第三章 受彎構(gòu)件正截面

1、1 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 第三章 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 2 主要內(nèi)容主要內(nèi)容： 1 1 受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造 2 2 受彎構(gòu)件正截面的試驗(yàn)研究受彎構(gòu)件正截面的試驗(yàn)研究 3 3 正截面受彎承載力的計(jì)算原則正截面受彎承載力的計(jì)算原則 4 4 單筋矩形截面承載力計(jì)算單筋矩形截面承載力計(jì)算 5 5 雙筋矩形截面承載力計(jì)算雙筋矩形截面承載力計(jì)算 6 T6 T形截面承載力計(jì)算形截面承載力計(jì)算 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 3 學(xué)習(xí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)：正截面受彎承載力計(jì)算原則，單筋、：正截面受彎承載力計(jì)算原則，單筋、 雙筋矩形截面和雙筋矩形截面和T T形截面梁受彎承載力形截面梁受彎承載力 的計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算公式和適用

2、條件的計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算公式和適用條件 及設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)步驟 學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)：相對(duì)受壓區(qū)高度；公式的適用條件。：相對(duì)受壓區(qū)高度；公式的適用條件。 正截面承載力計(jì)算正截面承載力計(jì)算. . 學(xué)習(xí)指導(dǎo) 4 3-1 3-1 受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造 圖31 梁、板常見(jiàn)截面形式 5 一、截面形狀及尺寸一、截面形狀及尺寸 （一）梁的截面形狀及尺寸（一）梁的截面形狀及尺寸 常見(jiàn)梁的截面形式有矩形和T形截面，如圖31。在裝配 式構(gòu)件中，為了減輕自重及增大截面慣性矩，也采用工字 形、箱形和槽形等截面。 截面尺寸時(shí)，通常應(yīng)考慮以下規(guī)定： （1）梁的高度h通常取梁的跨度l0的18112，矩形截面粱的 寬度

3、b按高寬比hb23， T形截面粱的肋寬b按高寬比hb 2.54選擇。 （2）截面尺寸還應(yīng)滿足模數(shù)要求：梁高h(yuǎn)常取為300、350、 400、800，以50為模數(shù)遞增；800mm以上取lOOmm為模數(shù) 遞增。矩形梁粱寬及T形粱梁肋寬常取為120、150、180、200、 220、250，250mm以上以50mm為模數(shù)遞增。 6 一、截面形狀及尺寸一、截面形狀及尺寸 （二）板的截面形狀及尺寸（二）板的截面形狀及尺寸 常見(jiàn)板的截面有矩形實(shí)心板、空心板、槽形板等，如圖 31。 在水工建筑中，板的厚度變化范圍很大，薄的可為 1O0mm左右，厚的則可達(dá)幾米。對(duì)于實(shí)心板的厚度一般不 宜小于lOOmm，但有些

4、屋面板厚度也可為60mm。板的厚度 在250mm以下，以10mm為模數(shù)遞增；板厚在250mm以上者 以50mm為模數(shù)遞增。 一般厚度的板，板厚約為板跨的112120。 7 二、混凝土保護(hù)層 （a）單排 （b）雙排 圖32 梁內(nèi)保護(hù)層及鋼筋凈距 注意：注意：保護(hù)層厚度見(jiàn)保護(hù)層厚度見(jiàn)附錄四附錄四。選擇鋼筋直徑、根數(shù)時(shí)要計(jì)算保護(hù)層和凈距是否。選擇鋼筋直徑、根數(shù)時(shí)要計(jì)算保護(hù)層和凈距是否 足夠。足夠。 8 三、梁內(nèi)鋼筋 圖33粱的配筋 1梁中一般配置下列幾種鋼筋，如圖33所示。 (1) 縱向受力鋼筋。承受由M在梁內(nèi)引起的拉力，配置在梁的受 拉一側(cè)。 (2) 箍筋。承受粱的剪力，改善梁的受剪性能，抑制斜裂

5、縫開(kāi) 展，與縱筋形成骨架。 (3) 彎起鋼筋。一般由縱筋彎起而成。其作用，水平段承受彎 矩M引起的拉力，彎起段承受由彎矩M和剪力V共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力。 (4)架立筋。用來(lái)固定箍筋位置和形成鋼筋骨架，還可承受因溫 度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。 9 四、板內(nèi)鋼筋 板中配筋有縱向受力鋼筋和分布鋼筋，如圖3-4。 受力鋼筋直徑常用6、8、10、12。 板中受力筋的最大間距可取為： 板厚 h200mm時(shí)：250mm 200mmh1500mm時(shí)：300 h1500時(shí)：0.2h及400mm 鋼筋的標(biāo)注方式：直徑+間距，如6250。 分布鋼筋的直徑多用68mm，每米板寬內(nèi)不少于3根。 圖3-4 板的配筋

6、10 3-2 3-2 受彎構(gòu)件正截面的試驗(yàn)研究受彎構(gòu)件正截面的試驗(yàn)研究 一、正截面工作的三個(gè)階段一、正截面工作的三個(gè)階段 圖35 梁正截面工作的三個(gè)階段 正常配筋的梁（鋼筋不過(guò)多也不過(guò)少，稱(chēng)適筋梁）中，截面的受力工 作狀態(tài)可以劃分為三個(gè)階段： 11 這個(gè)階段是荷載施加的初期，由于荷載不大，這個(gè)階段是荷載施加的初期，由于荷載不大， 混凝土處于彈性工作階段，應(yīng)力混凝土處于彈性工作階段，應(yīng)力應(yīng)變成正比。應(yīng)變成正比。 截面應(yīng)力分布圖形為三角形，符合平截面假定。截面應(yīng)力分布圖形為三角形，符合平截面假定。 第第階段：彈性階段階段：彈性階段 第第階段末期，受拉區(qū)的應(yīng)階段末期，受拉區(qū)的應(yīng) 力圖形由于塑性的發(fā)展

7、，轉(zhuǎn)變?yōu)榱D形由于塑性的發(fā)展，轉(zhuǎn)變?yōu)?曲線形式。而壓區(qū)的砼仍然處于曲線形式。而壓區(qū)的砼仍然處于 彈性階段，應(yīng)力圖形為矩形。截彈性階段，應(yīng)力圖形為矩形。截 面彎矩達(dá)到面彎矩達(dá)到開(kāi)裂彎矩開(kāi)裂彎矩McrMcr，進(jìn)入開(kāi)，進(jìn)入開(kāi) 裂臨界狀態(tài)。裂臨界狀態(tài)。 第第階段末期階段末期aa狀態(tài)是計(jì)算狀態(tài)是計(jì)算 構(gòu)件抗裂彎矩的依據(jù)。構(gòu)件抗裂彎矩的依據(jù)。 12 該階段為構(gòu)件的正常工作階段，進(jìn)入帶縫工作階段。裂縫該階段為構(gòu)件的正常工作階段，進(jìn)入帶縫工作階段。裂縫 首先從試件純彎段內(nèi)某一個(gè)最為薄弱的截面受拉邊緣產(chǎn)生，而首先從試件純彎段內(nèi)某一個(gè)最為薄弱的截面受拉邊緣產(chǎn)生，而 后向中和軸延伸。同時(shí)受拉區(qū)的其它部位也會(huì)產(chǎn)生裂縫

8、并向中后向中和軸延伸。同時(shí)受拉區(qū)的其它部位也會(huì)產(chǎn)生裂縫并向中 和軸延伸。和軸延伸。 第第階段：裂縫開(kāi)展階階段：裂縫開(kāi)展階 段段 本階段應(yīng)變（平均應(yīng)變）分本階段應(yīng)變（平均應(yīng)變）分 布基本符合平截面假定。當(dāng)鋼筋布基本符合平截面假定。當(dāng)鋼筋 應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度f(wàn) fy y的瞬間，我的瞬間，我 們稱(chēng)為們稱(chēng)為aa階段，此時(shí)截面彎矩稱(chēng)階段，此時(shí)截面彎矩稱(chēng) 為為屈服彎矩屈服彎矩M My y。 第第階段是計(jì)算構(gòu)件正常使用階段是計(jì)算構(gòu)件正常使用 階段變形和裂縫寬度的依據(jù)。階段變形和裂縫寬度的依據(jù)。 13 鋼筋由于達(dá)到了屈服，不能繼續(xù)承受拉應(yīng)力，變形急劇鋼筋由于達(dá)到了屈服，不能繼續(xù)承受拉應(yīng)力，變形急

9、劇 增加，導(dǎo)致鋼筋和砼之間的粘結(jié)力破壞，裂縫寬度不斷增大增加，導(dǎo)致鋼筋和砼之間的粘結(jié)力破壞，裂縫寬度不斷增大 的同時(shí)繼續(xù)向梁頂面延伸，造成中和軸不斷上抬，受壓區(qū)高的同時(shí)繼續(xù)向梁頂面延伸，造成中和軸不斷上抬，受壓區(qū)高 度減小，受壓區(qū)邊緣的砼壓應(yīng)變?cè)龃蠛芏?，?yīng)力圖形出現(xiàn)下度減小，受壓區(qū)邊緣的砼壓應(yīng)變?cè)龃蠛芏?，?yīng)力圖形出現(xiàn)下 降趨勢(shì)。降趨勢(shì)。 第第階段：破壞階段階段：破壞階段 當(dāng)砼達(dá)到極限抗壓強(qiáng)度的時(shí)候，當(dāng)砼達(dá)到極限抗壓強(qiáng)度的時(shí)候， 受壓區(qū)內(nèi)砼由于受到擠壓出現(xiàn)水平受壓區(qū)內(nèi)砼由于受到擠壓出現(xiàn)水平 的裂縫，構(gòu)件宣告破壞，此時(shí)稱(chēng)為的裂縫，構(gòu)件宣告破壞，此時(shí)稱(chēng)為 aa階段，對(duì)應(yīng)的截面彎矩稱(chēng)為階段，對(duì)應(yīng)的截面

10、彎矩稱(chēng)為極限極限 彎矩彎矩MuMu。 第第階段末期階段末期aa狀態(tài)是承載力狀態(tài)是承載力 極限狀態(tài)計(jì)算正截面受彎承載極限狀態(tài)計(jì)算正截面受彎承載 力的依據(jù)。力的依據(jù)。 14 圖36 梁正截面破壞情況 二、正截面破壞特征二、正截面破壞特征 15 當(dāng)梁所配的縱向受力鋼筋比較合理，我們稱(chēng)之為當(dāng)梁所配的縱向受力鋼筋比較合理，我們稱(chēng)之為 適筋梁。適筋梁。 min min max max 其破壞特征可以歸納為其破壞特征可以歸納為“受拉區(qū)鋼筋首先屈服，受拉區(qū)鋼筋首先屈服， 而后壓區(qū)混凝土受壓破壞而后壓區(qū)混凝土受壓破壞” 破壞特征：破壞始自受拉鋼筋的屈服，而后壓區(qū)破壞特征：破壞始自受拉鋼筋的屈服，而后壓區(qū) 混凝土

11、破壞。整個(gè)過(guò)程中裂縫開(kāi)展較為平緩，構(gòu)件混凝土破壞。整個(gè)過(guò)程中裂縫開(kāi)展較為平緩，構(gòu)件 變形較大，破壞前具有明顯的延性性質(zhì)，屬于變形較大，破壞前具有明顯的延性性質(zhì)，屬于“延延 性破壞性破壞”。設(shè)計(jì)計(jì)算公式即依此破壞形式為模型。設(shè)計(jì)計(jì)算公式即依此破壞形式為模型。 1、適筋梁、適筋梁 16 破壞特征：破壞始自受拉區(qū)混凝土的開(kāi)裂。構(gòu)件 一旦開(kāi)裂，拉區(qū)鋼筋由于面積不足而迅速達(dá)到屈 服強(qiáng)度，嚴(yán)重者被拉斷。截面裂縫迅速開(kāi)展到梁 頂端，構(gòu)建一斷為二。構(gòu)件破壞前沒(méi)有明顯的預(yù) 兆，“一裂即壞”，屬于典型的“脆性破壞”。 設(shè)計(jì)和實(shí)際工程中嚴(yán)禁出現(xiàn)此破壞形式。 少筋梁：梁內(nèi)鋼筋數(shù)量過(guò)少。min 2 2、少筋梁、少筋梁

12、17 破壞特征：破壞始自受壓區(qū)混凝土的破壞，此 時(shí)拉區(qū)的鋼筋并未達(dá)到屈服強(qiáng)度。構(gòu)件破壞前 由于拉區(qū)鋼筋仍處于彈性階段，裂縫和撓曲變 形發(fā)展很不明顯，破壞時(shí)無(wú)明顯預(yù)兆，表現(xiàn)出 “脆性破壞”的特征。由于超筋梁的破壞具有 脆性特征，同時(shí)對(duì)鋼材也是一種浪費(fèi)，因而設(shè) 計(jì)和實(shí)際工程中不允許采用。 超筋梁：梁內(nèi)鋼筋數(shù)量過(guò)多。max 3 3、超筋梁、超筋梁 18 0 bh A s 通過(guò)試驗(yàn)，我們知 道受彎構(gòu)件的破壞特征 和截面內(nèi)的鋼筋數(shù)量有 關(guān)，我們稱(chēng)之為配筋率， 用希臘字母表示。 計(jì)算公式： 公式中As鋼筋面積 b截面寬度 h截面高度 h0h-as 圖37 梁的彎矩?fù)隙汝P(guān)系曲線 三、配筋率三、配筋率 19

13、對(duì)構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力計(jì)算的時(shí)候， 為了簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，同時(shí)符合國(guó)際慣例， 引入四個(gè)基本假定： 3-3 3-3 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 一、四個(gè)基本假定一、四個(gè)基本假定 20 、截面應(yīng)保持平面（平截面假定） 內(nèi)容：構(gòu)件正截面彎曲變形后，其截面 依然保持平面；截面內(nèi)任一點(diǎn)的應(yīng)變與該點(diǎn) 到中和軸的距離成正比，鋼筋與外圍混凝土 的應(yīng)變相同。 21 、不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度、不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度 內(nèi)容：內(nèi)容：受彎構(gòu)件中和軸以下的尚未開(kāi)列的砼受彎構(gòu)件中和軸以下的尚未開(kāi)列的砼 所能承擔(dān)的一小部分拉力由于數(shù)值較小，且內(nèi)力所能承擔(dān)的一小部分拉力由于數(shù)值較小，且內(nèi)力 臂很短，承擔(dān)的彎矩

14、可以忽略，因此在計(jì)算過(guò)程臂很短，承擔(dān)的彎矩可以忽略，因此在計(jì)算過(guò)程 中不予考慮，作為構(gòu)件的強(qiáng)度儲(chǔ)備予以保留；中不予考慮，作為構(gòu)件的強(qiáng)度儲(chǔ)備予以保留； 說(shuō)明：說(shuō)明：如果考慮受拉趨砼的抗拉作用，公式如果考慮受拉趨砼的抗拉作用，公式 的建立將非常復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)只有兩個(gè)方程的三元的建立將非常復(fù)雜，會(huì)出現(xiàn)只有兩個(gè)方程的三元 方程組，而且受拉砼所承擔(dān)的拉應(yīng)力方程組，而且受拉砼所承擔(dān)的拉應(yīng)力c c很難確定很難確定 22 內(nèi)容：內(nèi)容：在確定混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系時(shí)，沒(méi)有考在確定混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系時(shí)，沒(méi)有考 慮曲線的下降段，采用近似的計(jì)算公式。慮曲線的下降段，采用近似的計(jì)算公式。 說(shuō)明：說(shuō)明：砼的應(yīng)力應(yīng)變曲線隨砼

15、的強(qiáng)度、級(jí)配等材砼的應(yīng)力應(yīng)變曲線隨砼的強(qiáng)度、級(jí)配等材 性而變化，并與軸向力的偏心程度有關(guān)，要想較為準(zhǔn)確性而變化，并與軸向力的偏心程度有關(guān)，要想較為準(zhǔn)確 地描述是非常困難的。因此對(duì)砼的應(yīng)力應(yīng)變曲線采用地描述是非常困難的。因此對(duì)砼的應(yīng)力應(yīng)變曲線采用 近似關(guān)系圖形，即分為上升段和水平段。近似關(guān)系圖形，即分為上升段和水平段。 、砼受壓時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、砼受壓時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 圖38 混凝土應(yīng)力應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)曲線 23 內(nèi)容：內(nèi)容：鋼筋應(yīng)力等于鋼筋的應(yīng)變鋼筋應(yīng)力等于鋼筋的應(yīng)變s s與其彈性模量與其彈性模量 E Es s的乘積，但其絕對(duì)值不大于其相對(duì)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。的乘積，但其絕對(duì)值不大于其相對(duì)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 即：屈

16、服前即：屈服前0 0s sy y，s s=s sE Es s 屈服后屈服后y ys s0.010.01，s s= =f fy y 、鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?、鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.010.01 圖39 鋼筋應(yīng)力應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)曲線 24 二、二、基本公式基本公式 圖310 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖 （一）、計(jì)算簡(jiǎn)圖（一）、計(jì)算簡(jiǎn)圖 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算時(shí)，采用的 是適筋梁第三階段末的應(yīng)力圖形。經(jīng)基本假定和等效矩形應(yīng) 力圖形的簡(jiǎn)化，其承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖310所示。 25 （二）、基本公式（二）、基本公式 根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，由平衡條件可得： （31） （32） u 0d d M

17、 M()/ 2 c x f bx h syc Afbxf 其中 M彎矩設(shè)計(jì)值； Mu截面能承擔(dān)的極限彎矩值； d結(jié)構(gòu)系數(shù)； fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； As受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積。 26 其中：其中： b矩形截面寬度； x混凝土受壓區(qū)計(jì)算高度； h0截面有效高度，h0=has，as是受拉鋼筋合理點(diǎn)到受拉 區(qū)邊緣的距離；單排布筋，as35mm；雙排布筋，as60mm；對(duì)于板，as 20mm。 公式延伸：公式延伸：推導(dǎo)與配筋率的關(guān)系式 x/h0 與 之間有明確的換算關(guān)系，b對(duì)應(yīng)最大 配筋率 b b；max max b b f fc c/ /f fy y； ； 27

18、利用基本公式(31)和式(32)計(jì)算時(shí)，一般 比較麻煩。為了計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，改寫(xiě)如下： 將將 （即（即 ）代入式）代入式 (31)、式、式(32)，并令，并令 （33） 則可得則可得 （34） （35） 0 /hx 0 xh )5 . 01 s （ 2 u s0 dd M M c f bh 1 syc Afbf 0 h 28 由于公式以適筋梁為模型建立，因此必須滿足適由于公式以適筋梁為模型建立，因此必須滿足適 筋梁的條件。筋梁的條件。 為了防止超筋破壞：為了防止超筋破壞： b min 式中 受拉區(qū)縱向受拉鋼筋配筋率 ； 受彎構(gòu)件縱向受拉鋼筋最小配筋率，可按表2取用； 相對(duì)界限受壓區(qū)計(jì)算高度，按表

19、1取用。 0 s bh A min b 為了防止少筋破壞：為了防止少筋破壞： （三）適用條件（三）適用條件 29 b sb 鋼筋 級(jí)別 級(jí)級(jí)級(jí)級(jí) 0614054405180455 0426039603840351 表31 值(熱軋鋼筋) b 表32 鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋基本最小配筋率 （） 0,min s A s A s A 項(xiàng)次分類(lèi) 鋼筋等級(jí) I級(jí) 、級(jí)、 LL550 1 受彎或偏心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋 梁 板 0.20 0.15 0.15 0.15 2軸向受壓柱的全部縱向鋼筋0.400.40 3 偏心受壓構(gòu)件的受拉或受壓鋼筋 （或） 0.25 0.20 0.20 0.15 30 構(gòu)造要

20、求是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，當(dāng)結(jié)構(gòu)造要求是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，當(dāng)結(jié) 構(gòu)中存在不易詳細(xì)計(jì)算的因素時(shí)，例如截面高寬構(gòu)中存在不易詳細(xì)計(jì)算的因素時(shí)，例如截面高寬 比、鋼筋的錨固長(zhǎng)度、縱筋間距等，就必須同構(gòu)比、鋼筋的錨固長(zhǎng)度、縱筋間距等，就必須同構(gòu) 造措施來(lái)保證。造措施來(lái)保證。 （四）、構(gòu)造要求（四）、構(gòu)造要求 31 已知條件：已知條件：截面尺寸截面尺寸b bh h，砼強(qiáng)度，鋼筋強(qiáng)度等級(jí)，砼強(qiáng)度，鋼筋強(qiáng)度等級(jí)， 設(shè)計(jì)彎矩設(shè)計(jì)彎矩 計(jì)算要求：計(jì)算要求：受力鋼筋截面面積受力鋼筋截面面積A As s。 、截面設(shè)計(jì)、截面設(shè)計(jì) 二、實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算二、實(shí)用設(shè)計(jì)計(jì)算 32 計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： （）截面尺寸的確定（

21、）截面尺寸的確定 （）材料的選擇（）材料的選擇 （ 3 3）內(nèi)力計(jì)算）內(nèi)力計(jì)算 （ 4 4）配筋計(jì)算）配筋計(jì)算 33 截面尺寸根據(jù)所受彎矩大小、結(jié)構(gòu)建筑及環(huán)境條件截面尺寸根據(jù)所受彎矩大小、結(jié)構(gòu)建筑及環(huán)境條件 等眾多因素綜合考慮，也可以參照已有的建筑物確定。等眾多因素綜合考慮，也可以參照已有的建筑物確定。 梁高梁高h(yuǎn) h參考值參考值 構(gòu)件種類(lèi)構(gòu)件種類(lèi) 支承條件支承條件 簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支連續(xù)連續(xù)懸臂懸臂 獨(dú)立梁獨(dú)立梁l l0 0/12/12l l0 0/15/15l l0 0/6/6 整澆肋形整澆肋形 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 主梁主梁 l l0 0/12/12l l0 0/15/15l l0 0/6/6 次梁次梁 l

22、l0 0/20/20l l0 0/25/25l l0 0/8/8 梁截面尺寸通常取梁截面尺寸通常取150mm150mm、180mm180mm、200mm200mm。200mm200mm以上以上 以以50mm50mm為模數(shù)。在肋梁結(jié)構(gòu)中，主梁為模數(shù)。在肋梁結(jié)構(gòu)中，主梁b b一般不小于一般不小于250mm250mm， 次梁次梁b b一般不小于一般不小于200200mmmm。 （）截面尺寸的確定（）截面尺寸的確定 34 在設(shè)計(jì)中，截面尺寸的選擇可能有多種，截面尺寸在設(shè)計(jì)中，截面尺寸的選擇可能有多種，截面尺寸 選得大，配筋率選得大，配筋率就小，截面尺寸選得小，就小，截面尺寸選得小，就大。從經(jīng)就大。從經(jīng)

23、 濟(jì)方面考慮，截面尺寸的選擇，應(yīng)使求得的配筋率濟(jì)方面考慮，截面尺寸的選擇，應(yīng)使求得的配筋率處處 在常用配筋率范圍之內(nèi)。對(duì)于梁和板常用配筋率范圍為：在常用配筋率范圍之內(nèi)。對(duì)于梁和板常用配筋率范圍為： 板板 0.40.8； 矩形截面梁矩形截面梁 0.61.5； T形截面粱形截面粱 0.91.8 (相對(duì)于梁肋來(lái)講相對(duì)于梁肋來(lái)講)。 35 受力鋼筋：鋼筋宜采用熱軋鋼筋的受力鋼筋：鋼筋宜采用熱軋鋼筋的、級(jí)和級(jí)和 LL550LL550級(jí)冷軋帶肋鋼筋，也可采用冷拉級(jí)冷軋帶肋鋼筋，也可采用冷拉級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋 （d12mmd12mm）。）。 混凝土：普通鋼筋混凝土構(gòu)件，在正常配筋的受彎混凝土：普通鋼筋混凝土構(gòu)件，

24、在正常配筋的受彎 構(gòu)件中，對(duì)正截面受彎承載力起主要作用的是鋼筋強(qiáng)度，構(gòu)件中，對(duì)正截面受彎承載力起主要作用的是鋼筋強(qiáng)度， 混凝土強(qiáng)度的影響并不明顯，所以混凝土等級(jí)不宜太高，混凝土強(qiáng)度的影響并不明顯，所以混凝土等級(jí)不宜太高， 但不宜低于但不宜低于C15C15。 一般情況的梁板，通常采用一般情況的梁板，通常采用C20C20C35C35級(jí)混凝土。級(jí)混凝土。 跨度較大和預(yù)應(yīng)力砼可以采用更高強(qiáng)度的砼以減少自重?？缍容^大和預(yù)應(yīng)力砼可以采用更高強(qiáng)度的砼以減少自重。 （）材料的選擇（）材料的選擇 36 根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)確定合理板或梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖，包括計(jì)算跨度根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)確定合理板或梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖，包括計(jì)算跨度 、支座條

25、件、荷載形式等的確定，按材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué)、支座條件、荷載形式等的確定，按材料力學(xué)或結(jié)構(gòu)力學(xué) 的方法計(jì)算內(nèi)力。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮永久荷載和可變荷載按承的方法計(jì)算內(nèi)力。計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮永久荷載和可變荷載按承 載力極限狀態(tài)的基本組合。載力極限狀態(tài)的基本組合。 （3）內(nèi)力計(jì)算）內(nèi)力計(jì)算 37 （4）配筋計(jì)算）配筋計(jì)算 受彎構(gòu)件正截面配筋設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如下：受彎構(gòu)件正截面配筋設(shè)計(jì)計(jì)算步驟如下： 1、計(jì)算、計(jì)算s。由公式。由公式（34）求得求得 。 2、計(jì)算并驗(yàn)算、計(jì)算并驗(yàn)算。 當(dāng)當(dāng)滿足公式滿足公式 b，進(jìn)行第，進(jìn)行第3步；步； 注：注：如如 b b ，屬超筋，則 ，屬超筋，則加大截面尺寸，加大截面尺寸，提高提高

26、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，改用雙筋矩形截面。改用雙筋矩形截面。 2 0 d s M bhfc s 211 38 （4）配筋計(jì)算）配筋計(jì)算 3、 計(jì)算并檢驗(yàn)計(jì)算并檢驗(yàn)。fc/fy ；當(dāng)當(dāng) ，進(jìn)行第，進(jìn)行第4步步 ；如不滿足，取；如不滿足，取Asminbh0 。 4 4、 計(jì)算計(jì)算As。Asb h0。選配鋼筋，畫(huà)截面配筋圖。選配鋼筋，畫(huà)截面配筋圖。 min 注意：注意：按按附錄五附錄五，選擇鋼筋直徑、根數(shù)時(shí)，要求實(shí)際配的鋼筋截面面積，一般，選擇鋼筋直徑、根數(shù)時(shí)，要求實(shí)際配的鋼筋截面面積，一般 應(yīng)等于或略大于計(jì)算所需的鋼筋截面面積；若小于計(jì)算截面面積，則相對(duì)差值應(yīng)應(yīng)等于或略大于計(jì)算所需的鋼

27、筋截面面積；若小于計(jì)算截面面積，則相對(duì)差值應(yīng) 不超過(guò)不超過(guò)5。粱、板的設(shè)計(jì)，除按上述公式計(jì)算外，還要考慮諸如梁、板的尺寸，。粱、板的設(shè)計(jì)，除按上述公式計(jì)算外，還要考慮諸如梁、板的尺寸， 材料，配筋等構(gòu)造要求材料，配筋等構(gòu)造要求(見(jiàn)第一節(jié)見(jiàn)第一節(jié))。 39 例題31 某某3級(jí)建筑物的簡(jiǎn)支梁，處于二類(lèi)環(huán)境條件，結(jié)構(gòu)計(jì)級(jí)建筑物的簡(jiǎn)支梁，處于二類(lèi)環(huán)境條件，結(jié)構(gòu)計(jì) 算簡(jiǎn)圖和尺寸如算簡(jiǎn)圖和尺寸如圖圖311，在持久設(shè)計(jì)狀況下承受均布永，在持久設(shè)計(jì)狀況下承受均布永 久荷載（包含自重）標(biāo)準(zhǔn)值久荷載（包含自重）標(biāo)準(zhǔn)值Gk=8kNm，均布可變荷載，均布可變荷載 標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值Qk=10.5kNm，采用，采用C20混凝

28、土，混凝土，級(jí)鋼筋，試級(jí)鋼筋，試 計(jì)算該截面所需的鋼筋截面面積。計(jì)算該截面所需的鋼筋截面面積。 250 500 圖圖311 40 解：解： (1)資料。由資料。由附錄四表附錄四表1和表和表3查得查得fc=10N mm2，fy=310Nmm2；由；由附錄三表附錄三表1，3級(jí)建筑物的結(jié)構(gòu)級(jí)建筑物的結(jié)構(gòu) 安全等級(jí)為安全等級(jí)為級(jí)，級(jí)，0 =10，持久狀況，持久狀況 =10；G 105，Q 120；由；由附錄三表附錄三表2查得查得d 120。 (2)內(nèi)力計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算。 跨中彎矩設(shè)計(jì)值跨中彎矩設(shè)計(jì)值 1.01.0（1.0581.210.5）6.32/8 10419 kNm 8/)( 2 00 lQGM

29、KQKG 41 (3)配筋計(jì)算。保護(hù)層(二類(lèi)環(huán)境條件)取c35mm，估計(jì)排單 排，取as=45mm，則截面的有效高度h050045455mm。 = b0.544 fc/fy0.281110/310 = 0.9 min0.15 Asbh00.92504551031.5 mm2 2 0 d s M bhfc 6 2 1.20 104.19 10 0.2416 10 250 455 s 21111 2 0.24160.2811 42 （4）選配鋼筋：）選配鋼筋： 查查附錄五表附錄五表1，選配，選配220216(As=1030mm2)， 截面配筋如截面配筋如圖圖。 43 已知條件：已知條件：構(gòu)件截面尺

30、寸（構(gòu)件截面尺寸（b b、h h），受拉鋼），受拉鋼 筋截面面積筋截面面積A As s，材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度，材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn) fc c、f fy y， 計(jì)算要求：計(jì)算要求：構(gòu)件能夠承擔(dān)的最大荷載構(gòu)件能夠承擔(dān)的最大荷載MuMu。 、截面復(fù)核、截面復(fù)核 44 計(jì)算計(jì)算。As/b h0。 當(dāng)當(dāng) ，計(jì)算，計(jì)算fy/fc；當(dāng)當(dāng)min時(shí)，屬少筋時(shí)，屬少筋 破壞，應(yīng)：破壞，應(yīng)：a）減小截面尺寸，）減小截面尺寸，b）混凝土強(qiáng)度等級(jí)，）混凝土強(qiáng)度等級(jí)，c ）重新計(jì)算。）重新計(jì)算。 當(dāng)當(dāng) b時(shí)，時(shí)， ；當(dāng)；當(dāng)b時(shí)，屬時(shí)，屬 超筋破壞，取超筋破壞，取b，此時(shí)，此時(shí) Mu 。 承載力復(fù)核：承載力復(fù)核： 當(dāng)當(dāng)dMMu 滿足承載力要求；滿足承載力要求； 當(dāng)當(dāng)dMMu 不滿足承載力要求不滿足承載力要求 。 min )5 . 01 (M 2 0u bhfc )5