形截面受弯构件破坏时，大部分受拉区混凝土早已退出工作，正截面承载力计算时不考虑混凝土的抗拉强度，因此，可将

矩形截面的受拉区混凝土去掉一部分，并将纵向受拉钢筋集中放置在梁肋中，形成T形截面，如图3-13所示。这样既不影响正截面的抗弯承载力，又可以节省混凝土，减

轻构件自重，经济效益较好。若纵向受拉钢筋数量较多，可将截

面的受拉区增大，形成形截面梁，以利于布置纵向受拉钢筋。本课件是可编辑的正常PPT

课件3.1

受弯构件正截面的承载力计算提

示3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-13T形截面与矩形截面本课件是可编辑的正常PPT

课件现浇肋梁楼盖连续梁的支座附近截面(见图3-14中的2—2

截面)承受负弯矩，使梁截面梁肋部分受压、翼缘部分受拉，形

成倒T形截面；而跨中部分(见图3-14中的1—1截面)承受正弯

矩，使梁截面翼缘部分受压、梁肋部分受拉，形成T形截面。3.1

受弯构件正截面的承载力计算图3-14连续梁跨中与支座截面本课件是可编辑的正常PPT课件1-12-23.1

受弯构件正截面的承载力计算T形截面与矩形截面的主要区别在于翼缘是否参与受压。对于T形截面，随着受压区翼缘宽度的增