第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt

1、第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，本章内容：理解单筋矩形截面承载力计算原理，双筋矩形截面和t形截面承载力计算方法及适用条件，学习受弯构件施工规则的重点：单筋矩形截面正截面承载力计算，本章摘要，本章的核心，钢筋率对受弯构件破坏特性的影响，以及可变筋受弯构件各阶段应力特性的认识，掌握了建设和快速公路桥梁工程中单肋矩形截面、双肋矩形截面和t截面承载力计算方法；熟悉受弯构件正常截面的构成要求。弯曲构件是负载下以弯曲变形为基础的元件，内力主要具有弯矩和剪切力。典型组件：梁和板、水闸的楼板、挡土墙的踢板和楼板、快速公路桥、工作桥和水电站的楼板、屋顶板、垂直梁和水平梁。内力特性：截面通常具有弯矩和剪

2、切力，轴向力可以忽略。共同截面形式：建筑工程受弯构件共同截面，第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，桥涵工程受弯构件共同截面，受弯构件两种破坏形式：弯矩引起的破坏，破坏截面垂直于梁纵轴，称为正截面破坏，必须计算足够数量的纵向钢筋，以确保正截面受弯承载力。弯矩和剪切力共同作用产生的破坏，破坏的截面是倾斜的，称为斜截面破坏。第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，受弯构件的主要破坏形式：受弯构件最大弯矩截面的破坏截面和构件的轴垂直，正截面的破坏。当弯曲构件沿大截面破坏剪切力的最大或弯矩和剪切力时，破坏截面与构件的轴成一定角度相交，这称为斜截面破坏。第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，受

3、弯构件承载力设计内容：(1)正截面受弯承载力计算已知截面弯矩设计值m，截面尺寸确定和纵向应力钢筋计算；(2)计算斜截面剪切力计算剪力设计值v，以确定箍筋和弯曲钢筋的数量。第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，、正截面受弯承载力设计为防止正截面受损伤，需要纵向钢筋。第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，、斜截面剪力旨在防止斜截面损伤，钢筋和箍筋应弯曲。第三章钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力计算，I .截面形式，第一截面受弯构件的截面形式和构造，梁截面形式通常为矩形、t形、I形、十字形、长方体等。板的剖面包括矩形实心板、空心板、操作板等。现浇单向板是矩形截面，是预制板的典型空心板。2。截面

4、尺寸、模板尺寸均匀，配置方便，梁宽度b=120、150、180、200、220、250mm、250mm以上的系数增加到50mm。梁高度h=250、300、350、400、800mm、800mm或更高，以100mm为单位递增。简支梁的高跨距比h/l0通常为1/8 1/12。矩形轮廓纵横比h/b=2.0 3.5，t轮廓纵横比h/b=2.5 4.0。住宅建筑的中间板更薄，最小值为60mm。2。单面尺寸，液压结构中板的厚度变化范围很大，薄的可以达到100毫米左右，厚的可以达到几米。对于实际板，厚度通常不能小于100mm，但是某些屋顶板的厚度也可以为60mm。板的厚度可以增加10mm，板的厚度可以增加5

5、0mm(如果大于250mm)。工作桥、道路面板、水电站主厂房地面等厚度不大的板约为板跨度的1/121/20。对于预制构件，为了减轻自身重量，剖面大小在不同情况下，等级差异模块没有上述限制。、c、c、c、c、c、c、c、c、c、c、c、3。混凝土保护层必须在钢筋外有足够厚度的混凝土保护层，以确保耐久性、防火、钢筋和混凝土的结合性能。钢筋外部边缘到混凝土边缘的最小距离称为混凝土保护层，它有助于防止钢筋受到空气氧化和其他腐蚀性介质的侵蚀，并确保钢筋和混凝土之间有足够的附着力。保护层厚度主要与钢筋混凝土结构构件的类型及其环境因素有关。、纵向力钢筋主要承受受拉弯矩的拉力，有时放在压缩区，帮助承受弯矩引起

6、的混凝土的压缩应力。为了提高钢筋骨架的刚度和便于施工，梁内部纵向力钢筋的直径不应太薄。此外，通常为12、14、16、18、20、22、25、28mm的典型直径10-28mm钢筋，可以防止在全区域混凝土中出现太宽的裂缝。在同一梁中，截面一侧的力钢筋的直径最大，选择钢筋作为选项时，直径必须大于2mm，易于识别，且不能超过4-6mm，以便节省钢铁。4 .梁内的钢筋直径和间距、梁底部的纵向应力钢筋通常多于两个，直径通常为10-28mm；是。过多，会增加混凝土浇筑的难度；如果梁的顶部没有压缩钢筋，则必须配置两条钢筋，使其与箍筋和梁的底部垂直筋一起形成钢筋骨架，直径通常为10mm不低于。为了确保混凝土和钢

7、筋的粘合力足够，确保混凝土铸件的密度，梁底部钢筋的净距离必须小于30mm和钢筋直径d，梁顶部钢筋的净距离必须小于30mm和1.5d，小于最大骨料颗粒大小的1.5倍。4 .梁内钢筋的直径和间距、纵向应力钢筋尽可能排成一行，如果根数较多，可以排成两行，但钢筋的重心向上移动，减少了内力臂。在受力钢筋多于两行的特殊情况下，第三行和上面每一行的钢筋水平方向间距必须比接下来的两行至少大两倍。钢筋排列在两行或两行以上时，要确保上下钢筋不会徐璐错位，否则会很难注入混凝土。4 .梁内的钢筋直径和间距，钢筋直径通常为6-12 mm。板厚较大(例如水闸、船闸底部)时，力钢筋的直径为12-25mm；可以使用；同一板上

8、的力钢筋可以使用直径大于2mm的两种钢筋。为了便于施工，受力钢筋的最小间距为70mm是。为了传递均匀的力并防止混凝土的局部损伤，板中的力钢筋间距不能太薄，最大间距是可取的。板厚度h200mm: 250mm h1500mm: 0.2h和400mm 200mmh1500mm: 300mm，70，c板中钢筋的直径和间距、板中的钢筋、与应力钢筋垂直的内部分布钢筋、钢筋的角色分布：将板荷载均匀传递给力钢筋、固定施工中力钢筋的位置、对温度和收缩引起的应力的阻力、对其他方向的内力的阻力。分布钢筋主要起到构造的作用，因此可以采用光面钢筋，并将其放置在力钢筋内部。，70，c，cmii，分段(f6300)，h，0

9、，板内钢筋的直径和间距，钢筋的截面面积分布在每米宽度上，大于受力钢筋截面面积的15%(集中荷载时为25%)；分布钢筋的直径在普通厚度板中使用68mm，每个公制板宽度的内部不到3个。分布钢筋的直径可以为10-16mm，间距可以为200-400。在板处于温度波动大或不均匀沉降的复杂条件下，以及在与力钢筋垂直的方向上受力大约束的情况下，建议适当增设。、70、c、cmii、副筋(f 6300)、h、0、板内钢筋的直径和间距、第二节弯曲构件正截面的实验研究、关于a、As、一根梁的试验和应力应变阶段的小载荷、应力和应变之间的线性关系；载荷、混凝土拉伸应力达到ft，拉伸区为塑性变形；压力区域必须尝试接近三角

10、形。混凝土达到极限拉伸变形(et=etup)，截面很快开裂(a状态)，弯矩Mcr；a状态是裂纹电阻的计算标准。(1)第一工序的未分割阶段，载荷，拉伸区域有裂纹，中性轴上移，拉伸区域混凝土从工作中脱落，张力调节钢筋负担。阶段是正常使用阶段变形和裂缝宽度计算的基础。池区域有很多裂缝，纵向变量测量有足够的长度(穿过几个裂缝)，平均变形几乎沿截面高度直线分布。(平面截面假设)，(2)裂纹阶段、载荷、钢筋应力首先达到屈曲强度fy。然后压力区混凝土边缘变形到达极压变形ECU，混凝土纵向水平裂纹破碎(状态)，弯矩为极限弯矩Mu。阶段是正常剖面轴承容量的计算基础。(3)第一阶段破坏阶段、等轴测梁正截面弯曲三个

11、应力阶段的主要特征是在试验基础上构建了钢筋混凝土构件的计算理论。许多实验结果表明，受弯构件正截面的破坏特性取决于钢筋率、混凝土的强度等级、截面形态等。但是，加固率对破坏特征构建的影响最明显，在等截面、等跨度和相同材料的梁中，如果加固率不同，破坏形式也将本质上发生变化。曲线构件的截面加固比表示为拉钢筋面积和正截面有效面积的百分比。根据加固比例，常规腕部组件正截面中出现三种破坏形式：超筋、筋、低筋。两个正截面破坏特征，(a)适当的加固破坏(b)较小的加固破坏(c)适当的数量：拉伸钢筋先屈服，然后混凝土边缘到达最终压力变形Cu，混凝土破碎，构件破坏。破坏前，显着的裂缝发生和变形，具有明显的破坏前兆的

12、延性破坏。(a)第一次破坏情况等根破坏、试验录像、整体破坏过程中，在最终破坏过程中，构件承受的负荷比钢筋屈服时承受的负荷稍大，但挠度的增加相当大。这意味着如果剖面支撑力没有重大变更，元件具有巨大的变形功能。这意味着零部件的延展性更好。(a)第一种破坏情况适当的加固破坏，过度的钢筋量：拉伸钢筋不屈服，压缩混凝土先达到极限压缩变形，然后压下。轴承承载能力在混凝土压力区域控制，钢筋不能完全工作。裂缝根数多，宽度细，挠度比较小，混凝土受压破碎前没有明显的前兆，是易碎的破坏。对结构安全很不利，浪费钢材，设计时要避免。(b)第二次破坏情况超筋破坏，测试视频，钢筋的杨怡太少：全混凝土裂缝，钢筋即将到达屈服，

13、钢筋部分可以通过过流段进入。破坏经常产生宽裂纹，挠度大，不能正常使用。裂纹弯矩是破坏弯矩，属于脆性破坏。(3)第三种破坏情况少钢筋破坏，测试视频，弯矩挠度关系曲线，弯曲构件截面尺寸，混凝土强度等级相同时正截面的破坏特性取决于钢筋杨怡太少，破坏弯矩接近裂纹弯矩时混凝土拉伸强度和截面尺寸。破坏容易破碎。钢筋的杨怡太多，钢筋不能充分发挥其功能，破坏弯矩取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。合理的筋必须在这两个限制之间，并确保没有筋或没有筋破坏。计算方法的默认假设(1)平面截面假定，即使梁受力变形，截面仍保持平面。(2)不考虑拉伸古濑车站混凝土的工作，拉力全部由钢筋承担。(3)压缩区混凝土采用理想应力应变

14、曲线。(4)屈服点明显的钢筋应力应变关系采用了理想的弹塑性曲线。第三节正截面弯曲能力计算原理，边界破坏：拉伸钢筋达到屈服强度，压缩混凝土达到极限压缩变形，此时：平面截面假设：根据二等钢筋和超钢筋破坏的边界条件，等效矩形应力图形，应力为fc。根据合力大小和作用点位置不变的原则：等效矩形在计算中存在不便，因为、各向同性梁的判别条件、相对压缩区域高度、相对边界压缩区域高度、截面设计中压缩混凝土的合力是抛物线型直线。为此，混凝土规范规定，压缩区混凝土的应力图形可以简化为等效矩形应力图。需要满足等效矩形应力图而不是理论应力图的条件是：(1)保持压缩区混凝土的合力大小不变。(2)在受压区保持混凝土的合力作

15、用点不变。单筋矩形截面构件正截面抗弯能力计算，计算摘要，单筋矩形截面构件正截面抗弯能力计算，2。为了便于计算，默认公式被复盖：适用条件，防止超脆性破坏，防止较小的钢筋脆性破坏，钢筋比率，单肋矩形断面梁可承受的最大弯矩：适用条件，3。剖面设计，已知：弯矩设计值m要求：剖面标注b、h(h0)、剖面钢筋As和材料强度fy；fc未指定数：压缩区域高度x、b、h(h0)、As、fy、fc预设公式，选择材质：可变钢筋梁的Mu主要取决于fyAs，钢筋混凝土受弯构件的fc渡边杏太高，常用的是C20C30等级混凝土。钢筋混凝土弯曲构件作为裂缝工作，由于裂缝宽度和挠度变形的限制，高强度钢筋未充分利用。梁通常使用标

16、高钢筋，板通常使用标高钢筋。iii。剖面设计、剖面标注建立剖面必须具有刚性，以符合正常使用阶段的检查挠曲变形要求。根据工程经验，剖面高度通常估计为高度跨距比率h/l0。简支梁的理想h=(1/8 1/12)l0，b=(1/21/3.5)h；简单支撑板所需的h=(1/12 1/20) l0。iii。剖面设计，给定m时剖面大小b，h(h0)越大，所需As越少，r就越小，但是混凝土使用量和样板成本会增加，从而影响净空间高度的使用；相反，b，h(h0)越小，所需的As就越大，r就越大。对于一般薄板和梁，常用的加固系数为0.4%0.8%矩形轮廓0.6%1.5% T轮廓0.9%1.8%(相对于梁肋)，选取材

17、料强度fy，fc，剖面标注b，h(h0)时，未知的是x，iii。剖面设计、内力计算：首先建立板或梁的计算示意图，通常需要在计算图中反映支撑的情况、负载大小和计算跨距。然后，根据机械方法计算载荷的内力m。确定考虑荷载(永久荷载和可变荷载)的组合问题。肋计算：如果在计算期间出现超肋，则需要增大剖面大小，或提高混凝土的强度等级或双肋矩形剖面。如果筋较少，则通过获取或减少截面尺寸重新计算。选取钢筋、绘制剖面钢筋：选取钢筋直径、根数时，需要实际的可选钢筋剖面区域，并且通常必须大于或等于计算所需的钢筋剖面区域。小于计算的截面面积时，相对差值不能超过5%。iii。剖面设计，4。轴承容量检阅，已知：剖面标注b，h(h0)，剖面钢筋As和材料强度fy，fc圆球：剖面的弯曲能力Mu(检阅构件的正常剖面轴承容量)未知：压缩区域高度x和弯曲能力Mu基本公式：弯曲能力Mu。课后事故，泵房矩形截面简支梁，截面尺寸250mm500mm；C