受弯构件正截面承载力计算

1、第四章弯曲承受部件、第三章弯曲承受部件的正截面承载力计算、第四章弯曲承受部件、第四章弯曲承受部件、1 .弯曲力矩引起的破坏(沿弯曲力矩最大的截面破坏)，破坏形态与梁的纵轴垂直，称为正截面破坏。 采取措施：在承接区配置纵筋，2 .弯曲力矩和剪断力一起引起的破坏(剪断力最大或弯曲力矩和剪断力一起大的断面破坏)，破坏形态和部件的轴线斜交，称为斜断面破坏。 对策：箍筋和弯曲钢筋混凝土压弯构件设计均进行正截面和斜截面承载力的计算。 即，分别进行纵向的拉伸筋和箍筋(或弯曲筋)的计算。 第三章受曲部件、第三. 1受曲部件的截面形式和构造、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章

2、受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件第三章受曲部件、第三章受曲部件、第三章受曲部件矩形轮廓的宽度： hb=23.5 2板的截面尺寸为一般的受力板的厚度h=(112135)l0。 板厚h不足50mm不宜为水工建筑物中板的厚度不能在100mm以下。 统一模板尺寸容易施工梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300 (mm )梁高度h=250、300、750、800、900、(mm )。 第四章弯曲构件，3 .梁的结构要求：混凝土保护

3、层：保证RC结构的耐久性、防火性和钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋混凝土保护层(cover )厚度一般在30mm以上的钢筋直径：常用的1028mm根：梁底部纵向受力钢筋第四章弯曲构件、梁的结构要求：间隔：纵向钢筋的净距离不得小于钢筋直径d。 同时，不可小于30mm，不可小于最大骨料粒径的1.25倍的上部肌净距离还不可小于1.5d。 配置：数量多的情况下，可以多列配置，也可以采用并列筋配置方式，思考：间隙和配置的结构要求从什么方面考虑？ 第四章弯曲构件、4.1概况、板的构造要求：钢筋直径通常为612mm，级钢筋板厚大时，钢筋直径为1225mm，可使用级钢筋，通常每米板宽为610根。 板中受力的钢筋也

4、不太密，间距必须在70mm以下。 在与受力筋垂直的方向上配置分布筋，将负荷均匀地传递给受力筋，在施工中容易固定受力筋的位置的同时，还能够抵抗由温度和收缩等引起的应力。 第四章受曲构件，3.2受曲构件的正截面的试验研究，第四章受曲构件的正截面承载力计算，3.2.1梁的试验(配合梁)，a、As，f，平截面假定，截面的任意点的变形与从该点到中和轴的距离成正比。 第三章弯曲部件的正截面承载力计算为：(1)第阶段(龟裂出现前的阶段)。 没有裂纹(塑性阶段)、没有裂纹、没有裂纹(弹性阶段)、第三章弯曲构件的正截面承载力的计算、a状态：计算Mcr的根据(裂纹)特征：弯曲区域的混凝土应变达到tu，第三章弯曲构

5、件的正截面承载力的特征：拉伸钢筋的应力刚达到fy，在第三章弯曲构件正截面的承载力计算中，(3)第阶段(破坏阶段)的应力关系：钢筋的屈服应力不变，混凝土受压区在混凝土达到cu混凝土之前表现出更明显的塑性，梁被破坏a，第三章受曲部件的正截面承载力计算，a状态：计算受曲部件的正截面承载力时的依据Mu的特征：挤压区混凝土变形达到了cu，第四章受曲部件的正截面承载力计算， 相对于适合配筋的RC梁，破坏阶段(III )承载力几乎不变，变形能持续很长，这表明在完全破坏之前有良好的变形能力，这种破坏被称为“延展性破坏”，第四章受到弯曲构件的正截面承载力的计算受力特征：第四章受到弯曲构件正截面承载力的计算，受配

6、筋率的影响，钢筋混凝土构件有钢筋和混凝土两种材料，随着它们的配比的变化，对其受力性能和破坏形态有很大的影响。 配筋率，Reinforcement Ratio，3.2.2正截面破坏特征，第三章弯曲构件正截面承载力计算，1 .超筋破坏配筋量多的超筋梁破坏特征：破坏时钢筋应力未达到屈服强度，受压区混凝土应变已达到cu，已破碎破坏始于受压区的破坏的性质：脆性破坏构件破坏时，受压边缘混凝土的压力变形ccu； 拉伸筋的变形sy、应力sfy。 超筋梁的承载力Mu取决于混凝土的抗压，与钢筋的强度无关，由于钢筋的拉伸强度没有充分发挥，破坏没有明显的前兆。 因此，工程中必须避免录用。 第三章弯曲构件正截面承载力的

7、计算，2 .钢筋破坏配筋量适度破坏的特征：拉伸钢筋向fy屈服，混凝土被压坏。 破坏从拉伸区的破坏性质：塑性破坏开始。 如果构件被破坏，受压边缘混凝土的压缩应变ccu拉伸钢筋的应变syfyEs，应力s=fy。 有必要在工程中采用。 第三章弯曲构件正截面承载力计算中，3 .少筋破坏配筋量少的破坏特性：“一裂即破坏”破坏性质：脆性破坏构件破坏时，受压边缘混凝土的压缩应变ccu； 拉伸筋的变形sy、应力sfy。 此破坏取决于混凝土的拉伸强度，混凝土的受压强度不能充分发挥，极限弯矩小。 少筋梁的这种拉伸脆性破坏比超筋梁的受压脆性破坏突然，不安全，也不经济，所以在建筑结构中不允许采用。 3.3.1计算方法

8、的基本假设，1平截面假设，3.3正截面的弯曲承载力计算原则，2不考虑拉伸区混凝土的拉伸作用，3.3.1计算方法的基本假设，3混凝土是理想的压缩应力应力曲线，4钢筋是理想的拉伸应力曲线，3.3.2基本方程式， 根据力和力矩的平衡条件，3.3.3的筋和筋的破坏的极限条件，1的极限破坏筋sy，sfy混凝土ccu筋破坏筋sy，s=fy混凝土ccu极限破坏筋s=y，s=fy混凝土ccu，2的超、筋破坏的极限条件，以及：极限状态对极限受压区计算高度，筋被适当破坏，筋被超过，同样，3超，筋被适当判断的方法xh0b是筋被适当破坏的b，超筋破坏。 从上式可以看出，这与钢筋有关。 自适应梁和少筋梁的边界： mu(

9、a的状态)=Mcr (素混凝土梁a的状态)，3.3.3自适应梁和少筋破坏的边界条件，为了防止“一裂即破坏”，裂缝后钢筋很快屈服，但保证最终混凝土倒塌。 附录记载了水工混凝土结构设计规范中规定的弯曲部件的最小配筋率。第三章受曲构件，1基本式，3.4单筋矩形截面承载力计算，图3-3单筋矩形截面受曲构件正截面承载力计算图，第四章受曲构件，2适用条件(Condition of Use )，防止超筋脆性破坏，防止少筋脆性破坏，3式变换=x/h0代入式，s(1-0.5 )第截面设计、弯矩设计值m :截面尺寸b、h(h0 )、截面钢筋As和材料强度fy、fc未知数：受压区高度x、b、h(h0 )、As、fy

10、、fc基本公式：两个，唯一的解设计者是受力性能、材料供给第四章弯曲构件、材料选择：筋梁的Mu主要依赖fyAs，因此RC弯曲构件的混凝土强度fc不高。 目前梁板：常用的C15C25级混凝土地基梁板：常用的C20C30级混凝土，而RC是弯曲构件有裂纹的工作，由于裂纹宽度和弯曲变形的限制，高强度钢筋的强度也无法充分利用。 梁常用钢筋，板常用钢筋。 第四章弯曲构件、截面尺寸确定截面必须具有一定的刚性，正常使用阶段的管理可以满足弯曲变形的要求。 工程经验表明，一般用高跨度比h/L估计断面高度，但断面尺寸的选择范围还很广，需要从经济角度进行进一步分析。 内力计算：合理计算示意图：跨度、支架条件、载荷形式载

11、荷的最不利组合剪力板或梁：跨度最大弯曲力矩设计值外张梁：简单支撑跨度最大正弯曲力矩、支架最大负弯曲力矩、第四章弯曲构件、材料强度fy、fc、截面尺寸b、h 只要As，基本式就能解，第四章弯曲部件选定材料强度fy、fc、截面尺寸b、h(h0 )，则未知数只有x、As，基本式求解，1 )求s 2 )而管理b，如果b的话，可以增大截面尺寸来提高混凝土强度等级，或者采用双层筋截面求出Asfcbh0/fy。 4 )计算配肌率=As /(bh0)，检查是否满足式的条件。 否则取Asminbh0。 5 )从附录5中选择钢筋的直径和根数(在现浇板中为直径和间隔)进行配置。 实际使用的钢筋的截面积必须与计算所需

12、的钢筋的截面积相同或稍大。 必须小于计算所需的钢筋截面积。 6 )画配筋图，给定m时，截面尺寸b、h(h0 )越大，所需的As越小，r越小，但混凝土使用量和模框费用增加，影响使用空间的高度，相反，b、h(h0 )越小，所需的As越大，r越大第四章受曲构件，经济配筋率(Economic Reinforcement Ratio )梁： r=(0.51.6)%板： r=(0.40.8)%，第四章受曲构件，截面研究(Validation of Cross-section )，截面尺寸b， fc的求：截面是否安全(即弯曲承载力Mu/rdM是否成立)未知数：受压区的高度x和弯曲承载力Mu的基本式：(1)求

13、，检查b，否则求=b，管理(s(1-0.5 )、(3)、(4)mu/rdm (5)如果说明是少筋梁的话，分别用素混凝土部件和钢筋混凝土部件计算Mu，取小的值。 第四章受弯构件，4.5双筋矩形截面受弯构件的正截面承载力计算双筋矩形截面Doubly Reinforced Section，双筋截面是指同时配置拉伸和受压钢筋的情况。 第四章弯曲构件，一般采用双层筋不经济。 施工中，通常仅在截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件(或整个工程)的限制而无法增加的情况下，计算不满足适当的筋截面条件的情况下，采用双层筋截面，即在受压区域配置钢筋来弥补混凝土受压能力的不足。 另一方面，因为负荷有多个组合，如果在

14、某个组合中截面受到正的弯曲力矩，另一个组合中受到负的弯曲力矩的话，就会出现二重筋截面。另外，受压钢筋能提高截面的延展性，所以在抗震结构中必须在框架梁上配置一定比例的受压钢筋。 第四章利用弯曲件、受压钢筋的强度，在配置受压钢筋后，为了防止受压钢筋的屈曲导致受压区混凝土保护层的早期崩落影响承载力，必须配置封闭环箍。 受压钢筋超过3根时，请设置复合箍筋(Multiple stirrup )。 第四章弯曲构件、双筋截面在满足结构要求的条件下，截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到ecu。 如果在受压边缘混凝土应变达到ecu之前拉伸钢筋先屈服，则其破坏形态与适应梁类似，具有较大的延展性。 在计算截面

15、的弯曲承载力时，受压区混凝土的应力应该考虑为同等的矩形。 第四章相对于弯曲承受部件、受压区域的高度XB的截面力的平衡方程式为，如第四章弯曲承受部件、轴心受压部件那样，钢筋的受压强度fy 400 MPa。 为了能充分发挥受压钢筋的强度，其应变不能小于0.002。 在平截面的假设下，ecu=0.0033，第4章弯曲部件，10000000航空空气空气空气空气空气空气空气653基本式，第四章弯曲部件，条件适用，防止超筋脆性破坏，充分地防止受压钢筋的强度第四章弯曲构件、截面研究已知： b、h、a、a、As、As、fy、fy、fc求： MuM未知数：受压区高度x和弯曲承载力Mu的两个未知数，唯一解问题：

16、XB时，Mu=？ 对于x 2a，Mu=？ 根据第四章弯曲构件、截面设计、弯矩设计值m、截面b、h、a和a、材料强度fy、fy、fc求出：截面钢筋、未知数： x、As、As基本式：两个，用单线计算，x=xb，即x=0.8xb fy、fc、As的求出： As，未知数：用x、As、As的未知重量计算，则用x2a、第四章弯曲部件、4.6 T型截面弯曲部件的正截面承载力计算，挖掘拉伸部混凝土，形成t型截面，不影响弯曲承载力。 节约混凝土，减轻自重。 因为拉伸钢筋多，可以适当地增大断面的底部，做成断面形状。 工形截面的弯曲承载力的计算与t形截面相同。 第四章弯曲构件、受压法兰越大，截面弯曲越有利(x越小，内力臂越大)，但试验和理论分析表明，受压法兰整体混凝土的压缩应力的增加不同步。 另外，凸缘部的压缩应力与腹板部的受压部的压缩应力相比存在滞后现象(Hysterisis )，离腹板(stem )的距离越远滞后越大，受压凸缘部的压缩应力的分布变得不均匀。 第四章