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第三章受彎構(gòu)件正截面承載力第三章受彎構(gòu)件正截面承載力1本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容受彎構(gòu)件的基本構(gòu)造要求適筋梁正截面的三個(gè)工作階段及各階段應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系正截面的三種破壞形態(tài)及配筋率對(duì)正截面破壞的影響單筋矩形截面、雙筋矩形截面和T形截面的配筋計(jì)算和截面復(fù)核計(jì)算本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容受彎構(gòu)件的基本構(gòu)造要求23.1概述3.1概述3受彎構(gòu)件的截面形式單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁T形梁I形梁環(huán)形梁受彎構(gòu)件的截面形式單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁T形梁I形梁環(huán)形4建筑結(jié)構(gòu)第三章課件5◆結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件◆
梁的截面形式常見的有矩形、T形、工形、箱形◆
現(xiàn)澆單向板為矩形截面,高度h取板厚,寬度b取單位寬度(b=1000mm)◆
預(yù)制板常見的有空心板、槽型板等◆
考慮到施工方便和結(jié)構(gòu)整體性要求,工程中也有采用預(yù)制和現(xiàn)澆結(jié)合的方法,形成疊合梁和疊合板◆結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件6板的配筋位置:沿板跨度方向(數(shù)量按計(jì)算配置)直徑:6~12mm(現(xiàn)澆板≮8mm)間距:70mm~200mm
(當(dāng)h>150mm時(shí):s≯250mm,且≯1.5h)作用:承受M產(chǎn)生的拉力種類:HRB400、HRB335或HPB235級(jí)⑴受力鋼筋設(shè)置板的配筋位置:沿板跨度方向(數(shù)量按計(jì)算配置)作用:承受M產(chǎn)生7板的配筋⑵分布鋼筋①均勻地傳力給受力鋼筋②固定受力鋼筋位置③抵抗混凝土收縮、溫度拉應(yīng)力作用位置:與受力鋼筋垂直,縱筋內(nèi)側(cè)(數(shù)量按構(gòu)造配置)面積:≮15%As,且≮0.15%bh直徑:≮
6mm間距:≯250mm(有較大集中荷載時(shí),≯200mm)配置綁扎板鋼筋板的配筋⑵分布鋼筋①均勻地傳力給受力鋼筋作用位置:與受力鋼筋83.2受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求板的配筋
下部網(wǎng)片筋上部支座負(fù)筋與分布筋3.2受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求板的配筋下部網(wǎng)片筋上部支座9d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm梁的構(gòu)造要求:◆為保證結(jié)構(gòu)的耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度一般不小于25mm;◆為保證混凝土澆注的密實(shí)性,梁底部鋼筋的凈距不小于25mm及鋼筋直徑d,梁上部鋼筋的凈距不小于30mm及1.5d;◆梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根,直徑常用10~32mm。鋼筋數(shù)量較多時(shí),可多排配置,也可以采用并筋配置方式;d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=310d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm◆梁上部無受壓鋼筋時(shí),需配置2根架立筋,以便與箍筋和梁底部縱筋形成鋼筋骨架,直徑一般不小于10mm;◆梁高度h>500mm時(shí),要求在梁兩側(cè)沿高度每隔250設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋,以減小梁腹部的裂縫寬度,直徑≥10mm;◆矩形截面梁高寬比h/b=2.0~3.5T形截面梁高寬比h/b=2.5~4.0。
d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=311d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm◆為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工,通常采用:
梁寬度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm)
梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=312梁的配筋梁的配筋13⑵架力鋼筋◆作用:①固定箍筋的正確位置,與梁底縱筋形成鋼筋骨架;
②承受混凝土收縮及溫度變化產(chǎn)生的拉力◆直徑:l0<4m:≮8mm
l0=4~6m:≮10mm≮2根l0>6m:≮12mm◆設(shè)置:≮2根,位于梁的角部⑵架力鋼筋◆作用:①固定箍筋的正確位置,與梁底縱筋形成鋼◆直14◆作用:①承受由M和V引起的主拉應(yīng)力;②固定縱筋位置形成骨架?!粜问剑洪_口式、封閉式,單肢、雙肢、四肢(多用封閉雙肢箍)◆直徑:h<800mm時(shí)≮6mm
h>800mm時(shí)≮8mm◆數(shù)量:由計(jì)算確定◆間距:s≤smax,smax見表3-5⑶箍筋◆作用:①承受由M和V引起的主拉應(yīng)力;◆直徑:h<8015◆作用:跨中平直部分承受由M產(chǎn)生的拉應(yīng)力,彎起段承受主拉應(yīng)力,彎起段平直部分可承受壓力?!魯?shù)量位置:由計(jì)算確定◆彎起角度:h≤800mm時(shí)α=45°
h>800mm時(shí)α=60°◆間距:第一排彎筋上彎點(diǎn)距支座邊緣≮50mm相鄰彎筋上彎點(diǎn)距離≤smax⑷彎起鋼筋◆作用:跨中平直部分承受由M產(chǎn)生的拉應(yīng)力,⑷彎起鋼筋16◆作用:①承受混凝土收縮及溫度變化的拉力,②增強(qiáng)鋼筋骨架剛度。
◆設(shè)置:hw≥450mm時(shí)◆要求:間距≯200mm,每側(cè)面積≮0.1%bhw
◆拉筋:直徑同箍筋⑸梁側(cè)構(gòu)造鋼筋(腰筋)腹板高度hw:矩形截面取有效高度h0T形和I形截面取梁高減去上、下翼緣后的腹板凈高。◆作用:①承受混凝土收縮及溫度變化的拉力,⑸梁側(cè)構(gòu)造鋼筋(腰17d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm◆為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工,通常采用:
梁寬度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm)
梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=318◆定義:縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離,◆保護(hù)層作用:①保護(hù)縱向鋼筋不被銹蝕;②在火災(zāi)等情況下,使鋼筋的溫度上升緩慢;③使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)。
三、混凝土保護(hù)層厚度◆定義:縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離,◆保護(hù)層作19建筑結(jié)構(gòu)第三章課件20habAsh0xnecesf平截面假定3.2梁的受彎性能habAsh0xnecesf平截面假定3.2梁的受彎性能21habAsh0xnecesfhabAsh0xnecesf22建筑結(jié)構(gòu)第三章課件23
實(shí)測:梁的撓度、混凝土及鋼筋的縱向應(yīng)變等,繪制M/Mu~f曲線ⅢaⅡa
ⅠaⅢⅡⅠ01020304050607080f(mm)
M/Mu
10080604020轉(zhuǎn)折點(diǎn)2轉(zhuǎn)折點(diǎn)1特點(diǎn):曲線有兩個(gè)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn),梁受力和變形可分為三個(gè)階段鋼筋混凝土梁正截面工作的三個(gè)階段實(shí)測:梁的撓度、混凝土及鋼筋的縱向應(yīng)變等,ⅢaⅢ24適筋梁正截面受力的三個(gè)階段
彈性階段(Ⅰ階段)適筋梁正截面受力的三個(gè)階段彈性階段(Ⅰ階段)25適筋梁正截面受力的三個(gè)階段
帶裂縫工作階段(Ⅱ階段)適筋梁正截面受力的三個(gè)階段帶裂縫工作階段(263適筋梁正截面受力的三個(gè)階段
破壞階段(Ⅲ階段)3適筋梁正截面受力的三個(gè)階段破壞階段(274適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)
4適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)28鋼筋混凝土梁受力特點(diǎn)1、截面應(yīng)變?nèi)猿手本€分布,中和位置隨M增大而上升2、鋼筋應(yīng)力第Ⅰ階段:σs小而慢,Ⅰa有突變第Ⅱ階段:σs增長快,Ⅱa達(dá)fy第Ⅲ階段:σs=fy,產(chǎn)生流幅至混凝土壓碎3、撓度與M不成正比第Ⅰ階段:f增長慢第Ⅱ階段:f
增長快第Ⅲ階段:f劇增至構(gòu)件破壞3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算鋼筋混凝土梁受力特點(diǎn)1、截面應(yīng)變?nèi)猿手本€分布,中和位置隨M增295正截面受彎的三種破壞形態(tài)
(1)適筋破壞形態(tài)受拉鋼筋先屈服,受壓區(qū)混凝土后壓壞,破壞前有明顯預(yù)兆——裂縫、變形急劇發(fā)展,為“塑性破壞”。(2)超筋破壞形態(tài)
受壓區(qū)混凝土先壓碎,鋼筋不屈服,破壞前沒有明顯預(yù)兆,為“脆性破壞”。鋼筋的抗拉強(qiáng)度沒有被充分利用。
(3)少筋破壞形態(tài)構(gòu)件一裂就壞,無征兆,為“脆性破壞”。未能充分利用混凝土的抗壓強(qiáng)度。5正截面受彎的三種破壞形態(tài)(1)適筋破壞形態(tài)30對(duì)于配筋合適的梁,破壞階段(III)承載力基本保持不變,變形可以持續(xù)很長,表明在完全破壞以前具有很好的變形能力,有明顯的預(yù)兆,這種破壞稱為“延性破壞”對(duì)于配筋合適的梁,破壞階段(III)承載力基本保持不變,變形31◆配筋率的影響鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種材料,隨著它們的配比變化,將對(duì)其受力性能和破壞形態(tài)有很大影響。配筋率h0haAsb◆配筋率的影響鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種材料,隨著它32配筋率r增大屈服彎矩My增大CT=fyAsxnecMy→Mu,ec→ecu的過程縮短第Ⅲ階段的變形能力減小當(dāng)r=rb時(shí),My=Mu“Ⅱa狀態(tài)”與“Ⅲa狀態(tài)”重合鋼筋屈服與壓區(qū)混凝土的壓壞同時(shí)達(dá)到,無第Ⅲ階段,梁在My后基本沒有變形能力。配筋率r增大CT=fyAsxnecMy→Mu,ec→e33界限破壞界限彎矩Mb界限配筋率rbMyMu0
fMMuMyMy=
Mu如果r>r
b,則在鋼筋沒有達(dá)到屈服前,壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞,表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱為“超筋梁”。界限破壞MyMu0fMMuMyMy=Mu如果r>r34界限破壞界限彎矩Mb
界限配筋率rbMyMu0
fMMuMyMy=
Mu如果r>r
b,則在鋼筋沒有達(dá)到屈服前,壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞,表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱為“超筋梁overreinforced”。超筋梁的承載力Mu取決于混凝土的壓壞,與鋼筋強(qiáng)度無關(guān),比界限彎矩Mb僅有很少提高,且鋼筋受拉強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮,破壞又沒有明顯的預(yù)兆。因此,在工程中應(yīng)避免采用。界限破壞MyMu0fMMuMyMy=Mu如果r>rb35◆另一方面,由于梁在開裂時(shí)受拉區(qū)混凝土的拉力釋放,使鋼筋應(yīng)力有一突然增量Dss?!襞c軸心受拉構(gòu)件類似,Dss隨配筋率的減小而增大?!舢?dāng)配筋率小于一定值時(shí),鋼筋就會(huì)在梁開裂瞬間達(dá)到屈服強(qiáng)度,即“Ⅰa狀態(tài)”與“Ⅱa狀態(tài)”重合,無第Ⅱ階段受力過程。
◆此時(shí)的配筋率稱為最小配筋率rmin◆這種破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度,混凝土的受壓強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮,極限彎矩很小?!舢?dāng)r<rmin,鋼筋有可能在梁一開裂時(shí)就進(jìn)入強(qiáng)化,甚至拉斷,梁的破壞與素混凝土梁類似,屬于受拉脆性破壞特征?!袅硪环矫妫捎诹涸陂_裂時(shí)受拉區(qū)混凝土的拉力釋放,使鋼筋應(yīng)36◆少筋梁的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然,很不安全,而且也很不經(jīng)濟(jì),因此在建筑結(jié)構(gòu)中不容許采用。◆少筋梁的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然,37第三節(jié)正截面承載力計(jì)算的基本原則1、基本假定4)縱向鋼筋的應(yīng)力等于應(yīng)變與彈性模量的乘積,且絕對(duì)值不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3)受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化曲線計(jì)算依據(jù)---適筋梁Ⅲa應(yīng)力圖形①平截面假定構(gòu)件正截面彎曲變形后仍保持一平面,即截面上的應(yīng)變沿梁高度為線性分布,基本上符合平截面假定。②不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度認(rèn)為拉力完全由鋼筋承擔(dān)。因?yàn)榛炷灵_裂后所承受的拉力很小,且作用點(diǎn)又靠近中和軸,對(duì)截面所產(chǎn)生的抗彎力矩很小,所以忽略其抗拉強(qiáng)度。第三節(jié)正截面承載力計(jì)算的基本原則1、基本假定4)38界限相對(duì)受壓區(qū)高度受壓區(qū)相對(duì)高度用ξ表示2、界限相對(duì)受壓區(qū)高度與最小配筋率
界限破壞時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高度用ξb
表示界限相對(duì)受壓區(qū)高度受壓區(qū)相對(duì)高度用ξ表示2、界限相對(duì)受壓區(qū)高39當(dāng)ξ>ξb時(shí),破壞時(shí)鋼筋拉應(yīng)變?chǔ)舠<εf(鋼筋屈服時(shí)的應(yīng)變),受拉鋼筋不屈服,表明發(fā)生的破壞為超筋破壞。當(dāng)ξ≤ξb時(shí),破壞時(shí)鋼筋拉應(yīng)變?chǔ)舠>εf,受拉鋼筋已經(jīng)達(dá)到屈服強(qiáng)度,表明發(fā)生的破壞為適筋破壞或少筋破壞。因此ξb值是用來衡量構(gòu)件破壞時(shí)鋼筋強(qiáng)度能否充分利用的一個(gè)特征值。各種鋼筋的值ξb見表3-10。表3-10鋼筋混凝土構(gòu)件的ξb值當(dāng)ξ>ξb時(shí),破壞時(shí)鋼筋拉應(yīng)變?chǔ)舠<εf(鋼筋屈服時(shí)的40
截面破壞時(shí)所能承受的彎矩極限值與等同的素混凝土截面所能承受的彎矩正好相等時(shí)的配筋率稱為最小配筋率,用ρmin表示《規(guī)范》規(guī)定:配筋截面必須保證配筋率不小于最小配筋率適筋與少筋的界限及最小配筋率
對(duì)于受彎的梁類構(gòu)件對(duì)于地基上的混凝土板,最小配筋率可適當(dāng)降低。截面破壞時(shí)所能41給定M時(shí)●截面尺寸b、h(h0)越大,所需的As就越少,r
越小,但混凝土用量和模板費(fèi)用增加,并影響使用凈空高度;
●反之,b、h(h0)越小,所需的As就越大,r
增大。給定M時(shí)42經(jīng)濟(jì)配筋率(EconomicReinforcementRatio)梁:r
=(0.5~1.6)%板:r
=(0.4~0.8)%T形截面梁:(0.9~1.8)%
經(jīng)濟(jì)配筋率T形截面梁:(0.9~1.8)%43第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析2受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形
等效原則:合力大小C相等,形心位置yc一致第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎44代換:等效應(yīng)力值取α1?c
受壓區(qū)高度:取x=β1x0
規(guī)范規(guī)定:≤C50時(shí),α1=1.0,β1=0.8C80時(shí),α1=0.94,β1=0.74C50~C80時(shí),α1、β1值線性內(nèi)插3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算代換:等效應(yīng)力值取α1?c3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)454.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式◆計(jì)算應(yīng)力圖形3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算◆基本公式相對(duì)受壓區(qū)高度界限相對(duì)受壓區(qū)高度4.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式◆計(jì)算應(yīng)力圖形3.3受彎構(gòu)46式中:M——彎矩設(shè)計(jì)值
α1——應(yīng)力圖形簡化系數(shù),取值前面已講(1.0~0.94之間)
fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取值前面已講?!兑?guī)范》4.1.4
fy——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取值前面已講。《規(guī)范》表4.2.3-1
As——縱向受拉鋼筋截面積
b——截面寬度
x——等效受壓區(qū)高度
h0——截面有效高度,h0=h-as
h——截面高度as——受拉鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受拉邊緣的距離,初步計(jì)算時(shí),對(duì)于C25~C45等級(jí)的混凝土,可按35mm(單排受拉筋)、60mm(雙排受拉筋)、20mm(平板)取值。式中:M——彎矩設(shè)計(jì)值47防止超筋脆性破壞:防止少筋脆性破壞:單筋矩形截面所能承受的最大彎矩(極限彎矩):◆適用條件3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算防止超筋脆性破壞:單筋矩形截面所能承受的最大彎矩(極限彎矩)48◆截面尺寸(b、h)——h效果明顯
◆材料強(qiáng)度(?c、?y)——?y效果明顯、經(jīng)濟(jì)
◆受拉鋼筋(As)——ρmin≤ρ≤ρmax時(shí)效果明顯3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算6.正截面受彎承載力Mu影響因素提高M(jìn)u措施:①加大h;②提高?y;③增加As。注意:砼強(qiáng)度fc與截面寬度b對(duì)受彎構(gòu)件正截面承載力Mu的影響雖然較小,但當(dāng)配筋率ρ接近或達(dá)到最大配筋率ρmax時(shí),砼強(qiáng)度決定著Mu的大小。
◆截面尺寸(b、h)——h效果明顯3.3受彎構(gòu)件正截面49第四章受彎構(gòu)件★截面設(shè)計(jì)(DesignofCross-section)已知:彎矩設(shè)計(jì)值M求:截面尺寸b,h(h0)、截面配筋A(yù)s,以及材料強(qiáng)度fy、fc未知數(shù):受壓區(qū)高度x、b,h(h0)、As、fy、fc基本公式:兩個(gè)沒有唯一解設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)受力性能、材料供應(yīng)、施工條件、使用要求等因素綜合分析,確定較為經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。第四章受彎構(gòu)件★截面設(shè)計(jì)(DesignofCross50第四章受彎構(gòu)件◆材料選用:
●
適筋梁的Mu主要取決于fyAs,因此RC受彎構(gòu)件的fc不宜較高?,F(xiàn)澆梁板:常用C15~C25級(jí)混凝土預(yù)制梁板:常用C20~C30級(jí)混凝土●另一方面,RC受彎構(gòu)件是帶裂縫工作的,由于裂縫寬度和撓度變形的限制,高強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度也不能得到充分利用。梁常用Ⅱ~Ⅲ級(jí)鋼筋,板常用Ⅰ~Ⅱ級(jí)鋼筋。第四章受彎構(gòu)件◆材料選用:●另一方面,RC受彎構(gòu)件是帶51第四章受彎構(gòu)件◆截面尺寸確定
●截面應(yīng)具有一定剛度,滿足正常使用階段的驗(yàn)算能滿足撓度變形的要求。
●根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),一般常按高跨比h/L來估計(jì)截面高度●簡支梁可取h=(1/10~1/16)L,b=(1/2~1/3)h估計(jì)●簡支板可取h=(1/30~1/35)L
●但截面尺寸的選擇范圍仍較大,為此需從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)一步分析。第四章受彎構(gòu)件◆截面尺寸確定525.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算——截面設(shè)計(jì)3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算己知:彎矩設(shè)計(jì)值M,材料強(qiáng)度fc、fy,截面尺寸b×h;求截面配筋A(yù)s計(jì)算步驟如下:①確定截面有效高度h0:h0=h-as②計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x,并判斷是否屬超筋梁若x≤ξbh0,則不屬超筋梁。若x>ξbh0,為超筋梁,應(yīng)加大截面尺寸,或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),或改用雙筋截面。③計(jì)算鋼筋截面面積As:④判斷是否屬少筋梁:若As≥ρmin
bh,則不屬少筋梁。否則為少筋梁,應(yīng)取As=ρminbh。⑤選配鋼筋5.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算——截面設(shè)計(jì)3.3受彎構(gòu)件533.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算計(jì)算步驟如下:①計(jì)算截面有效高度h0②計(jì)算x,并判斷梁的類型③計(jì)算截面受彎承載力Mu適筋梁
超筋梁若少筋梁,應(yīng)將其受彎承載力降低使用(已建成工程)或修改設(shè)計(jì)。
④判斷截面是否安全:若M≤Mu,則截面安全。己知:截面尺寸b×h,截面配筋A(yù)s,材料強(qiáng)度fc、fy,彎矩設(shè)計(jì)值M求:復(fù)核截面是否安全、彎矩承載力Mu=?5.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算——截面復(fù)核3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算計(jì)算步驟如下:①計(jì)算截面有效54◆例題3-1已知某矩形截面梁b×h=250mm×500mm,由荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值M=88.13kN·m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,鋼筋采用HRB335級(jí),試求所需縱向受拉鋼筋截面面積As。解:查表得:fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2,;fy=300N/mm2;ξb=0.55;截面有效高度h。=500-40=460mm1.直接公式求解X根據(jù)基本公式可推導(dǎo)出求解X的公式如下:◆例題3-1已知某矩形截面梁b×h=250mm×5055AS=704mm2
2.計(jì)算受拉鋼筋面積將x代入下式,受拉鋼筋的截面面積為:3.驗(yàn)算條件最小配筋率經(jīng)過計(jì)算比較取ρmin=0.2%由以上驗(yàn)算,截面符合適要求。4.選配鋼筋選用218+116(As=710mm2)一排鋼筋所需要的最小寬度為:bmin=4×25+2×18+1×16=152mm<250mmΦΦA(chǔ)S=704mm22.計(jì)算受拉鋼筋面積將x代入56◆例題3-2已知鋼筋混凝土矩形截面梁b×h=200mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20,采用HRB335級(jí)鋼筋,受拉鋼筋416(As=804mm2),承受的彎矩設(shè)計(jì)值是90kN.m,試驗(yàn)算此梁是否安全。Φ解:查表得:fc=9.6N/mm2,;fy=300N/mm2;ξb=0.55;截面有效高度h。=500-40=460mm;縱向受拉鋼筋按一排放置,則梁的有效高度h0=500—40=460mm。1.計(jì)算受壓區(qū)高度x2.驗(yàn)算適用條件經(jīng)計(jì)算比較取ρmin=0.2%◆例題3-2已知鋼筋混凝土矩形截面梁b×h=200mm573.計(jì)算截面受彎承載力Mu(極限彎矩)Mu=α1fcbx(h0-0.5x)=1.0×9.6×200×125.6×(460-62.8)
=95785574.4(N.mm)=95.8(KN.m)4.比較M=90kN.m<Mu=95.8(KN.m)所以:此梁安全3.計(jì)算截面受彎承載力Mu(極限彎矩)58(2)基本公式的應(yīng)用a.計(jì)算表格的編制上面推導(dǎo)的公式雖可直接計(jì)算,但還不方便,設(shè)計(jì)中為了方便,常將公式進(jìn)行改寫,并制成表格使用。令:αs=ξ(1-0.5ξ)則有:M=α1fcbh0
2αs
αs=M/α1fcbh0
2
再令:γs=1-0.5ξ則有:M=fyAsh0γs
As=M/fyh0γs
由αs=ξ(1-0.5ξ)可得:ξ=1-(1-2αs
)0.5(2)基本公式的應(yīng)用59通過αs=M/α1fcbh0
2、ξ=1-(1-2αs)0.5
γs=1-0.5ξ、As=M/fyh0γs
的關(guān)系可以看出,αs一但確定下來,ξ、γs也就確定下來,這樣可以編制出αs與ξ、γs的關(guān)系表。見教材附表。b.計(jì)算類型
截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核兩類◆設(shè)計(jì)過程應(yīng)為:αs
→ξ→γs→As通過αs=M/α1fcbh02、ξ=160(2)查表計(jì)算①求αs
αs=M/α1fcbh0
2②查表求ξ、γs,教材表3-7(若ξ>ξb,應(yīng)加大截面尺寸,或改雙筋)③求As
As=M/fyh0γs
或As=ξbh0α1fc/fy④選配鋼筋(和公式法相同)一般情況下接近計(jì)算值,范圍為5%。⑤驗(yàn)算配筋率(和公式法相同)(2)查表計(jì)算61第三章受彎構(gòu)件正截面承載力第三章受彎構(gòu)件正截面承載力62本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容受彎構(gòu)件的基本構(gòu)造要求適筋梁正截面的三個(gè)工作階段及各階段應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系正截面的三種破壞形態(tài)及配筋率對(duì)正截面破壞的影響單筋矩形截面、雙筋矩形截面和T形截面的配筋計(jì)算和截面復(fù)核計(jì)算本章主要學(xué)習(xí)內(nèi)容受彎構(gòu)件的基本構(gòu)造要求633.1概述3.1概述64受彎構(gòu)件的截面形式單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁T形梁I形梁環(huán)形梁受彎構(gòu)件的截面形式單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁T形梁I形梁環(huán)形65建筑結(jié)構(gòu)第三章課件66◆結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件◆
梁的截面形式常見的有矩形、T形、工形、箱形◆
現(xiàn)澆單向板為矩形截面,高度h取板厚,寬度b取單位寬度(b=1000mm)◆
預(yù)制板常見的有空心板、槽型板等◆
考慮到施工方便和結(jié)構(gòu)整體性要求,工程中也有采用預(yù)制和現(xiàn)澆結(jié)合的方法,形成疊合梁和疊合板◆結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件67板的配筋位置:沿板跨度方向(數(shù)量按計(jì)算配置)直徑:6~12mm(現(xiàn)澆板≮8mm)間距:70mm~200mm
(當(dāng)h>150mm時(shí):s≯250mm,且≯1.5h)作用:承受M產(chǎn)生的拉力種類:HRB400、HRB335或HPB235級(jí)⑴受力鋼筋設(shè)置板的配筋位置:沿板跨度方向(數(shù)量按計(jì)算配置)作用:承受M產(chǎn)生68板的配筋⑵分布鋼筋①均勻地傳力給受力鋼筋②固定受力鋼筋位置③抵抗混凝土收縮、溫度拉應(yīng)力作用位置:與受力鋼筋垂直,縱筋內(nèi)側(cè)(數(shù)量按構(gòu)造配置)面積:≮15%As,且≮0.15%bh直徑:≮
6mm間距:≯250mm(有較大集中荷載時(shí),≯200mm)配置綁扎板鋼筋板的配筋⑵分布鋼筋①均勻地傳力給受力鋼筋作用位置:與受力鋼筋693.2受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求板的配筋
下部網(wǎng)片筋上部支座負(fù)筋與分布筋3.2受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求板的配筋下部網(wǎng)片筋上部支座70d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm梁的構(gòu)造要求:◆為保證結(jié)構(gòu)的耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度一般不小于25mm;◆為保證混凝土澆注的密實(shí)性,梁底部鋼筋的凈距不小于25mm及鋼筋直徑d,梁上部鋼筋的凈距不小于30mm及1.5d;◆梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根,直徑常用10~32mm。鋼筋數(shù)量較多時(shí),可多排配置,也可以采用并筋配置方式;d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=371d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm◆梁上部無受壓鋼筋時(shí),需配置2根架立筋,以便與箍筋和梁底部縱筋形成鋼筋骨架,直徑一般不小于10mm;◆梁高度h>500mm時(shí),要求在梁兩側(cè)沿高度每隔250設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋,以減小梁腹部的裂縫寬度,直徑≥10mm;◆矩形截面梁高寬比h/b=2.0~3.5T形截面梁高寬比h/b=2.5~4.0。
d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=372d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm◆為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工,通常采用:
梁寬度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm)
梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=373梁的配筋梁的配筋74⑵架力鋼筋◆作用:①固定箍筋的正確位置,與梁底縱筋形成鋼筋骨架;
②承受混凝土收縮及溫度變化產(chǎn)生的拉力◆直徑:l0<4m:≮8mm
l0=4~6m:≮10mm≮2根l0>6m:≮12mm◆設(shè)置:≮2根,位于梁的角部⑵架力鋼筋◆作用:①固定箍筋的正確位置,與梁底縱筋形成鋼◆直75◆作用:①承受由M和V引起的主拉應(yīng)力;②固定縱筋位置形成骨架?!粜问剑洪_口式、封閉式,單肢、雙肢、四肢(多用封閉雙肢箍)◆直徑:h<800mm時(shí)≮6mm
h>800mm時(shí)≮8mm◆數(shù)量:由計(jì)算確定◆間距:s≤smax,smax見表3-5⑶箍筋◆作用:①承受由M和V引起的主拉應(yīng)力;◆直徑:h<8076◆作用:跨中平直部分承受由M產(chǎn)生的拉應(yīng)力,彎起段承受主拉應(yīng)力,彎起段平直部分可承受壓力?!魯?shù)量位置:由計(jì)算確定◆彎起角度:h≤800mm時(shí)α=45°
h>800mm時(shí)α=60°◆間距:第一排彎筋上彎點(diǎn)距支座邊緣≮50mm相鄰彎筋上彎點(diǎn)距離≤smax⑷彎起鋼筋◆作用:跨中平直部分承受由M產(chǎn)生的拉應(yīng)力,⑷彎起鋼筋77◆作用:①承受混凝土收縮及溫度變化的拉力,②增強(qiáng)鋼筋骨架剛度。
◆設(shè)置:hw≥450mm時(shí)◆要求:間距≯200mm,每側(cè)面積≮0.1%bhw
◆拉筋:直徑同箍筋⑸梁側(cè)構(gòu)造鋼筋(腰筋)腹板高度hw:矩形截面取有效高度h0T形和I形截面取梁高減去上、下翼緣后的腹板凈高?!糇饔茫孩俪惺芑炷潦湛s及溫度變化的拉力,⑸梁側(cè)構(gòu)造鋼筋(腰78d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排
a=55~60mm◆為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工,通常采用:
梁寬度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm)
梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=379◆定義:縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離,◆保護(hù)層作用:①保護(hù)縱向鋼筋不被銹蝕;②在火災(zāi)等情況下,使鋼筋的溫度上升緩慢;③使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)。
三、混凝土保護(hù)層厚度◆定義:縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離,◆保護(hù)層作80建筑結(jié)構(gòu)第三章課件81habAsh0xnecesf平截面假定3.2梁的受彎性能habAsh0xnecesf平截面假定3.2梁的受彎性能82habAsh0xnecesfhabAsh0xnecesf83建筑結(jié)構(gòu)第三章課件84
實(shí)測:梁的撓度、混凝土及鋼筋的縱向應(yīng)變等,繪制M/Mu~f曲線ⅢaⅡa
ⅠaⅢⅡⅠ01020304050607080f(mm)
M/Mu
10080604020轉(zhuǎn)折點(diǎn)2轉(zhuǎn)折點(diǎn)1特點(diǎn):曲線有兩個(gè)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn),梁受力和變形可分為三個(gè)階段鋼筋混凝土梁正截面工作的三個(gè)階段實(shí)測:梁的撓度、混凝土及鋼筋的縱向應(yīng)變等,ⅢaⅢ85適筋梁正截面受力的三個(gè)階段
彈性階段(Ⅰ階段)適筋梁正截面受力的三個(gè)階段彈性階段(Ⅰ階段)86適筋梁正截面受力的三個(gè)階段
帶裂縫工作階段(Ⅱ階段)適筋梁正截面受力的三個(gè)階段帶裂縫工作階段(873適筋梁正截面受力的三個(gè)階段
破壞階段(Ⅲ階段)3適筋梁正截面受力的三個(gè)階段破壞階段(884適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)
4適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)89鋼筋混凝土梁受力特點(diǎn)1、截面應(yīng)變?nèi)猿手本€分布,中和位置隨M增大而上升2、鋼筋應(yīng)力第Ⅰ階段:σs小而慢,Ⅰa有突變第Ⅱ階段:σs增長快,Ⅱa達(dá)fy第Ⅲ階段:σs=fy,產(chǎn)生流幅至混凝土壓碎3、撓度與M不成正比第Ⅰ階段:f增長慢第Ⅱ階段:f
增長快第Ⅲ階段:f劇增至構(gòu)件破壞3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算鋼筋混凝土梁受力特點(diǎn)1、截面應(yīng)變?nèi)猿手本€分布,中和位置隨M增905正截面受彎的三種破壞形態(tài)
(1)適筋破壞形態(tài)受拉鋼筋先屈服,受壓區(qū)混凝土后壓壞,破壞前有明顯預(yù)兆——裂縫、變形急劇發(fā)展,為“塑性破壞”。(2)超筋破壞形態(tài)
受壓區(qū)混凝土先壓碎,鋼筋不屈服,破壞前沒有明顯預(yù)兆,為“脆性破壞”。鋼筋的抗拉強(qiáng)度沒有被充分利用。
(3)少筋破壞形態(tài)構(gòu)件一裂就壞,無征兆,為“脆性破壞”。未能充分利用混凝土的抗壓強(qiáng)度。5正截面受彎的三種破壞形態(tài)(1)適筋破壞形態(tài)91對(duì)于配筋合適的梁,破壞階段(III)承載力基本保持不變,變形可以持續(xù)很長,表明在完全破壞以前具有很好的變形能力,有明顯的預(yù)兆,這種破壞稱為“延性破壞”對(duì)于配筋合適的梁,破壞階段(III)承載力基本保持不變,變形92◆配筋率的影響鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種材料,隨著它們的配比變化,將對(duì)其受力性能和破壞形態(tài)有很大影響。配筋率h0haAsb◆配筋率的影響鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種材料,隨著它93配筋率r增大屈服彎矩My增大CT=fyAsxnecMy→Mu,ec→ecu的過程縮短第Ⅲ階段的變形能力減小當(dāng)r=rb時(shí),My=Mu“Ⅱa狀態(tài)”與“Ⅲa狀態(tài)”重合鋼筋屈服與壓區(qū)混凝土的壓壞同時(shí)達(dá)到,無第Ⅲ階段,梁在My后基本沒有變形能力。配筋率r增大CT=fyAsxnecMy→Mu,ec→e94界限破壞界限彎矩Mb界限配筋率rbMyMu0
fMMuMyMy=
Mu如果r>r
b,則在鋼筋沒有達(dá)到屈服前,壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞,表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱為“超筋梁”。界限破壞MyMu0fMMuMyMy=Mu如果r>r95界限破壞界限彎矩Mb
界限配筋率rbMyMu0
fMMuMyMy=
Mu如果r>r
b,則在鋼筋沒有達(dá)到屈服前,壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞,表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱為“超筋梁overreinforced”。超筋梁的承載力Mu取決于混凝土的壓壞,與鋼筋強(qiáng)度無關(guān),比界限彎矩Mb僅有很少提高,且鋼筋受拉強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮,破壞又沒有明顯的預(yù)兆。因此,在工程中應(yīng)避免采用。界限破壞MyMu0fMMuMyMy=Mu如果r>rb96◆另一方面,由于梁在開裂時(shí)受拉區(qū)混凝土的拉力釋放,使鋼筋應(yīng)力有一突然增量Dss?!襞c軸心受拉構(gòu)件類似,Dss隨配筋率的減小而增大。◆當(dāng)配筋率小于一定值時(shí),鋼筋就會(huì)在梁開裂瞬間達(dá)到屈服強(qiáng)度,即“Ⅰa狀態(tài)”與“Ⅱa狀態(tài)”重合,無第Ⅱ階段受力過程。
◆此時(shí)的配筋率稱為最小配筋率rmin◆這種破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度,混凝土的受壓強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮,極限彎矩很小?!舢?dāng)r<rmin,鋼筋有可能在梁一開裂時(shí)就進(jìn)入強(qiáng)化,甚至拉斷,梁的破壞與素混凝土梁類似,屬于受拉脆性破壞特征?!袅硪环矫妫捎诹涸陂_裂時(shí)受拉區(qū)混凝土的拉力釋放,使鋼筋應(yīng)97◆少筋梁的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然,很不安全,而且也很不經(jīng)濟(jì),因此在建筑結(jié)構(gòu)中不容許采用。◆少筋梁的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然,98第三節(jié)正截面承載力計(jì)算的基本原則1、基本假定4)縱向鋼筋的應(yīng)力等于應(yīng)變與彈性模量的乘積,且絕對(duì)值不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3)受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化曲線計(jì)算依據(jù)---適筋梁Ⅲa應(yīng)力圖形①平截面假定構(gòu)件正截面彎曲變形后仍保持一平面,即截面上的應(yīng)變沿梁高度為線性分布,基本上符合平截面假定。②不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度認(rèn)為拉力完全由鋼筋承擔(dān)。因?yàn)榛炷灵_裂后所承受的拉力很小,且作用點(diǎn)又靠近中和軸,對(duì)截面所產(chǎn)生的抗彎力矩很小,所以忽略其抗拉強(qiáng)度。第三節(jié)正截面承載力計(jì)算的基本原則1、基本假定4)99界限相對(duì)受壓區(qū)高度受壓區(qū)相對(duì)高度用ξ表示2、界限相對(duì)受壓區(qū)高度與最小配筋率
界限破壞時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高度用ξb
表示界限相對(duì)受壓區(qū)高度受壓區(qū)相對(duì)高度用ξ表示2、界限相對(duì)受壓區(qū)高100當(dāng)ξ>ξb時(shí),破壞時(shí)鋼筋拉應(yīng)變?chǔ)舠<εf(鋼筋屈服時(shí)的應(yīng)變),受拉鋼筋不屈服,表明發(fā)生的破壞為超筋破壞。當(dāng)ξ≤ξb時(shí),破壞時(shí)鋼筋拉應(yīng)變?chǔ)舠>εf,受拉鋼筋已經(jīng)達(dá)到屈服強(qiáng)度,表明發(fā)生的破壞為適筋破壞或少筋破壞。因此ξb值是用來衡量構(gòu)件破壞時(shí)鋼筋強(qiáng)度能否充分利用的一個(gè)特征值。各種鋼筋的值ξb見表3-10。表3-10鋼筋混凝土構(gòu)件的ξb值當(dāng)ξ>ξb時(shí),破壞時(shí)鋼筋拉應(yīng)變?chǔ)舠<εf(鋼筋屈服時(shí)的101
截面破壞時(shí)所能承受的彎矩極限值與等同的素混凝土截面所能承受的彎矩正好相等時(shí)的配筋率稱為最小配筋率,用ρmin表示《規(guī)范》規(guī)定:配筋截面必須保證配筋率不小于最小配筋率適筋與少筋的界限及最小配筋率
對(duì)于受彎的梁類構(gòu)件對(duì)于地基上的混凝土板,最小配筋率可適當(dāng)降低。截面破壞時(shí)所能102給定M時(shí)●截面尺寸b、h(h0)越大,所需的As就越少,r
越小,但混凝土用量和模板費(fèi)用增加,并影響使用凈空高度;
●反之,b、h(h0)越小,所需的As就越大,r
增大。給定M時(shí)103經(jīng)濟(jì)配筋率(EconomicReinforcementRatio)梁:r
=(0.5~1.6)%板:r
=(0.4~0.8)%T形截面梁:(0.9~1.8)%
經(jīng)濟(jì)配筋率T形截面梁:(0.9~1.8)%104第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析2受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形
等效原則:合力大小C相等,形心位置yc一致第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎105代換:等效應(yīng)力值取α1?c
受壓區(qū)高度:取x=β1x0
規(guī)范規(guī)定:≤C50時(shí),α1=1.0,β1=0.8C80時(shí),α1=0.94,β1=0.74C50~C80時(shí),α1、β1值線性內(nèi)插3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算代換:等效應(yīng)力值取α1?c3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)1064.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式◆計(jì)算應(yīng)力圖形3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算◆基本公式相對(duì)受壓區(qū)高度界限相對(duì)受壓區(qū)高度4.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式◆計(jì)算應(yīng)力圖形3.3受彎構(gòu)107式中:M——彎矩設(shè)計(jì)值
α1——應(yīng)力圖形簡化系數(shù),取值前面已講(1.0~0.94之間)
fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取值前面已講?!兑?guī)范》4.1.4
fy——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,取值前面已講?!兑?guī)范》表4.2.3-1
As——縱向受拉鋼筋截面積
b——截面寬度
x——等效受壓區(qū)高度
h0——截面有效高度,h0=h-as
h——截面高度as——受拉鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受拉邊緣的距離,初步計(jì)算時(shí),對(duì)于C25~C45等級(jí)的混凝土,可按35mm(單排受拉筋)、60mm(雙排受拉筋)、20mm(平板)取值。式中:M——彎矩設(shè)計(jì)值108防止超筋脆性破壞:防止少筋脆性破壞:單筋矩形截面所能承受的最大彎矩(極限彎矩):◆適用條件3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算防止超筋脆性破壞:單筋矩形截面所能承受的最大彎矩(極限彎矩)109◆截面尺寸(b、h)——h效果明顯
◆材料強(qiáng)度(?c、?y)——?y效果明顯、經(jīng)濟(jì)
◆受拉鋼筋(As)——ρmin≤ρ≤ρmax時(shí)效果明顯3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算6.正截面受彎承載力Mu影響因素提高M(jìn)u措施:①加大h;②提高?y;③增加As。注意:砼強(qiáng)度fc與截面寬度b對(duì)受彎構(gòu)件正截面承載力Mu的影響雖然較小,但當(dāng)配筋率ρ接近或達(dá)到最大配筋率ρmax時(shí),砼強(qiáng)度決定著Mu的大小。
◆截面尺寸(b、h)——h效果明顯3.3受彎構(gòu)件正截面110第四章受彎構(gòu)件★截面設(shè)計(jì)(DesignofCross-section)已知:彎矩設(shè)計(jì)值M求:截面尺寸b,h(h0)、截面配筋A(yù)s,以及材料強(qiáng)度fy、fc未知數(shù):受壓區(qū)高度x、b,h(h0)、As、fy、fc基本公式:兩個(gè)沒有唯一解設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)受力性能、材料供應(yīng)、施工條件、使用要求等因素綜合分析,確定較為經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。第四章受彎構(gòu)件★截面設(shè)計(jì)(DesignofCross111第四章受彎構(gòu)件◆材料選用:
●
適筋梁的Mu主要取決于fyAs,因此RC受彎構(gòu)件的fc不宜較高。現(xiàn)澆梁板:常用C15~C25級(jí)混凝土預(yù)制梁板:常用C20~C30級(jí)混凝土●另一方面,RC受彎構(gòu)件是帶裂縫工作的,由于裂縫寬度和撓度變形的限制,高強(qiáng)鋼筋的強(qiáng)度也不能得到充分利用。梁常用Ⅱ~Ⅲ級(jí)鋼筋,板常用Ⅰ~Ⅱ級(jí)鋼筋。第四章受彎構(gòu)件◆材料選用:●另一方面,RC受彎構(gòu)件是帶112第四章受彎構(gòu)件◆截面尺寸確定
●截面應(yīng)具有一定剛度,滿足正常使用階段的驗(yàn)算能滿足撓度變形的要求。
●根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),一般常按高跨比h/L來估計(jì)截面高度●簡支梁可取h=(1/10~1/16)L,b=(1/2~1/3)h估計(jì)●簡支板可取h=(1/30~1/35)L
●但截面尺寸的選擇范圍仍較大,為此需從經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)一步分析。第四章受彎構(gòu)件◆截面尺寸確定1135.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算——截面設(shè)計(jì)3.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算己知:彎矩設(shè)計(jì)值M,材料強(qiáng)度fc、fy,截面尺寸b×h;求截面配筋A(yù)s計(jì)算步驟如下:①確定截面有效高度h0:h0=h-as②計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度x,并判斷是否屬超筋梁若x≤ξbh0,則不屬超筋梁。若x>ξbh0,為超筋梁,應(yīng)加大截面尺寸,或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),或改用雙筋截面。③計(jì)算鋼筋截面面積As:④判斷是否屬少筋梁:若As≥ρmin
bh,則不屬少筋梁。否則為少筋梁,應(yīng)取As=ρminbh。⑤選配鋼筋5.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算——截面設(shè)計(jì)3.3受彎構(gòu)件1143.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算計(jì)算步驟如下:①計(jì)算截面有效高度h0②計(jì)算x,并判斷梁的類型③計(jì)算截面受彎承載力Mu
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