鋼筋混凝土受彎構(gòu)件演示文稿

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件演示文稿第一頁，共三十七頁。優(yōu)選鋼筋混凝土受彎構(gòu)件第二頁，共三十七頁。板和梁是最常見的受彎構(gòu)件.

受彎構(gòu)件：彎矩和剪力共同作用，軸力忽略不計的構(gòu)件正截面破壞：縱向受力筋斜截面破壞：箍筋主要破壞形態(tài)：受彎構(gòu)件常見截面形式：第三頁，共三十七頁。一、板的構(gòu)造板的厚度板的配筋單跨板，≥l0/35；多跨連續(xù)板，≥

l0/40。且≥

60mm受力鋼筋計算確定受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋受力鋼筋承受拉力分布鋼筋固定受力筋位置；阻止砼開裂4.1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造要求第四頁，共三十七頁。第五頁，共三十七頁。二、梁的構(gòu)造梁的截面梁的配筋:縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋和架立筋第六頁，共三十七頁。①縱向受力鋼筋

用以承受彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力，設(shè)置在梁的受拉一側(cè)?？v向受力鋼筋的數(shù)量通過計算確定。b.間距a.直徑：常用直徑d=10~25mm。當(dāng)梁高≥300mm時，d≥10mm；梁高<300mm時，d≥8mm。直徑選擇的原則：c.伸入支座鋼筋的根數(shù)d.層數(shù)第七頁，共三十七頁。

a.箍筋的數(shù)量：通過計算并構(gòu)造要求確定。如計算不需要時，當(dāng)h>300mm時，全梁按構(gòu)造布置；當(dāng)h=150～300mm時，梁的端部1/4跨度內(nèi)布置箍筋；梁跨中1/2的范圍內(nèi)有集中荷載時，應(yīng)全梁設(shè)置；h＜

150mm可不設(shè)

b.箍筋的最小直徑：h≤800mm，d=6mmh＞800mm，d=8mmc.箍筋的形式和肢數(shù)一般采用封閉式梁寬b≤150mm時用單肢，當(dāng)150mm＜b≤350mm用雙肢，當(dāng)b＞350mm或一層縱筋多于5根，或受壓鋼筋多于三根，用四肢。②箍筋：承受梁的剪力，固定縱向鋼筋和其它鋼筋一起形成鋼筋骨架。第八頁，共三十七頁。第九頁，共三十七頁。三、混凝土保護(hù)層和截面有效高度混凝土保護(hù)層厚（Ｃ）截面的有效高度（h0）受壓砼邊緣至受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離．單排受拉鋼筋,雙排受拉鋼筋,板,C=15mm,>25>dh0>C>25>d>C>30>1.5dhas第十頁，共三十七頁。第十一頁，共三十七頁。第十二頁，共三十七頁。（一）、適筋受彎構(gòu)件受力的三個階段McrMy

MuIIIIIIIMMcrIaMIIMyIIaMuIIIa第Ⅰ階段：彈性工作階段第Ⅱ階段：帶裂縫工作階段第Ⅲ階段：破壞階段二、受彎構(gòu)件正截面的受力特征第十三頁，共三十七頁。階段現(xiàn)象特點(diǎn)IM-f圖呈直線彎矩小,應(yīng)變小，鋼筋：彈性階段；混凝土：彈性階段，受拉區(qū)略顯塑性。拉力由鋼筋和混凝土共同承擔(dān)Ia混凝土即將開裂，轉(zhuǎn)折點(diǎn)1混凝土達(dá)到受拉應(yīng)變，是嚴(yán)格不允許出現(xiàn)裂縫構(gòu)件的設(shè)計依據(jù)。IIM-f呈曲線，裂縫出現(xiàn)并開展鋼筋：彈性階段；混凝土：壓區(qū)出現(xiàn)塑性，拉區(qū)逐漸退出工作拉力主要由鋼筋承擔(dān)IIa鋼筋即將屈服，轉(zhuǎn)折點(diǎn)2是正常使用階段的變形和裂縫寬度計算的依據(jù)。IIIM-f呈曲線，裂縫寬度發(fā)展較快鋼筋：屈服階段；混凝土：塑性、壓區(qū)應(yīng)力圖形更加飽滿中性軸一直上升IIIa混凝土壓碎，破壞承載力計算依據(jù)第十四頁，共三十七頁。P1P2(c)P1P2P1P2(b)(a)配筋率：h0hasb適筋梁超筋梁少筋梁破壞形態(tài)：（二）配筋率對破壞特征的影響第十五頁，共三十七頁。

現(xiàn)象特點(diǎn)內(nèi)在因素超筋破壞無預(yù)兆，壓區(qū)混凝土被壓碎，脆性破壞鋼筋尚未屈服配筋率太高，受壓區(qū)高度太大適筋破壞受拉鋼筋先屈服，一個較長的變形，最后壓區(qū)混凝土壓碎破壞，延性破壞鋼筋屈服；混凝土壓碎配筋率適中少筋破壞混凝土一旦開裂，鋼筋很快達(dá)到屈服并給拉斷。脆性破壞混凝土被拉壞。配筋率太低，受彎承載力與素混凝土相當(dāng)。第十六頁，共三十七頁。二、單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算（一）基本假定a．平截面假定b．不考慮混凝土抗拉c．

混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系d．

鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系0ABEs第十七頁，共三十七頁。（二）單筋矩形截面承載力計算

1、計算簡圖鋼筋已經(jīng)屈服，混凝土剛剛壓碎。將鋼筋的應(yīng)力取為；混凝土的極限應(yīng)變?nèi)?，此時混凝土的邊緣壓應(yīng)力為合力不變合力作用點(diǎn)不變等效原則:≤C50C60C70C80α11.00.980.960.94β10.80.780.760.74第十八頁，共三十七頁。fyAsMu受彎構(gòu)件正截面應(yīng)力圖形bh0x0AsfyAsMuⅢaα1fcbh0xAs（a）橫截面（b）實(shí)際應(yīng)力圖形（c）等效應(yīng)力圖形（d）計算截面第十九頁，共三十七頁。界限破壞：當(dāng)梁的配筋率達(dá)到最大配筋率時，受拉鋼筋屈服的同時，受壓區(qū)邊緣的混凝土也達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎破壞，這種破壞稱為界限破壞。2、界限相對受壓區(qū)高度和最大配筋率

可用來判斷構(gòu)件破壞類型，衡量破壞時鋼筋強(qiáng)度是否充分利用。超筋破壞適筋破壞b.最大配筋率經(jīng)濟(jì)配筋率：梁：r

=（0.5~1.6）%；板：r

=（0.4~0.8）%第二十頁，共三十七頁。第二十一頁，共三十七頁。

第二十二頁，共三十七頁。4.基本公式及其適用條件基本公式適用條件防止超筋破壞防止少筋破壞第二十三頁，共三十七頁。5、設(shè)計計算方法截面復(fù)核已知材料、截面尺寸和配筋等,求承載力設(shè)計值第一步：計算x：第二步：計算彎矩設(shè)計值

：

：

：第二十四頁，共三十七頁。截面設(shè)計已知荷載效應(yīng)，求材料、截面尺寸和配筋等第一步：選擇混凝土等級和鋼筋品種第二步：確定截面尺寸：按照配筋率確定；按照跨度（剛度）確定第三步：求受壓區(qū)高度x：第四步：驗算：第五步：計算As：沒有唯一解設(shè)計人員應(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。第二十五頁，共三十七頁。查表法：截面校核不建議用查表法第二十六頁，共三十七頁?！舨牧线x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C20~C25級混凝土預(yù)制梁板：常用C25~C35級混凝土●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級鋼筋，板常用Ⅰ~Ⅱ級鋼筋。第二十七頁，共三十七頁。◆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算能滿足撓度變形的要求。

●

根據(jù)工程經(jīng)驗，一般常按高跨比h/L來估計截面高度●簡支梁可取h=(1/10~1/16)L，b=(1/2~1/3)h估計●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。第二十八頁，共三十七頁。給定M時

●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。經(jīng)濟(jì)配筋率梁：r

=（0.5~1.6）%板：r

=（0.4~0.8）%第二十九頁，共三十七頁。例4.1:已知某矩形截面梁b×h＝200mm×500mm，兩端擱置于磚墻上，支承長度a=240mm，凈跨Ln=5760mm，承受均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值18KN/m（未計算梁的自重），試計算配筋。解：（1）材料選擇混凝土采用C20，鋼筋采用HRB335,fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2,；

fy=300N/mm2；ξb=0.55；截面有效高度h。＝500-40＝460mm（2）荷載及內(nèi)力計算(3)配筋計算設(shè)梁內(nèi)為一排鋼筋ho=h-40=500-40=460mm第三十頁，共三十七頁。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：計算受拉鋼筋面積將x代入下式，受拉鋼筋的截面面積為：第三十一頁，共三十七頁。(4)驗算條件最小配筋率經(jīng)過計算比較取ρmin＝0.2%由以上驗算，截面符合適要求。(5)選配鋼筋選用322（As=1140mm2）一排鋼筋時鋼筋凈間距：S凈=（200-2×30-3×22）/2=37mm>25mmΦ第三十二頁，共三十七頁。例4.2:已知單跨簡支板，計算跨度l=2.34m，承受均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值3KN/m2（包括板的自重），混凝土C30，鋼筋HPB235，可變荷載系數(shù)1.4，永久荷載系數(shù)1.2，一類環(huán)境，確定板厚及受拉鋼筋面積。解：（1）荷載及內(nèi)力計算取板寬b=1000mm為計算單元，設(shè)板厚為80mm，則(2)求解設(shè)板的有效高度h0=80-20=60mm第三十三頁，共三十七頁。(3)計算受拉鋼筋面積(5)驗算適用條件(4)選配鋼筋選用8@140，As=359mm2，分布筋6@250第三十四頁，共三十七頁。例題4.3：已知鋼筋混凝土矩形截面梁b×h=250mm×500mm，混凝土C20，采用HRB335級鋼筋，受拉鋼筋4

18（As=1017mm2），承受的彎矩設(shè)計值是100kN.m，試驗算此梁是否安全。Φ解：查表得：f