4受弯构件正截面承载力计算(2).ppt

1、1. 应用条件：,1.荷载效应较大, 而提高材料强度和截面尺寸受到限制；,2. 存在反号弯矩的作用(地震作用）；,3. 由于某种原因, 已配置了一定数量的受压钢筋。,2. 基本公式及适用条件：,基本假定及破坏形态与单筋相类似, 以IIIa作为承载力计算模式。 (如图),图3-12,As fy,M,As fy,As fy,As fy,(a),(b),(c),(d),由计算图式平衡条件可建立基本计算公式:,或:,公式的适用条件：, b,2as x,条件 b 仍是保证受拉钢筋屈服, 而2asx 是保证受压钢筋As达到抗压强度设计值fy。,f y的取值：,受压钢筋As的利用程度与s有关,当 x2as

2、对HPB235、HRB335级钢筋可以达到 屈服强度,3. 公式应用：,截面设计,截面复核,（1） 截面设计：,1、As和As均未知的情况I 2、已知As 求As的情况II,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。,解:,验算是否能用单筋: Mmax= fcbh02b(10.5b) 当M Mmax且其他条件不能改变时, 用双筋。,双筋用钢量较大, 故h0=has (5060mm),利用基本公式求解:,两个方程, 三个未知数, 无法求解，, 截面尺寸及材料强度已定, 先应充分发挥混凝土的作用，不足部分才用受压钢筋As来补充。, 令x = xb = bh0,这样才能使As+As最

3、省。,需补充一个条件,解: 两个方程解两个未知数,x = h0,当2as b,说明As太少, 应加大截面尺寸或按As未知的情况I分别求As及As。,当 b,说明As过大, 受压钢筋应力达不到fy，此时可假定:,或当A/s= 0的单筋求As:,取上式中的较小值。,令：,当x 2as,图3-13,双筋矩形截面的应力图形也可以采用分解的办法求解：,(a),(b),(c),M = M1 + M2,As = As1 + As2,M1 = As fy(h0as),M2 = M M1,双筋矩形截面梁的设计同样可以利用单筋矩形梁的表格法(s, , s)。,328,329,图中:,式中:, As1,（2）截面复

4、核:,已知：bh, fc, fy, fy, As, As,解：求 x,截面处于适筋状态,求： Mu,当2as xbh0,截面此时As并未充分利用， x 2as x 2as,及按单筋求得的Mu取两者的较大值作为截面的Mu。,截面处于超筋状态, 应取x = xb =,只有当Mu M时截面才安全。,当 x 2as，,当x bh0，,1. T形截面的由来:, 矩形截面承载力计算时不考虑受拉区砼的贡献，可以将此部分挖去, 以减轻自重, 提高有效承载力。, 矩形截面梁当荷载较大时可采用加受压钢筋As的办法提高承载力, 同样也可以不用钢筋而增大压区砼面积的办法提高承载力。,T形截面独立梁(板),T形截面,

5、T形截面是指翼缘处于受压区的状态, 同样是T形截面受荷方向不同, 应分别按矩形和T形考虑。,图3-14,2. T形截面翼缘计算宽度bf的取值:,T形截面bf越宽, h0越大, 抗弯内力臂越大。但实际压区应力分布如图3-15所示。纵向压应力沿宽度分布不均匀。,办法：限制bf的宽度, 使压应力分布均匀, 并取fc。,图3-15,bf的取值与梁的跨度l0, 梁的净距sn, 翼缘高度hf及受力情况有关, 规范规定按表4-5中的最小值取用。,T型及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度bf,3. 基本公式及适用条件,T形截面根据其中和轴的位置不同分为两种类型。,第一类T形截面：中和轴在翼缘高度范围内, 即x h

6、f (图a),第二类T形截面：中和轴在梁肋内部通过, 即x hf (图b),(a),(b),hf,第一类T形截面,第二类 T 形截面,界限情况,为防止发生超筋破坏，相对受压区高度应满足 。对第一类T 形截面，该适用条件一般能满足，可不验算。 为防止发生少筋破坏，受拉钢筋面积应满足 。,此时的平衡状态可以作为第一, 二类T形截面的判别条件：,两类T形截面的界限状态是 x = hf,判别条件：,截面复核时:,截面设计时:, 第一类T形截面的计算公式:,与bfh的矩形截面相同:,适用条件:,(一般能够满足。), 第二类T形截面的计算公式:,适用条件:,(一般能够满足),4. 公式的应用:,截面设计,

7、截面复核, 截面设计:,解: 首先判断T形截面的类型:,然后分别利用两类T形截面的公式进行计算。,已知：b, h, bf, hf, fc, fy, M,求：As, 截面复核:,首先判别T形截面的类型: 计算时由Asfy 与 fcbf hf比较。,然后分别利用两类T形截面的公式进行计算。,已知：b, h, bf, hf, fc, fy, As,求：Mu,图3-18,(a),(b),(c),问题: 在T形截面设计时, 怎样利用单筋矩形截面的计算。,M=M1 + M2,As=As1 + As2,1. 板,图3-19,板的配筋, 板的分布钢筋:,均匀传力,固定受力钢筋位置,抵抗温度和收缩应力,面积:

8、15受力钢筋的面积,数量: 每米不少于4根。,作用, 板的最小厚度要求:,屋面板 80mm,楼面板 80mm, 板的受力钢筋: 直径, 6, 8, 10, 12, h 40mm的平板(4、5),间距 100mm S 200mm 每米不少于3根,保护层: 按规范取值,C20 c = 20mm,C25 c = 15mm,2. 梁:, 截面尺寸 bh,h由高跨比而定: 简支 h = l(1/81/15) 悬臂 h = l/6,常见: b: 120, 180, 200, 250, 300，350 h: 200, 250, 300, 350, 400, 750, 800,h/b = 2.0 2.5,说明：l0为梁的计算跨度；当l09m时表中数值应乘以1.2的系数；悬臂梁的高度指其根部的高度。,梁 板 构 造, 纵向受力钢筋:,直径: 12， 14， 16 ，18，20，22，25mm,钢筋直径种类不宜过多, 相差最小为2mm, 最大为6mm。间距、数量见图3-20,图3-20, 纵向构造钢筋,架立筋:,l 6m,l = 4 6m,l 4m,d 10mm,d 8mm,d 6mm,当梁扣除翼缘厚度后的截面高度大于或等于450mm 时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，