《建筑結(jié)構(gòu)》受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 了解配筋率對(duì)受彎構(gòu)件破壞特征的影響和了解配筋率對(duì)受彎構(gòu)件破壞特征的影響和 適筋受彎構(gòu)件在各個(gè)階段的受力特點(diǎn)；適筋受彎構(gòu)件在各個(gè)階段的受力特點(diǎn)； 掌握掌握建筑工程建筑工程單筋矩形單筋矩形 截面、雙筋矩形截面、雙筋矩形 截面的計(jì)算方法；截面的計(jì)算方法； 熟悉受彎構(gòu)件正截面的構(gòu)造要求。熟悉受彎構(gòu)件正截面的構(gòu)造要求。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原

2、理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章5.1概概 述述幾個(gè)基本概念幾個(gè)基本概念 1.受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件:主要指各種類型的梁和板。主要指各種類型的梁和板。 內(nèi)力特點(diǎn)內(nèi)力特點(diǎn):截面上通常有彎矩和剪力共同作用。截面上通常有彎矩和剪力共同作用。. 正截面：正截面：與構(gòu)件計(jì)算軸線相垂直的截面。與構(gòu)件計(jì)算軸線相垂直的截面。. 承載力計(jì)算公式：承載力計(jì)算公式： M Mu M 受彎構(gòu)件正截面彎矩設(shè)計(jì)值；受彎構(gòu)件正截面彎矩設(shè)計(jì)值； Mu受彎構(gòu)件正截面受彎承載力設(shè)計(jì)值。受彎構(gòu)件正截面受彎承載力設(shè)計(jì)值。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章

3、下一章上一章上一章5.1概概 述述5.1.2 5.1.2 受彎構(gòu)件的類型受彎構(gòu)件的類型 梁和板梁和板:截面上有彎矩和剪力，軸力可以忽略不計(jì)。截面上有彎矩和剪力，軸力可以忽略不計(jì)。(a)(b)(c)(d)(f)(g)(e)圖圖 5-1 建筑工程常用梁板截面形狀建筑工程常用梁板截面形狀常用的截面形式如下：常用的截面形式如下：整理課件工程實(shí)例工程實(shí)例梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)擋土墻擋土墻板板梁式橋梁式橋整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章圖圖5-2 公路橋涵工程常用梁板截面形狀公路橋涵工程常用梁板截面形狀(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(

4、h)整理課件 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力T形吊車梁形吊車梁整理課件整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理受彎構(gòu)件的配筋形式彎筋箍筋PP剪力引起的斜裂縫彎矩引起的垂直裂縫架立整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理彎起鋼筋縱向鋼筋箍筋架立鋼筋整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理斜筋彎起鋼筋斜筋架立鋼筋縱向鋼筋整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 受彎構(gòu)件的配筋形式受彎構(gòu)件的配筋形式 縱筋縱筋承受因彎矩產(chǎn)生的承受因彎矩產(chǎn)生的拉力或壓力拉力或壓力。 架立筋架立筋承受承受壓力壓力及固定箍筋及固定箍筋。 箍筋箍筋承受承受剪力剪力及綁扎形成骨架。及綁扎形成骨架。 彎起鋼筋彎起鋼筋承受承受剪力剪

5、力。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理5.1.3 5.1.3 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求一一. .截面尺寸截面尺寸v為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工，通常采用為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工，通常采用梁梁寬度寬度b=120=120、150150、180180、200200、220220、250mm250mm， 250mm250mm以上者以以上者以50mm50mm為模數(shù)遞增。為模數(shù)遞增。v梁高度梁高度h常取常取300300、350350、400 400 、800mm 800mm ，800mm800mm以上者以以上者以100mm100mm為模數(shù)遞增。為模數(shù)遞增。v簡(jiǎn)支梁的簡(jiǎn)支梁的高跨比高跨

6、比h/l0一般為一般為1/101/101/161/16。v矩形截面梁矩形截面梁高寬比高寬比h/b3 3，T T形截面梁高寬形截面梁高寬比比h/b 。v水工建筑中板厚變化范圍大，厚的可達(dá)幾水工建筑中板厚變化范圍大，厚的可達(dá)幾米，薄的可為米，薄的可為100mm100mm。v簡(jiǎn)支板的簡(jiǎn)支板的高跨比高跨比h/l0一般為一般為1/351/351/301/30b bh hb bh h整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理c cc ccc c c c c c d=1028mm(常用常用) h0a30mm1.5dmindmindmindmindmind二二. .砼保護(hù)層砼保護(hù)層（ 1）作用：）作用：保護(hù)

7、鋼筋保護(hù)鋼筋不銹蝕不銹蝕、防火防火及確保及確保粘結(jié)力粘結(jié)力；（2）計(jì)算：）計(jì)算：受力鋼筋外表面到受力鋼筋外表面到截面邊緣的垂直距離；截面邊緣的垂直距離；（3）規(guī)定：）規(guī)定：保護(hù)層厚度與構(gòu)件保護(hù)層厚度與構(gòu)件受力情況受力情況、混凝土級(jí)別混凝土級(jí)別及所處及所處環(huán)境類別環(huán)境類別有關(guān)，具體見附錄四有關(guān)，具體見附錄四整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理板的厚度由什么因素決定？板的厚度由什么因素決定？整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理三三. .梁內(nèi)鋼筋的直徑和凈距梁內(nèi)鋼筋的直徑和凈距 縱向受力鋼筋的直徑縱向受力鋼筋的直徑不能太細(xì)不能太細(xì)保證鋼筋骨架有保證鋼筋骨架有較好的剛度，便于施工；較好

8、的剛度，便于施工；不宜太粗不宜太粗避免受拉區(qū)混避免受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生過寬的裂縫。凝土產(chǎn)生過寬的裂縫。直徑取直徑取1028mm之間之間。 截面每排受力鋼筋最好相同，不同時(shí)，直徑差截面每排受力鋼筋最好相同，不同時(shí)，直徑差2mm，但不超過，但不超過46mm。 鋼筋鋼筋根數(shù)根數(shù)至少至少2,一排鋼筋宜用一排鋼筋宜用34根，兩排根，兩排58根。根。整理課件 d=1032mm(常用常用)h0=h-as單排單排 as= 35mm雙排雙排 as= 5560mm梁的構(gòu)造要求：梁的構(gòu)造要求：u為保證為保證RC(鋼筋混凝土鋼筋混凝土)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的耐久性耐久性、防火性防火性以及鋼筋與混凝土的以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能粘結(jié)

9、性能，鋼筋的混凝土鋼筋的混凝土保護(hù)層保護(hù)層(cover)厚度厚度一般一般不小于不小于 25mm；【混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)與混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)】u鋼筋混凝土梁縱向受力鋼筋的直徑，鋼筋混凝土梁縱向受力鋼筋的直徑，當(dāng)梁高當(dāng)梁高h(yuǎn)300mm時(shí)，不應(yīng)小于時(shí)，不應(yīng)小于10mm;當(dāng)梁高當(dāng)梁高h(yuǎn)1 500mm：及及400mm中的小值中的小值 ( h為板的厚度為板的厚度)。 同時(shí)板中的鋼筋間距也不宜過小同時(shí)板中的鋼筋間距也不宜過小(以避免施工繁雜和增大工作以避免施工繁雜和增大工作量量)。受力鋼筋的最小間距為。受力鋼筋的最小間距為70mm。整理課件第四章 受彎構(gòu)件4.1 概述板的構(gòu)造

10、要求：板的構(gòu)造要求：混凝土保護(hù)層厚度一般不小于混凝土保護(hù)層厚度一般不小于15mm和鋼筋直徑和鋼筋直徑d；鋼筋直徑通常為鋼筋直徑通常為612mm，級(jí)鋼筋；板厚度較大時(shí)，鋼筋直級(jí)鋼筋；板厚度較大時(shí)，鋼筋直徑可用徑可用1418mm，級(jí)鋼筋；級(jí)鋼筋；l板中受力鋼筋的間距，當(dāng)板厚板中受力鋼筋的間距，當(dāng)板厚h150mm時(shí)，不宜大于時(shí)，不宜大于200mm；當(dāng)板厚當(dāng)板厚h150mm時(shí)，不宜大于時(shí)，不宜大于，且不宜大于，且不宜大于250mm。垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置分布鋼筋分布鋼筋，以便將荷載均勻地傳，以便將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時(shí)也遞給受力鋼

11、筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時(shí)也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力?？傻挚箿囟群褪湛s等產(chǎn)生的應(yīng)力。20070C15, d分布筋h0h0 = h -20整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章圖圖5-3 受彎構(gòu)件的破壞形式受彎構(gòu)件的破壞形式受彎構(gòu)件的受彎構(gòu)件的主要破壞形態(tài)主要破壞形態(tài)正截面破壞混凝土壓壞P斜截面破壞PPP混凝土壓壞當(dāng)受彎構(gòu)件沿彎矩最大截面破壞時(shí)，破壞截面與構(gòu)件的軸線垂直，稱為沿正截面破壞沿正截面破壞。當(dāng)受彎構(gòu)件沿剪力最大或彎矩和剪力都較大的截面破壞時(shí)，破壞截面與構(gòu)件的軸線斜交，稱為沿斜截面破壞稱為沿斜截面破壞。整理課

12、件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理進(jìn)行受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)：進(jìn)行受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)：既要保證構(gòu)件不得沿正截面發(fā)生破壞又要保證構(gòu)件既要保證構(gòu)件不得沿正截面發(fā)生破壞又要保證構(gòu)件不得沿斜截面發(fā)生破壞不得沿斜截面發(fā)生破壞 ，因此因此要進(jìn)行正截面承載能要進(jìn)行正截面承載能力和斜截面承載能力計(jì)算力和斜截面承載能力計(jì)算。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1 1）正截面受彎承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算（Flexure Strength）根據(jù)已根據(jù)已知截面彎矩設(shè)計(jì)值知截面彎矩設(shè)計(jì)值M，確定截面尺寸和計(jì)算縱向受力鋼筋；，確定截面尺寸和計(jì)算縱向受力鋼

13、筋；本章內(nèi)容本章內(nèi)容（2 2）斜截面受剪承載力計(jì)算斜截面受剪承載力計(jì)算（Shear Strength）按受剪計(jì)按受剪計(jì)算截面的剪力設(shè)計(jì)值算截面的剪力設(shè)計(jì)值V，計(jì)算確定箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量；，計(jì)算確定箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量；第第6 6章內(nèi)容章內(nèi)容（3 3）正常使用階段的裂縫寬度和撓度變形驗(yàn)算正常使用階段的裂縫寬度和撓度變形驗(yàn)算；第第9 9章內(nèi)容章內(nèi)容整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件是指截面上通常有彎矩和剪力共同用而是指截面上通常有彎矩和剪力共同用而軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件。軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件。 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件由彎矩作用而發(fā)生的破壞稱由彎矩作用而發(fā)生的破壞稱正截面破壞正

14、截面破壞（破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直）。）。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件會(huì)在彎矩作用下，由于正截鋼筋混凝土受彎構(gòu)件會(huì)在彎矩作用下，由于正截面裂縫的發(fā)展導(dǎo)致承載力不足而破壞，因此必須面裂縫的發(fā)展導(dǎo)致承載力不足而破壞，因此必須通過通過縱向鋼筋設(shè)計(jì)來確保正截面的受彎承載力縱向鋼筋設(shè)計(jì)來確保正截面的受彎承載力，并改善其，并改善其破壞性質(zhì)，這就是本章將要討論的。破壞性質(zhì)，這就是本章將要討論的。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)算整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 b h l0縱向鋼筋正截面受彎承載力設(shè)計(jì)正截面受彎承載力設(shè)計(jì)為防止正截面破壞，須配縱向鋼筋。為防止正截

15、面破壞，須配縱向鋼筋。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理根據(jù)受彎構(gòu)件在受壓區(qū)是否配置受力鋼筋分為兩類根據(jù)受彎構(gòu)件在受壓區(qū)是否配置受力鋼筋分為兩類: :1.單筋受彎構(gòu)件單筋受彎構(gòu)件:僅在截面受拉區(qū)配置受力鋼筋的受彎構(gòu)件僅在截面受拉區(qū)配置受力鋼筋的受彎構(gòu)件.2.雙筋受彎構(gòu)件雙筋受彎構(gòu)件:在截面受拉區(qū)和受壓區(qū)同時(shí)配置受力鋼筋在截面受拉區(qū)和受壓區(qū)同時(shí)配置受力鋼筋的受彎構(gòu)件的受彎構(gòu)件.h0haAsbA sA s受壓鋼筋受壓鋼筋整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理受彎構(gòu)件的受力特征：受彎構(gòu)件的受力特征：1.可能只有彎距可能只有彎距M 的作用的作用.2.可能同時(shí)有彎矩可能同時(shí)有彎矩M和剪力

16、和剪力V的作用的作用.受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問題：受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)解決的問題：1.恰當(dāng)?shù)剡x擇截面尺寸恰當(dāng)?shù)剡x擇截面尺寸.2.合理地選擇結(jié)構(gòu)材料合理地選擇結(jié)構(gòu)材料.3.承載力的設(shè)計(jì)承載力的設(shè)計(jì): (1).正截面抗彎承載力的設(shè)計(jì)正截面抗彎承載力的設(shè)計(jì). (2).斜截面抗剪承載力的設(shè)計(jì)斜截面抗剪承載力的設(shè)計(jì).4.滿足相應(yīng)的構(gòu)造措施滿足相應(yīng)的構(gòu)造措施.5.變形、裂縫寬度的驗(yàn)算變形、裂縫寬度的驗(yàn)算. 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章5.2.1 5.2.1 配筋率對(duì)正截面破壞形式的影響配筋率對(duì)正截面破壞形式的影響 0bh- 截面有效面積截面有效

17、面積；sa-從受拉區(qū)邊緣從受拉區(qū)邊緣 至縱向受力鋼至縱向受力鋼 筋重心的距離筋重心的距離。受彎構(gòu)件正截面的受力特性受彎構(gòu)件正截面的受力特性 5.2圖圖 5-4 單筋矩形截面示意圖單筋矩形截面示意圖s0Abh 51ASh0hbas整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 as所有受拉鋼筋合力點(diǎn)到梁底面的距離，所有受拉鋼筋合力點(diǎn)到梁底面的距離， 單排筋單排筋a s= 35mm ，雙排筋，雙排筋a s= 60mm。h0asb提示： 在一定程度上標(biāo)志了正截面縱向受拉鋼筋與混凝土截面的面積比率，對(duì)梁的受力性能有很大的影響。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一

18、章下一章上一章上一章三種破壞形態(tài)：三種破壞形態(tài)： 圖圖 5-5 不同配筋率構(gòu)件的破壞特征不同配筋率構(gòu)件的破壞特征 （a）少筋梁；（）少筋梁；（b）適筋梁；（）適筋梁；（c）超筋梁）超筋梁(b)(c)(a)pppppp整理課件混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章配筋率與破壞形態(tài)的關(guān)系：配筋率與破壞形態(tài)的關(guān)系：（a）少筋梁：一裂即壞。）少筋梁：一裂即壞。（b）適筋梁：受拉區(qū)鋼筋）適筋梁：受拉區(qū)鋼筋 先屈服，受壓區(qū)混凝先屈服，受壓區(qū)混凝 土后壓碎。土后壓碎。（c）超筋梁：受壓區(qū)混凝）超筋梁：受壓區(qū)混凝 土壓碎，受拉區(qū)鋼筋土壓碎，受拉區(qū)鋼筋 不屈服

19、。不屈服。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 正截面破壞特征正截面破壞特征 第第1 1種破壞情況種破壞情況適筋破壞適筋破壞p 配筋量適中：配筋量適中：受拉鋼筋先屈服受拉鋼筋先屈服，然后砼邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變?nèi)缓箜胚吘夁_(dá)到極限壓應(yīng)變 cucu，砼被壓碎，構(gòu)件破壞。，砼被壓碎，構(gòu)件破壞。破壞前，有顯著的裂縫開展和撓度，有明顯的破壞前，有顯著的裂縫開展和撓度，有明顯的 破壞預(yù)兆，屬破壞預(yù)兆，屬延性破壞延性破壞。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 1.適筋梁特點(diǎn)：適筋梁特點(diǎn)： 一開裂一開裂, 砼應(yīng)力由裂縫截面處的鋼筋承擔(dān)砼應(yīng)力由裂縫截面處的

20、鋼筋承擔(dān), 荷荷載繼續(xù)增加載繼續(xù)增加, 裂縫不斷加寬。受拉鋼筋屈服裂縫不斷加寬。受拉鋼筋屈服, 壓區(qū)砼壓碎壓區(qū)砼壓碎 破壞前裂縫、變形有明顯的發(fā)展破壞前裂縫、變形有明顯的發(fā)展, 有破壞征有破壞征兆兆, 屬屬延性破壞延性破壞 鋼材和砼材料充分發(fā)揮鋼材和砼材料充分發(fā)揮 設(shè)計(jì)允許設(shè)計(jì)允許 min max整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 第第2 2種破壞情況種破壞情況超筋破壞超筋破壞p 配筋量過多：配筋量過多：受拉鋼筋未達(dá)到屈服，受拉鋼筋未達(dá)到屈服，受壓砼先達(dá)到極限壓應(yīng)變受壓砼先達(dá)到極限壓應(yīng)變 而被壓壞。而被壓壞。承載力控制于砼壓區(qū)，鋼筋未能充分發(fā)揮作用。承載力控制于砼壓區(qū)，鋼筋未能充分發(fā)

21、揮作用。裂縫數(shù)多、寬度細(xì)，撓度也比較小，砼壓壞裂縫數(shù)多、寬度細(xì)，撓度也比較小，砼壓壞 前無明顯預(yù)兆，屬前無明顯預(yù)兆，屬脆性破壞脆性破壞。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 2.超筋梁特點(diǎn)超筋梁特點(diǎn)： 開裂開裂, 裂縫多而細(xì)，鋼筋應(yīng)力不高裂縫多而細(xì)，鋼筋應(yīng)力不高, 最終由于最終由于壓區(qū)砼壓碎而破壞壓區(qū)砼壓碎而破壞 裂縫、變形均不太明顯裂縫、變形均不太明顯, 破壞具有脆性性質(zhì)破壞具有脆性性質(zhì) 鋼材未充分發(fā)揮作用鋼材未充分發(fā)揮作用 設(shè)計(jì)不允許設(shè)計(jì)不允許 max整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 第第3 3種破壞情況種破壞情況少筋破壞少筋

22、破壞p 配筋量過少：配筋量過少：拉區(qū)砼一出現(xiàn)裂縫，拉區(qū)砼一出現(xiàn)裂縫，鋼筋很快達(dá)到屈服，鋼筋很快達(dá)到屈服，可能經(jīng)可能經(jīng) 過流幅段進(jìn)入強(qiáng)化段。過流幅段進(jìn)入強(qiáng)化段。破壞時(shí)常出現(xiàn)一條很寬裂縫，撓度很大，不能破壞時(shí)常出現(xiàn)一條很寬裂縫，撓度很大，不能 正常使用。正常使用。開裂彎矩是其破壞彎矩，屬于開裂彎矩是其破壞彎矩，屬于脆性破壞脆性破壞。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理3.少筋梁特點(diǎn)少筋梁特點(diǎn)： 一裂即壞一裂即壞, 由砼的抗拉強(qiáng)度控制由砼的抗拉強(qiáng)度控制, 承載力很低承載力很低 破壞很突然破壞很突然, 屬脆性破壞屬脆性破壞 砼的抗壓承載力未充分利用砼

23、的抗壓承載力未充分利用 設(shè)計(jì)不允許設(shè)計(jì)不允許 min.(h/h0)整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理LPL/3L/3IIIIIIOM適筋超筋少筋平衡最小配筋率結(jié)論一結(jié)論一IIIIIIOP適筋超筋少筋平衡最小配筋率適筋梁具有較好的變形適筋梁具有較好的變形能力，能力，超筋梁和少筋梁超筋梁和少筋梁的破壞具有突然性，的破壞具有突然性，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予避免計(jì)時(shí)應(yīng)予避免整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理平衡破壞（界限破壞，平衡破壞（界限破壞，=b ）結(jié)論二結(jié)論二在適筋和超筋破壞之間存在一種平衡破壞。在適筋和超筋破壞之間存在一種平衡破壞。其破壞特征是鋼筋屈服的同時(shí)，混凝土碎其破壞特征是鋼筋屈

24、服的同時(shí)，混凝土碎是是區(qū)分適筋破壞和超筋破壞的定量指標(biāo)區(qū)分適筋破壞和超筋破壞的定量指標(biāo)整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理最小配筋率最小配筋率min結(jié)論三結(jié)論三在適筋和少筋破壞之間也存在一種在適筋和少筋破壞之間也存在一種“界限界限”破壞。破壞。其破壞特征是屈服彎矩和開裂彎矩其破壞特征是屈服彎矩和開裂彎矩相等，相等，是是區(qū)分適筋破壞和少筋破壞的定量區(qū)分適筋破壞和少筋破壞的定量指標(biāo)指標(biāo)整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 結(jié)論結(jié)論: : ( (1) ) 適筋梁具有適筋梁具有較好的變形能力較好的變形能力，超筋梁和少筋梁的，超筋梁和少筋梁的破壞具有突然性破壞具有突然性。 ( (2) )

25、 適筋破壞和超筋破壞之間存在一種適筋破壞和超筋破壞之間存在一種“界限界限”破壞。破壞。其特征是其特征是鋼筋屈服的同時(shí)，混凝土被壓碎鋼筋屈服的同時(shí)，混凝土被壓碎。 ( (3) ) 在適筋破壞和少筋破壞之間存在一種在適筋破壞和少筋破壞之間存在一種“界限界限”破破壞。其特征是壞。其特征是屈服彎矩和開裂彎矩相等屈服彎矩和開裂彎矩相等。 ( (4) ) 超筋梁與少筋梁的破壞均為突發(fā)性的超筋梁與少筋梁的破壞均為突發(fā)性的脆性破壞脆性破壞。（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不容許不容許出現(xiàn)出現(xiàn)超筋梁與少筋梁超筋梁與少筋梁。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理5.2.2 受彎構(gòu)件試驗(yàn)受彎構(gòu)件試驗(yàn)研究與研究

26、與分析分析適筋梁的試驗(yàn)研究適筋梁的試驗(yàn)研究：通常采用兩點(diǎn)對(duì)稱集中加荷，加載點(diǎn)位于梁跨度的通常采用兩點(diǎn)對(duì)稱集中加荷，加載點(diǎn)位于梁跨度的1/3處，如下圖所示。這樣，在兩個(gè)對(duì)稱集中荷載間的區(qū)處，如下圖所示。這樣，在兩個(gè)對(duì)稱集中荷載間的區(qū)段段(稱稱“純彎段純彎段”)上，不僅可以基本上排除剪力的影響上，不僅可以基本上排除剪力的影響(忽略自重忽略自重)，同時(shí)也有利于在這一較長的區(qū)段上，同時(shí)也有利于在這一較長的區(qū)段上(L3)布布置儀表，以觀察粱受荷后變形和裂縫出現(xiàn)與開展的情況。置儀表，以觀察粱受荷后變形和裂縫出現(xiàn)與開展的情況。在在“純彎段純彎段”內(nèi)，沿梁高兩側(cè)布置多排測(cè)點(diǎn)，用儀表量內(nèi)，沿梁高兩側(cè)布置多排測(cè)點(diǎn)

27、，用儀表量測(cè)梁的縱向變形。測(cè)梁的縱向變形。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理純彎段純彎段剪彎段剪彎段a剪彎段剪彎段a跨度跨度測(cè)試元件的布置圖測(cè)試元件的布置圖整理課件MV簡(jiǎn)支梁三等分加載示意圖簡(jiǎn)支梁三等分加載示意圖整理課件w(m m )F(kN)IIaIIIIaIIIIIIa整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 在試驗(yàn)過程中，荷載逐級(jí)增加，由零開始直在試驗(yàn)過程中，荷載逐級(jí)增加，由零開始直至梁正截面至梁正截面受彎破壞受彎破壞。適筋梁整個(gè)破壞過程。適筋梁整個(gè)破壞過程可以分為如下三個(gè)階段：可以分為如下三個(gè)階段：第一第一階段階段 截面開裂前階段。截面開裂前階段。第二階段第二階段 從截面

28、開裂到縱向受拉鋼筋從截面開裂到縱向受拉鋼筋 屈服前階段。屈服前階段。第三階段第三階段 鋼筋屈服到破壞階段。鋼筋屈服到破壞階段。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章u 階段階段IIIa （破壞階段）（破壞階段） 承載力計(jì)算依據(jù)。承載力計(jì)算依據(jù)。u 階段階段Ia （彈性工作階段）（彈性工作階段） 抗裂計(jì)算依據(jù)；抗裂計(jì)算依據(jù)；u 階段階段II（帶裂縫工作階段）（帶裂縫工作階段） 變形、裂縫寬度變形、裂縫寬度計(jì)算依據(jù)；計(jì)算依據(jù)；整理課件應(yīng)變圖應(yīng)力圖 各階段和各特征點(diǎn)的截面應(yīng)力各階段和各特征點(diǎn)的截面應(yīng)力 應(yīng)變分析：應(yīng)變分析：yMyfyAsII

29、aMsAsIIsAsMIcuMufyAs=TCxcIIIaMfyAsIIIsAst uMcrIaftkZ圖圖5-6 梁在各受力階段的應(yīng)力、應(yīng)變圖梁在各受力階段的應(yīng)力、應(yīng)變圖 C-受壓區(qū)合力；受壓區(qū)合力；T-受拉區(qū)合力受拉區(qū)合力整理課件w(m m )F(kN)IIaIIIIaIIIIIIa整理課件w(m m )F(kN)IIaIIIIaIIIIIIa整理課件（一）第（一）第階段階段未裂階段未裂階段v 荷載很小，應(yīng)力與應(yīng)變之荷載很小，應(yīng)力與應(yīng)變之 間成線性關(guān)系；間成線性關(guān)系；v 荷載荷載，砼拉應(yīng)力達(dá)到，砼拉應(yīng)力達(dá)到ft t， 拉區(qū)呈塑性變形；壓區(qū)應(yīng)拉區(qū)呈塑性變形；壓區(qū)應(yīng) 力圖接近力圖接近三角形三角

30、形； v 砼達(dá)到極限拉應(yīng)變砼達(dá)到極限拉應(yīng)變 （ t= tu），截面即將開裂，截面即將開裂 （a a狀態(tài)。狀態(tài)。Mcr c sAs t=ft( t = tu) sAsMI c tft第一階段第一階段( (初期初期) )( (末尾末尾) )MMU1.00.80.60.40.2MyMuf(mm)605040302010開裂點(diǎn)開裂點(diǎn)屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)破壞點(diǎn)破壞點(diǎn)整理課件第第階段特點(diǎn)：階段特點(diǎn)：a. 混凝土未開裂；混凝土未開裂；b. 受壓區(qū)應(yīng)力圖形為直線，受拉區(qū)前期受壓區(qū)應(yīng)力圖形為直線，受拉區(qū)前期為直線，后期為曲線；為直線，后期為曲線； 當(dāng)彎距增加到當(dāng)彎距增加到Mcr時(shí)，截面處于即將時(shí)，截面處于即將開裂的臨界

31、狀態(tài)（開裂的臨界狀態(tài)（aa狀態(tài)狀態(tài)），此時(shí)），此時(shí)的彎矩值稱為的彎矩值稱為開裂彎矩開裂彎矩Mcr。受壓區(qū)。受壓區(qū)應(yīng)力圖形接近三角形，受拉區(qū)呈曲線應(yīng)力圖形接近三角形，受拉區(qū)呈曲線分布。分布。tu階段截面應(yīng)力和應(yīng)變分布MMcr應(yīng)力圖0tua 狀態(tài)截面應(yīng)力和應(yīng)變分布McrssA0整理課件w(m m )F(kN)IIaIIIIaIIIIIIa整理課件w(m m )F(kN)IIaIIIIaIIIIIIa整理課件s階段截面應(yīng)力和應(yīng)變分布M0crM0 yfyAsMIII c(Mu)( c= cu)第三階段第三階段( (初期初期) )( (末尾末尾) )（三）屈服階段（鋼筋屈服至破壞）：（三）屈服階段（鋼筋

32、屈服至破壞）： 縱向受力鋼筋屈服后縱向受力鋼筋屈服后，截面曲率截面曲率和梁的撓度也突然增大，裂縫寬度隨和梁的撓度也突然增大，裂縫寬度隨之?dāng)U展并沿梁高向上延伸，之?dāng)U展并沿梁高向上延伸，中和軸繼中和軸繼續(xù)上移續(xù)上移，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小。彎，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小。彎矩再增大直至極限彎矩實(shí)驗(yàn)值矩再增大直至極限彎矩實(shí)驗(yàn)值Mu時(shí)，時(shí)，稱為第稱為第階段（階段（a）。）。 在第在第階段整個(gè)過程中，鋼筋所承受的總拉力大致保持不階段整個(gè)過程中，鋼筋所承受的總拉力大致保持不變，但由于變，但由于中和軸逐步上移中和軸逐步上移，內(nèi)力臂，內(nèi)力臂 Z略有增加，故截面極限略有增加，故截面極限彎矩彎矩Mu略大于屈服彎矩略大于屈

33、服彎矩My，可見第可見第階段是階段是截面的破壞階段截面的破壞階段，破壞始于縱向受拉鋼筋屈服，終結(jié)于受壓區(qū)混凝土壓碎破壞始于縱向受拉鋼筋屈服，終結(jié)于受壓區(qū)混凝土壓碎。 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第第階段特點(diǎn)：階段特點(diǎn)：a. 縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值；b. 裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作，受壓區(qū)砼裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作，受壓區(qū)砼壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿，有上升段，也有下降段；壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿，有上升段，也有下降段；c. 受壓區(qū)邊緣砼壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變受壓區(qū)邊緣砼壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變cucu，混凝土被壓，

34、混凝土被壓碎，截面破壞碎，截面破壞；整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理受彎構(gòu)件主要指結(jié)構(gòu)中各種類型的受彎構(gòu)件主要指結(jié)構(gòu)中各種類型的梁梁與與板板。受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)是截面上承受受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)是截面上承受彎矩彎矩M M和和剪力剪力V V。受彎構(gòu)件承載力的設(shè)計(jì)內(nèi)容：受彎構(gòu)件承載力的設(shè)計(jì)內(nèi)容： (1) (1) 正截面受彎承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算按已知截面彎矩設(shè)計(jì)按已知截面彎矩設(shè)計(jì)值值 M M，確定截面尺寸和計(jì)算縱向確定截面尺寸和計(jì)算縱向受力鋼筋受力鋼筋； (2) (2) 斜截面受剪承載力計(jì)算斜截面受剪承載力計(jì)算按受剪計(jì)算截面的剪按受剪計(jì)算截面的剪力設(shè)計(jì)值力設(shè)計(jì)值V，計(jì)算確定，計(jì)算確

35、定箍筋和彎起鋼筋箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。的數(shù)量。 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5.3建筑工程受彎構(gòu)件中正截面承載力計(jì)算建筑工程受彎構(gòu)件中正截面承載力計(jì)算整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章5.3建筑工程受彎構(gòu)件中正截面承載力計(jì)算建筑工程受彎構(gòu)件中正截面承載力計(jì)算5.3.1 基本假設(shè)基本假設(shè)u 1.截面應(yīng)變保持平面；截面應(yīng)變保持平面；u 2.不考慮混凝土抵抗拉力；不考慮混凝土抵抗拉力；u 3.混凝土的應(yīng)力混凝土的應(yīng)力應(yīng)變具有圖應(yīng)變具有圖5-7所示關(guān)系；所示關(guān)系；u 4.鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變具有以下關(guān)系：應(yīng)變具有以

36、下關(guān)系：sssyEf52sssyEf53s,max0.01 54整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章c0fcc0nc=fc1-(1-c/0)cu圖圖5-7 混凝土混凝土應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線應(yīng)變關(guān)系曲線cu,k12(50)60nf(2)n 5450cu,k0.0020.5(50) 100.002f 555cucu,k0.0033(50) 100.0033f 56整理課件cu0fc0砼0fy y鋼筋01. 0整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理(1) 截面的應(yīng)變沿截面高度保持線截面的應(yīng)變沿截面高度保持線性分布性分布簡(jiǎn)稱平截面假

37、定簡(jiǎn)稱平截面假定(2) 不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。scxch0yMTxcTcC1 .正截面承載力計(jì)算的基本假定整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理(3) 混凝土的壓應(yīng)力壓應(yīng)變之間的關(guān)系為：混凝土的壓應(yīng)力壓應(yīng)變之間的關(guān)系為：(4) 鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變方程為：鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變方程為：當(dāng)當(dāng) c 0時(shí)（上升段）：時(shí)（上升段）：當(dāng)當(dāng) 0 c cu 時(shí)（水平段）：時(shí)（水平段）：0ccc)2501 10000c fy y1Es彈塑性yyysfE 整理課件ccccxcxcxccxcdybdyybCdyybydyb0000.CCCCMuMuMuAsfyAsfyAsfy實(shí)際應(yīng)力圖理論應(yīng)力圖

38、計(jì)算應(yīng)力圖xcxcx5.3.2 基本方程基本方程整理課件dyyxhbzCMMAfdybTCcxcuuSyxccc).(.000：截面受彎承載力得：根據(jù)截面的平衡條件，ycCMuAsfy理論應(yīng)力圖xcscxnh0cxcu整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理5.3.3 等效矩形應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖受壓砼的應(yīng)力圖形從實(shí)際應(yīng)力圖受壓砼的應(yīng)力圖形從實(shí)際應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖 等效矩形應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖兩個(gè)等效條件：兩個(gè)等效條件：1）混凝土壓應(yīng)力合力混凝土壓應(yīng)力合力C大小相等；大小相等；2）受壓區(qū)合力受壓區(qū)合力C的作用點(diǎn)不變。的作用點(diǎn)不變。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理ccxx

39、bxf11.Cxc 實(shí)際受壓區(qū)高度實(shí)際受壓區(qū)高度x 計(jì)算受壓區(qū)高度，計(jì)算受壓區(qū)高度，x = 1 xc CCCMuMuMuAsfyAsfyAsfy實(shí)際應(yīng)力圖理論應(yīng)力圖計(jì)算應(yīng)力圖xcxcxcf1整理課件cc0整理課件)5 . 0()5 . 0(00 xhAfxhbxfMMAfbxfsycudsyc)5 . 0()5 . 0(00 xhAfxhbxfMAfbxfsycusyc基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式根據(jù)計(jì)算應(yīng)力圖形，由截面的靜力平衡條件，有根據(jù)計(jì)算應(yīng)力圖形，由截面的靜力平衡條件，有0hx0202020)5 . 01 ()5 . 01 (hfAbhfbhfbhfMsysyscscu截面抵抗矩系數(shù)截面抵

40、抗矩系數(shù)截面內(nèi)力臂系數(shù)截面內(nèi)力臂系數(shù)cyscsyffbhfAf0，同時(shí)有，同時(shí)有00MXbhh0AsfcxT=fyAsCMu 引進(jìn)結(jié)構(gòu)系數(shù)引進(jìn)結(jié)構(gòu)系數(shù) d d ，再根據(jù)承載力極限狀態(tài)的原則，將靜力，再根據(jù)承載力極限狀態(tài)的原則，將靜力平衡方程改寫成設(shè)計(jì)表達(dá)式。平衡方程改寫成設(shè)計(jì)表達(dá)式。整理課件5.3.3 5.3.3 相對(duì)界限受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度整理課件界限相對(duì)受壓區(qū)高度定義：界限相對(duì)受壓區(qū)高度定義：100cxxhh界限相對(duì)受壓區(qū)高度界限相對(duì)受壓區(qū)高度概念概念: : 指在適筋梁的指在適筋梁的界限破壞時(shí)界限破壞時(shí),等效受壓等效受壓區(qū)高度區(qū)高度 x與截面有效與截面有效高度高度h0的比值的比值.

41、 b1cbb00 xxhh整理課件界 限 破 壞超 筋 破 壞acbdc u適 筋 破 壞bhhbhs ys ys yxchxc整理課件從截面的應(yīng)變分析可知從截面的應(yīng)變分析可知:xc xb 適筋適筋xc xb 超筋超筋xc = xb 界限界限cuh0s yxc xb xbys y整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 相對(duì)受壓區(qū)高度：相對(duì)受壓區(qū)高度： 界限相對(duì)受壓區(qū)高度：界限相對(duì)受壓區(qū)高度： 當(dāng)當(dāng) 超筋梁破壞超筋梁破壞 0hxbb0hxb當(dāng)當(dāng) 適筋梁破壞或少筋梁破壞適筋梁破壞或少筋梁破壞b 適筋梁和超筋梁的界限條件適筋梁和超筋梁的界限條件整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 b

42、界限界限配筋率配筋率, 是適筋梁是適筋梁的最大的最大配筋率配筋率。 適適筋梁和超筋梁的筋梁和超筋梁的界限為界限為“平衡配筋梁平衡配筋梁”，即受拉縱筋屈服的同時(shí)，混凝土受壓邊即受拉縱筋屈服的同時(shí)，混凝土受壓邊緣纖維達(dá)到其極限壓應(yīng)變。緣纖維達(dá)到其極限壓應(yīng)變。 適筋梁和超筋梁的界限條件適筋梁和超筋梁的界限條件整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理5.3.5 5.3.5 最小配筋率最小配筋率min整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理最小配筋率最小配筋率：對(duì)受彎梁類構(gòu)件，受拉鋼筋對(duì)受彎梁類構(gòu)件，受拉鋼筋百分率百分率不應(yīng)小不應(yīng)小于于45ft /fy，同時(shí)同時(shí)不應(yīng)小于不應(yīng)小于；最小配筋百分率要

43、按照全截面計(jì)算最小配筋百分率要按照全截面計(jì)算；對(duì)；對(duì)T型截型截面面要扣除受壓翼緣面積計(jì)算。要扣除受壓翼緣面積計(jì)算。minsAbh整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 實(shí)際工程的配筋說明：實(shí)際工程的配筋說明：在實(shí)際在實(shí)際工程工程中要做到經(jīng)濟(jì)合理，梁的截面中要做到經(jīng)濟(jì)合理，梁的截面配筋率要比配筋率要比b b 即最大配筋率低一些。即最大配筋率低一些。（1）（2）為了確保所有的梁在臨近破壞時(shí)具有明顯為了確保所有的梁在臨近破壞時(shí)具有明顯的預(yù)兆以及在破壞時(shí)具有適當(dāng)?shù)难有浴５念A(yù)兆以及在破壞時(shí)具有適當(dāng)?shù)难有?。?dāng)彎矩當(dāng)彎矩值值確定以后，可以設(shè)計(jì)出不同尺寸確定以后，可以設(shè)計(jì)出不同尺寸的梁。的梁。配筋率配筋

44、率小些，梁截面就要大小些，梁截面就要大些；當(dāng)些；當(dāng)大些，梁截面就可以小些。大些，梁截面就可以小些。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理按照我國工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)按照我國工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 當(dāng)當(dāng) 在適當(dāng)范圍時(shí)在適當(dāng)范圍時(shí), 梁、板的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好梁、板的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好, 梁、板的經(jīng)濟(jì)配筋梁、板的經(jīng)濟(jì)配筋率：率：實(shí)心板實(shí)心板矩形梁矩形梁T形梁形梁 = (0.30.8)% = (0.61.5)% = (0.91.8)%整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章5.3.2 單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算矩形截面： 單筋

45、矩形截面 雙筋矩形截面 單筋矩形截面：只在截面的受拉區(qū)配有縱向鋼筋的矩形截面雙筋矩形截面：不但在截面的受拉區(qū)，而且在截面的受壓區(qū)同時(shí)配有縱向受力鋼筋的矩形截面 區(qū)別：架立鋼筋:根據(jù)構(gòu)造要求在受壓區(qū)配置縱向鋼筋，通常直徑較細(xì)、根數(shù)較少。受壓區(qū)配有架立鋼筋的截面不屬于雙筋截面。整理課件5.3.2 單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算單筋：只在單筋：只在受拉區(qū)受拉區(qū)配有受力鋼筋。配有受力鋼筋。sAsMu fcCyc1 fcMuCycsAsx=1x0引入?yún)?shù)1、1進(jìn)行簡(jiǎn)化原則：C的大小和作用點(diǎn)位置不變圖圖5-8 單筋矩形截面的計(jì)算簡(jiǎn)圖單筋矩形截面的計(jì)算簡(jiǎn)圖整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理

46、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式:0X 1cysf bxf A 5758(a)1c0()2xMf bx h s0M c0M ys0()2xMf A h58(b)或或整理課件第四章 受彎構(gòu)件4.4 正截面受彎承載力計(jì)算影響受彎構(gòu)件正截面承載能力的因素影響受彎構(gòu)件正截面承載能力的因素從基本公式可以看出，影響受彎構(gòu)件承載能從基本公式可以看出，影響受彎構(gòu)件承載能力的主要因素有：力的主要因素有：1、截面尺寸、截面尺寸2、鋼筋強(qiáng)度、鋼筋強(qiáng)度3、混凝土強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度4、鋼筋用量、鋼筋用量)2()2(0011xhAfxhbxfMAfbxfsyc

47、usyc整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章0.740.750.760.770.780.790.800.940.950.960.970.980.991.00 C80C75C70C65C60C55C501 1 系數(shù)系數(shù) 和和 1 1 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章室內(nèi)室內(nèi)正常環(huán)境正常環(huán)境中，板和梁的保護(hù)層厚度：中，板和梁的保護(hù)層厚度：梁梁的縱向受力鋼筋按一排布置時(shí)，的縱向受力鋼筋按一排布置時(shí)， (40)梁梁的縱向受力鋼筋按兩排布置時(shí)，的縱向受力鋼筋按兩排布置時(shí)， (6

48、5)035mmhh060mmhh板板的截面有效高度的截面有效高度200 hhcccbhc25mm dh0=h-35bhh0=h-60整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章基本公式適用條件基本公式適用條件u為了防止少筋，要求：為了防止少筋，要求：min -最小配筋率，按腹板全截面計(jì)算，此值取最小配筋率，按腹板全截面計(jì)算，此值取 0.2% 和和 中的較大值中的較大值;ty45 /(%)ffu為了防止超筋，要求為了防止超筋，要求：sminAbh 59510b -相對(duì)受壓區(qū)高度相對(duì)受壓區(qū)高度b -相對(duì)界限受壓區(qū)高度，適筋構(gòu)件與超筋構(gòu)件相相對(duì)界

49、限受壓區(qū)高度，適筋構(gòu)件與超筋構(gòu)件相對(duì)受壓區(qū)高度的界限值，按平截面變形假定求對(duì)受壓區(qū)高度的界限值，按平截面變形假定求 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章討論：討論：u與與 對(duì)應(yīng)的最大配筋率對(duì)應(yīng)的最大配筋率b max 當(dāng)達(dá)最大配筋率時(shí)，由式當(dāng)達(dá)最大配筋率時(shí)，由式5-7有有1cb0ys,maxf bhf A 513s,max1cb01cmaxb0y0yAf bhfbhf bhf514整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章 、 、 對(duì)應(yīng)于同一受力狀態(tài)，三者等對(duì)應(yīng)于同一受力狀態(tài)，三

50、者等 效，即超筋控制可以采用下面三者之一：效，即超筋控制可以采用下面三者之一：b max sb 517b 或或518max 或或519sb 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章計(jì)算表格的制作及使用計(jì)算表格的制作及使用式（式（5-8a）可寫成：）可寫成：-截面抵抗彎矩系數(shù)截面抵抗彎矩系數(shù)s 01c01c00()()22hxMf bx hf b h h 21c0 (10.5 )f bh2s1cf bh 520s(10.5 )521整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章同樣，式（

51、同樣，式（5-8b）可以寫成：）可以寫成：s -內(nèi)力臂系數(shù)內(nèi)力臂系數(shù)由式（由式（5-21）得：）得：將式（將式（5-24）代入式（）代入式（5-23）得：）得：ys0ys00()(10.5)2xxMf A hf Ahhyss0f Ah 522s10.5523s112524ss1122 525整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章由式（由式（15）和（）和（16）可見，）可見， 和和 都與都與 有關(guān)。可事有關(guān)?？墒孪冉o頂許多值，求出對(duì)應(yīng)的值和值，列成計(jì)算表格先給頂許多值，求出對(duì)應(yīng)的值和值，列成計(jì)算表格 s s 計(jì)算框圖如下：計(jì)算框圖如下

52、：或或s21c0Mf bh s1121cs0yfAbhf s21c0Mf bh ss1122 sys0MAfh 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理1.截面設(shè)計(jì)：2.截面校核：As= ? b h, fc, fy, M已知：已知：求：求：b h, fc, fy, As，M已知：已知：Mu= ?求：求：5.3.3 單筋截面承載力計(jì)算的兩類問題單筋截面承載力計(jì)算的兩類問題整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理 單筋正截面受彎承載力的單筋正截面受彎承載力的計(jì)算系數(shù)與計(jì)算方法計(jì)算系數(shù)與計(jì)算方法由公式：由公式： 1 fcbh0 = fy AsMu = 1 fcbh02 (1 )或或Mu =

53、fy As h0(1 )整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理令令 s = ) s = 1 , s, s 之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系可得可得 ：2211211sss20c1sbhfM0shZ整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理故單筋矩形截面最大彎矩故單筋矩形截面最大彎矩)5 . 01 (bb20c1max,bhfMu 20c1maxs,bhf s,max = b b) s,max 截面最大的抵抗矩系數(shù)。截面最大的抵抗矩系數(shù)。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理對(duì)于設(shè)計(jì)題：對(duì)于設(shè)計(jì)題：20c1sbhfM對(duì)于復(fù)核題：對(duì)于復(fù)核題：0c1sbhfAfys和0ys

54、. hfMAs)5 . 01 (s20c1ubhfMs整理課件5.3.5 截面承載力計(jì)算的兩類問題截面承載力計(jì)算的兩類問題1.截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)情形情形1.已知：已知：彎矩設(shè)計(jì)值彎矩設(shè)計(jì)值M、砼及鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)件截面尺寸砼及鋼筋強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)件截面尺寸b及及h求：求：受拉鋼筋截面面積受拉鋼筋截面面積As基本公式：基本公式：)2()2(0011xhAfxhbxfMMAfbxfsycusyc適用條件：適用條件：a.滿足滿足 ;b. 滿足滿足 。bmin縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)到截面受拉邊緣的距離縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)到截面受拉邊緣的距離as的確定的確定:一類環(huán)境（室內(nèi)環(huán)境）：一類環(huán)境（室內(nèi)環(huán)境）： d=103

55、2mm(常用常用) )單排單排 as = c+d/2=2520/2=35mm雙排雙排as = c+d+e/2=25+20+30/2=60mm梁梁板板as = 15mm整理課件s10()2ucxMMf bx hsA b 屬于超筋，加大屬于超筋，加大截面尺寸截面尺寸min NY配筋：配筋：要求：實(shí)際配筋面積大于計(jì)算配筋面積；要求：實(shí)際配筋面積大于計(jì)算配筋面積；滿足有關(guān)構(gòu)造要求。滿足有關(guān)構(gòu)造要求。YNminsAbh情形情形1的流程圖的流程圖整理課件情形情形2.已知：已知：彎矩設(shè)計(jì)值彎矩設(shè)計(jì)值M、砼及鋼筋強(qiáng)度等級(jí)。砼及鋼筋強(qiáng)度等級(jí)。求：求：構(gòu)件截面尺寸構(gòu)件截面尺寸b及及h，受拉鋼筋截面面積受拉鋼筋截面

56、面積As基本公式：基本公式：)2()2(0011xhAfxhbxfMMAfbxfsycusyc根據(jù)跨度和荷載情況，先估算出根據(jù)跨度和荷載情況，先估算出b及及h，然后按情形，然后按情形1計(jì)算。計(jì)算。(a).簡(jiǎn)支板簡(jiǎn)支板: h L/35，b=1000mm。(b).獨(dú)立梁獨(dú)立梁: h =(1/101/16) L ，b=(1/21/3) h整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2. 截面復(fù)核：截面復(fù)核：求求x (或或 = . fy/a1fc) 驗(yàn)算適用條件驗(yàn)算適用條件)(bb0min或和xxhh求求Mu 若若Mu M，則結(jié)構(gòu)安全則結(jié)構(gòu)安全當(dāng)當(dāng) xb取取 = min.h/h0Mu = Mu,max

57、 = 1 fcbh02 b b)整理課件.minminsAbh1sycA fxf b.min ssAA屬于少筋，調(diào)整配屬于少筋，調(diào)整配筋（按最小配筋率筋（按最小配筋率配筋）配筋）NYYN01()2ysuyscf AMf A hf b截面復(fù)核的流程圖截面復(fù)核的流程圖0 xh b 屬于超筋屬于超筋 uM MY安全安全不安全不安全N0211 0.5ucbbMf bh b整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章例例5-1 某教學(xué)樓中的一矩形截面鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，某教學(xué)樓中的一矩形截面鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨度計(jì)算跨度lo，板傳來的永久荷載及梁的

58、自重標(biāo)準(zhǔn)值為，板傳來的永久荷載及梁的自重標(biāo)準(zhǔn)值為gk，板傳來的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值板傳來的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk，梁的截面尺寸為，梁的截面尺寸為200mm500mm（例圖（例圖5-1），混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為），混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋為，鋼筋為HRB335鋼筋。試求縱向受力鋼筋所需面鋼筋。試求縱向受力鋼筋所需面積。積。整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章解：解： 求最大彎矩設(shè)計(jì)值求最大彎矩設(shè)計(jì)值： 由由可變荷載控制可變荷載控制為主時(shí)：為主時(shí)： 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)為永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)為，樓面活荷載的分項(xiàng)系數(shù)為，樓面活荷載的分項(xiàng)系數(shù)為，結(jié)

59、構(gòu)的重，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)為要性系數(shù)為，因此，梁的跨中截面的最大彎矩設(shè)計(jì)值為：，因此，梁的跨中截面的最大彎矩設(shè)計(jì)值為：以恒載為主時(shí)以恒載為主時(shí)：2kk011.351.4 0.78141.96kN m151.65kN mMgql因此取因此取 配筋。配筋。151.65kN mM 整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章(2)求所需縱向受力鋼筋截面面積求所需縱向受力鋼筋截面面積由附表由附表1-2和表和表5-2查得當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為查得當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)為C30時(shí)，時(shí)，fc=14.3N/mm2,1=1.0,由附表由附表3查得查得HRB335鋼筋

60、的鋼筋的fy=300N/mm2。先假定受力鋼筋按一排布置，則。先假定受力鋼筋按一排布置，則 聯(lián)立求解上述二式，得聯(lián)立求解上述二式，得x=133mm,As=1268mm2整理課件混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主主 頁頁目目 錄錄幫幫 助助下一章下一章上一章上一章 驗(yàn)算防止超筋破壞驗(yàn)算防止超筋破壞由表由表5-4查得查得 ，而本題實(shí)際的相對(duì)受壓區(qū)高，而本題實(shí)際的相對(duì)受壓區(qū)高度為度為：0.550b因此，兩項(xiàng)適用條件均能滿足，可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用鋼筋的直徑和根數(shù)。本題選因此，兩項(xiàng)適用條件均能滿足，可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用鋼筋的直徑和根數(shù)。本題選用用2 25+1 22，As=1362mm2。min126