受彎構(gòu)件正截面承載力課件

第4章受彎構(gòu)件正截面承載力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

FlexuralStrengthofReinforcedConcreteBeams

主要內(nèi)容：概述正截面受彎性能的試驗研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算T型截面受彎承載力計算重點：正截面受彎性能的試驗研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述1混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)用舉例

結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。矩形板空心板槽形板第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述2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)形梁第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究1正截面受彎性能試驗示意

在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置測點，量測梁截面不同高度處的縱向應(yīng)變。采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方法量測縱向受拉鋼筋應(yīng)變，從而得到荷載不斷增加時鋼筋的應(yīng)力變化情況。在梁跨中的下部設(shè)置位移計，以量測梁跨中的撓度。應(yīng)變測點百分表百分表位移計第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究2梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變試驗曲線

梁跨中撓度實測圖縱向鋼筋應(yīng)力

實測圖

縱向應(yīng)變沿梁截面高度分布實測圖第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究3適筋梁正截面受力的三個階段

帶裂縫工作階段（Ⅱ階段）第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究3適筋梁正截面受力的三個階段

破壞階段（Ⅲ階段）第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究4適筋梁正截面受彎三個受力階段的主要特點

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1基本假定

（1）截面平均應(yīng)變符合平截面假定；（2）截面受拉區(qū)的拉力全部由鋼筋負擔(dān)，不考慮混凝土的抗拉作用；平截面假定混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線第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（3）混凝土的受壓應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系的表達式為：當（上升段）時

當（水平段）時式中

（4）鋼筋的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系采用理想彈塑性應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，鋼筋應(yīng)力的絕對值不應(yīng)大于其相應(yīng)的強度設(shè)計值，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。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正截面受彎承載力分析4最小配筋率

確定原則僅從承載力考慮：考慮到混凝土抗拉強度的離散性以及溫度變化和混凝土收縮對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響等，最小配筋率的確定還需受到裂縫寬度限值等條件的控制。因此，的確定是一個涉及因素較多的復(fù)雜問題。

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：

對于受彎的梁類構(gòu)件對于地基上的混凝土板，最小配筋率可適當降低。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.4單筋矩形截面受彎承載力計算1基本計算公式

截面應(yīng)力計算圖形第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.4單筋矩形截面受彎承載力計算4截面設(shè)計

已知：、、、、、求：未知數(shù)：、?；竟剑海?）當時，用基本公式直接計算；（2）當時，說明是超筋梁，改用雙筋梁或增大截面尺寸重新計算；（4）如果，說明是少筋梁，

取。（1），第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.4單筋矩形截面受彎承載力計算5構(gòu)造要求

梁常用HRB400級、HRB335級鋼筋，板常用HPB235級、HRB335級和HRB400級鋼筋；梁受拉鋼筋為一排時梁受拉鋼筋為兩排時平板

截面尺寸

縱向鋼筋

的確定

簡支梁可取h=(1/8~1/16)L0

梁寬b可按b=(1/2~1/3.5)h

簡支板可取h=(1/25~1/35)L0第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.5雙筋矩形截面受彎承載力計算1雙筋矩形截面受彎構(gòu)件的應(yīng)用

雙筋截面是指在受壓區(qū)配置較多受壓鋼筋，在正截面受壓承載力計算中必須考慮受壓鋼筋的受壓作用的情況。在受彎構(gòu)件中，采用雙筋截面一般不夠經(jīng)濟，雙筋截面主要用于以下情況：當截面尺寸和材料強度受建筑使用和施工條件限制而不能增加，而計算又不滿足適筋截面條件時，可采用雙筋截面。梁的同一截面有可能承受異號彎矩時，也出現(xiàn)雙筋截面。當某種原因截面受壓區(qū)已存在的鋼筋面積較大時，宜考慮其受壓作用而按雙筋梁計算。此外，還有提高延性、減少變形、兼作架立筋的作用。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.5雙筋矩形截面受彎承載力計算2基本計算公式

單筋部分純鋼筋部分雙筋矩形截面計算簡圖第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.5雙筋矩形截面受彎承載力計算3適用條件

防止發(fā)生超筋破壞

保證受壓鋼筋強度充分利用

雙筋截面一般不會出現(xiàn)少筋破壞情況，故可不必驗算最小配筋率。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.5雙筋矩形截面受彎承載力計算4截面復(fù)核

已知：、、、、、、、、、求：未知數(shù)：、基本方程：（1）當時，直接用基本公式求（2）

當時，取，（3）

當時，取，第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.5雙筋矩形截面受彎承載力計算5截面設(shè)計（1）

已知：、、、、、、、求：、未知數(shù)：、、，需補充一個條件?；痉匠蹋海?）若按單筋計算（2）若按雙筋計算補充方程：x=xb，直接用基本公式計算第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.5雙筋矩形截面受彎承載力計算5截面設(shè)計（2）

已知：、、、、、、、、求：未知數(shù)：、?；痉匠蹋海?），，（2）若說明給定的太小，可假定未知，按第一類情況處理（3）若，說明給定的太大，偏于安全的簡化計算：第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.6T型截面受彎承載力計算1T形截面梁的應(yīng)用第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.6T型截面受彎承載力計算2T形截面梁翼緣的計算寬度T形截面梁翼緣內(nèi)的壓應(yīng)力分布不均勻，且分布寬度與多種因素有關(guān)。為簡化計算，通常采用與實際分布情況等效的翼緣寬度，稱為翼緣的計算寬度或有效寬度。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.6T型截面受彎承載力計算T形截面梁翼緣的計算寬度第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.6T型截面受彎承載力計算3兩類T形截面梁的判別第一類T形截面第二類T形截面界限情況第二類T形截面第一類T形截面截面設(shè)計截面校核第二類T形截面第一類T形截面第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.6T型截面受彎承載力計算4第一類T形截面梁的基本公式及適用條件

為防止發(fā)生超筋破壞，相對受壓區(qū)高度應(yīng)滿足。對第一類T形截