第三章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算.ppt

1、第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，本章內(nèi)容：理解單筋矩形截面承載力計(jì)算原理，雙筋矩形截面和t形截面承載力計(jì)算方法及適用條件，學(xué)習(xí)受彎構(gòu)件施工規(guī)則的重點(diǎn)：?jiǎn)谓罹匦谓孛嬲孛娉休d力計(jì)算，本章摘要，本章的核心，鋼筋率對(duì)受彎構(gòu)件破壞特性的影響，以及可變筋受彎構(gòu)件各階段應(yīng)力特性的認(rèn)識(shí)，掌握了建設(shè)和快速公路橋梁工程中單肋矩形截面、雙肋矩形截面和t截面承載力計(jì)算方法；熟悉受彎構(gòu)件正常截面的構(gòu)成要求。彎曲構(gòu)件是負(fù)載下以彎曲變形為基礎(chǔ)的元件，內(nèi)力主要具有彎矩和剪切力。典型組件：梁和板、水閘的樓板、擋土墻的踢板和樓板、快速公路橋、工作橋和水電站的樓板、屋頂板、垂直梁和水平梁。內(nèi)力特性：截面通常具有彎矩和剪

2、切力，軸向力可以忽略。共同截面形式：建筑工程受彎構(gòu)件共同截面，第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，橋涵工程受彎構(gòu)件共同截面，受彎構(gòu)件兩種破壞形式：彎矩引起的破壞，破壞截面垂直于梁縱軸，稱為正截面破壞，必須計(jì)算足夠數(shù)量的縱向鋼筋，以確保正截面受彎承載力。彎矩和剪切力共同作用產(chǎn)生的破壞，破壞的截面是傾斜的，稱為斜截面破壞。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，受彎構(gòu)件的主要破壞形式：受彎構(gòu)件最大彎矩截面的破壞截面和構(gòu)件的軸垂直，正截面的破壞。當(dāng)彎曲構(gòu)件沿大截面破壞剪切力的最大或彎矩和剪切力時(shí)，破壞截面與構(gòu)件的軸成一定角度相交，這稱為斜截面破壞。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，受

3、彎構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1)正截面受彎承載力計(jì)算已知截面彎矩設(shè)計(jì)值m，截面尺寸確定和縱向應(yīng)力鋼筋計(jì)算；(2)計(jì)算斜截面剪切力計(jì)算剪力設(shè)計(jì)值v，以確定箍筋和彎曲鋼筋的數(shù)量。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，、正截面受彎承載力設(shè)計(jì)為防止正截面受損傷，需要縱向鋼筋。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算，、斜截面剪力旨在防止斜截面損傷，鋼筋和箍筋應(yīng)彎曲。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算，I .截面形式，第一截面受彎構(gòu)件的截面形式和構(gòu)造，梁截面形式通常為矩形、t形、I形、十字形、長(zhǎng)方體等。板的剖面包括矩形實(shí)心板、空心板、操作板等?，F(xiàn)澆單向板是矩形截面，是預(yù)制板的典型空心板。2。截面

4、尺寸、模板尺寸均勻，配置方便，梁寬度b=120、150、180、200、220、250mm、250mm以上的系數(shù)增加到50mm。梁高度h=250、300、350、400、800mm、800mm或更高，以100mm為單位遞增。簡(jiǎn)支梁的高跨距比h/l0通常為1/8 1/12。矩形輪廓縱橫比h/b=2.0 3.5，t輪廓縱橫比h/b=2.5 4.0。住宅建筑的中間板更薄，最小值為60mm。2。單面尺寸，液壓結(jié)構(gòu)中板的厚度變化范圍很大，薄的可以達(dá)到100毫米左右，厚的可以達(dá)到幾米。對(duì)于實(shí)際板，厚度通常不能小于100mm，但是某些屋頂板的厚度也可以為60mm。板的厚度可以增加10mm，板的厚度可以增加5

5、0mm(如果大于250mm)。工作橋、道路面板、水電站主廠房地面等厚度不大的板約為板跨度的1/121/20。對(duì)于預(yù)制構(gòu)件，為了減輕自身重量，剖面大小在不同情況下，等級(jí)差異模塊沒(méi)有上述限制。、c、c、c、c、c、c、c、c、c、c、c、3。混凝土保護(hù)層必須在鋼筋外有足夠厚度的混凝土保護(hù)層，以確保耐久性、防火、鋼筋和混凝土的結(jié)合性能。鋼筋外部邊緣到混凝土邊緣的最小距離稱為混凝土保護(hù)層，它有助于防止鋼筋受到空氣氧化和其他腐蝕性介質(zhì)的侵蝕，并確保鋼筋和混凝土之間有足夠的附著力。保護(hù)層厚度主要與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類型及其環(huán)境因素有關(guān)。、縱向力鋼筋主要承受受拉彎矩的拉力，有時(shí)放在壓縮區(qū)，幫助承受彎矩引起

6、的混凝土的壓縮應(yīng)力。為了提高鋼筋骨架的剛度和便于施工，梁內(nèi)部縱向力鋼筋的直徑不應(yīng)太薄。此外，通常為12、14、16、18、20、22、25、28mm的典型直徑10-28mm鋼筋，可以防止在全區(qū)域混凝土中出現(xiàn)太寬的裂縫。在同一梁中，截面一側(cè)的力鋼筋的直徑最大，選擇鋼筋作為選項(xiàng)時(shí)，直徑必須大于2mm，易于識(shí)別，且不能超過(guò)4-6mm，以便節(jié)省鋼鐵。4 .梁內(nèi)的鋼筋直徑和間距、梁底部的縱向應(yīng)力鋼筋通常多于兩個(gè)，直徑通常為10-28mm；是。過(guò)多，會(huì)增加混凝土澆筑的難度；如果梁的頂部沒(méi)有壓縮鋼筋，則必須配置兩條鋼筋，使其與箍筋和梁的底部垂直筋一起形成鋼筋骨架，直徑通常為10mm不低于。為了確?；炷梁弯?/p>

7、筋的粘合力足夠，確?；炷凌T件的密度，梁底部鋼筋的凈距離必須小于30mm和鋼筋直徑d，梁頂部鋼筋的凈距離必須小于30mm和1.5d，小于最大骨料顆粒大小的1.5倍。4 .梁內(nèi)鋼筋的直徑和間距、縱向應(yīng)力鋼筋盡可能排成一行，如果根數(shù)較多，可以排成兩行，但鋼筋的重心向上移動(dòng)，減少了內(nèi)力臂。在受力鋼筋多于兩行的特殊情況下，第三行和上面每一行的鋼筋水平方向間距必須比接下來(lái)的兩行至少大兩倍。鋼筋排列在兩行或兩行以上時(shí)，要確保上下鋼筋不會(huì)徐璐錯(cuò)位，否則會(huì)很難注入混凝土。4 .梁內(nèi)的鋼筋直徑和間距，鋼筋直徑通常為6-12 mm。板厚較大(例如水閘、船閘底部)時(shí)，力鋼筋的直徑為12-25mm；可以使用；同一板上

8、的力鋼筋可以使用直徑大于2mm的兩種鋼筋。為了便于施工，受力鋼筋的最小間距為70mm是。為了傳遞均勻的力并防止混凝土的局部損傷，板中的力鋼筋間距不能太薄，最大間距是可取的。板厚度h200mm: 250mm h1500mm: 0.2h和400mm 200mmh1500mm: 300mm，70，c板中鋼筋的直徑和間距、板中的鋼筋、與應(yīng)力鋼筋垂直的內(nèi)部分布鋼筋、鋼筋的角色分布：將板荷載均勻傳遞給力鋼筋、固定施工中力鋼筋的位置、對(duì)溫度和收縮引起的應(yīng)力的阻力、對(duì)其他方向的內(nèi)力的阻力。分布鋼筋主要起到構(gòu)造的作用，因此可以采用光面鋼筋，并將其放置在力鋼筋內(nèi)部。，70，c，cmii，分段(f6300)，h，0

9、，板內(nèi)鋼筋的直徑和間距，鋼筋的截面面積分布在每米寬度上，大于受力鋼筋截面面積的15%(集中荷載時(shí)為25%)；分布鋼筋的直徑在普通厚度板中使用68mm，每個(gè)公制板寬度的內(nèi)部不到3個(gè)。分布鋼筋的直徑可以為10-16mm，間距可以為200-400。在板處于溫度波動(dòng)大或不均勻沉降的復(fù)雜條件下，以及在與力鋼筋垂直的方向上受力大約束的情況下，建議適當(dāng)增設(shè)。、70、c、cmii、副筋(f 6300)、h、0、板內(nèi)鋼筋的直徑和間距、第二節(jié)彎曲構(gòu)件正截面的實(shí)驗(yàn)研究、關(guān)于a、As、一根梁的試驗(yàn)和應(yīng)力應(yīng)變階段的小載荷、應(yīng)力和應(yīng)變之間的線性關(guān)系；載荷、混凝土拉伸應(yīng)力達(dá)到ft，拉伸區(qū)為塑性變形；壓力區(qū)域必須嘗試接近三角

10、形?；炷吝_(dá)到極限拉伸變形(et=etup)，截面很快開(kāi)裂(a狀態(tài))，彎矩Mcr；a狀態(tài)是裂紋電阻的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。(1)第一工序的未分割階段，載荷，拉伸區(qū)域有裂紋，中性軸上移，拉伸區(qū)域混凝土從工作中脫落，張力調(diào)節(jié)鋼筋負(fù)擔(dān)。階段是正常使用階段變形和裂縫寬度計(jì)算的基礎(chǔ)。池區(qū)域有很多裂縫，縱向變量測(cè)量有足夠的長(zhǎng)度(穿過(guò)幾個(gè)裂縫)，平均變形幾乎沿截面高度直線分布。(平面截面假設(shè))，(2)裂紋階段、載荷、鋼筋應(yīng)力首先達(dá)到屈曲強(qiáng)度f(wàn)y。然后壓力區(qū)混凝土邊緣變形到達(dá)極壓變形ECU，混凝土縱向水平裂紋破碎(狀態(tài))，彎矩為極限彎矩Mu。階段是正常剖面軸承容量的計(jì)算基礎(chǔ)。(3)第一階段破壞階段、等軸測(cè)梁正截面彎曲三個(gè)

11、應(yīng)力階段的主要特征是在試驗(yàn)基礎(chǔ)上構(gòu)建了鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算理論。許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，受彎構(gòu)件正截面的破壞特性取決于鋼筋率、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、截面形態(tài)等。但是，加固率對(duì)破壞特征構(gòu)建的影響最明顯，在等截面、等跨度和相同材料的梁中，如果加固率不同，破壞形式也將本質(zhì)上發(fā)生變化。曲線構(gòu)件的截面加固比表示為拉鋼筋面積和正截面有效面積的百分比。根據(jù)加固比例，常規(guī)腕部組件正截面中出現(xiàn)三種破壞形式：超筋、筋、低筋。兩個(gè)正截面破壞特征，(a)適當(dāng)?shù)募庸唐茐?b)較小的加固破壞(c)適當(dāng)?shù)臄?shù)量：拉伸鋼筋先屈服，然后混凝土邊緣到達(dá)最終壓力變形Cu，混凝土破碎，構(gòu)件破壞。破壞前，顯著的裂縫發(fā)生和變形，具有明顯的破壞前兆的

12、延性破壞。(a)第一次破壞情況等根破壞、試驗(yàn)錄像、整體破壞過(guò)程中，在最終破壞過(guò)程中，構(gòu)件承受的負(fù)荷比鋼筋屈服時(shí)承受的負(fù)荷稍大，但撓度的增加相當(dāng)大。這意味著如果剖面支撐力沒(méi)有重大變更，元件具有巨大的變形功能。這意味著零部件的延展性更好。(a)第一種破壞情況適當(dāng)?shù)募庸唐茐?，過(guò)度的鋼筋量：拉伸鋼筋不屈服，壓縮混凝土先達(dá)到極限壓縮變形，然后壓下。軸承承載能力在混凝土壓力區(qū)域控制，鋼筋不能完全工作。裂縫根數(shù)多，寬度細(xì)，撓度比較小，混凝土受壓破碎前沒(méi)有明顯的前兆，是易碎的破壞。對(duì)結(jié)構(gòu)安全很不利，浪費(fèi)鋼材，設(shè)計(jì)時(shí)要避免。(b)第二次破壞情況超筋破壞，測(cè)試視頻，鋼筋的楊怡太少：全混凝土裂縫，鋼筋即將到達(dá)屈服，

13、鋼筋部分可以通過(guò)過(guò)流段進(jìn)入。破壞經(jīng)常產(chǎn)生寬裂紋，撓度大，不能正常使用。裂紋彎矩是破壞彎矩，屬于脆性破壞。(3)第三種破壞情況少鋼筋破壞，測(cè)試視頻，彎矩?fù)隙汝P(guān)系曲線，彎曲構(gòu)件截面尺寸，混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同時(shí)正截面的破壞特性取決于鋼筋楊怡太少，破壞彎矩接近裂紋彎矩時(shí)混凝土拉伸強(qiáng)度和截面尺寸。破壞容易破碎。鋼筋的楊怡太多，鋼筋不能充分發(fā)揮其功能，破壞彎矩取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度和截面尺寸。合理的筋必須在這兩個(gè)限制之間，并確保沒(méi)有筋或沒(méi)有筋破壞。計(jì)算方法的默認(rèn)假設(shè)(1)平面截面假定，即使梁受力變形，截面仍保持平面。(2)不考慮拉伸古瀨車站混凝土的工作，拉力全部由鋼筋承擔(dān)。(3)壓縮區(qū)混凝土采用理想應(yīng)力應(yīng)變

14、曲線。(4)屈服點(diǎn)明顯的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用了理想的彈塑性曲線。第三節(jié)正截面彎曲能力計(jì)算原理，邊界破壞：拉伸鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，壓縮混凝土達(dá)到極限壓縮變形，此時(shí)：平面截面假設(shè)：根據(jù)二等鋼筋和超鋼筋破壞的邊界條件，等效矩形應(yīng)力圖形，應(yīng)力為fc。根據(jù)合力大小和作用點(diǎn)位置不變的原則：等效矩形在計(jì)算中存在不便，因?yàn)?、各向同性梁的判別條件、相對(duì)壓縮區(qū)域高度、相對(duì)邊界壓縮區(qū)域高度、截面設(shè)計(jì)中壓縮混凝土的合力是拋物線型直線。為此，混凝土規(guī)范規(guī)定，壓縮區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形可以簡(jiǎn)化為等效矩形應(yīng)力圖。需要滿足等效矩形應(yīng)力圖而不是理論應(yīng)力圖的條件是：(1)保持壓縮區(qū)混凝土的合力大小不變。(2)在受壓區(qū)保持混凝土的合力作

15、用點(diǎn)不變。單筋矩形截面構(gòu)件正截面抗彎能力計(jì)算，計(jì)算摘要，單筋矩形截面構(gòu)件正截面抗彎能力計(jì)算，2。為了便于計(jì)算，默認(rèn)公式被復(fù)蓋：適用條件，防止超脆性破壞，防止較小的鋼筋脆性破壞，鋼筋比率，單肋矩形斷面梁可承受的最大彎矩：適用條件，3。剖面設(shè)計(jì)，已知：彎矩設(shè)計(jì)值m要求：剖面標(biāo)注b、h(h0)、剖面鋼筋A(yù)s和材料強(qiáng)度f(wàn)y；fc未指定數(shù)：壓縮區(qū)域高度x、b、h(h0)、As、fy、fc預(yù)設(shè)公式，選擇材質(zhì)：可變鋼筋梁的Mu主要取決于fyAs，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的fc渡邊杏太高，常用的是C20C30等級(jí)混凝土。鋼筋混凝土彎曲構(gòu)件作為裂縫工作，由于裂縫寬度和撓度變形的限制，高強(qiáng)度鋼筋未充分利用。梁通常使用標(biāo)

16、高鋼筋，板通常使用標(biāo)高鋼筋。iii。剖面設(shè)計(jì)、剖面標(biāo)注建立剖面必須具有剛性，以符合正常使用階段的檢查撓曲變形要求。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，剖面高度通常估計(jì)為高度跨距比率h/l0。簡(jiǎn)支梁的理想h=(1/8 1/12)l0，b=(1/21/3.5)h；簡(jiǎn)單支撐板所需的h=(1/12 1/20) l0。iii。剖面設(shè)計(jì)，給定m時(shí)剖面大小b，h(h0)越大，所需As越少，r就越小，但是混凝土使用量和樣板成本會(huì)增加，從而影響凈空間高度的使用；相反，b，h(h0)越小，所需的As就越大，r就越大。對(duì)于一般薄板和梁，常用的加固系數(shù)為0.4%0.8%矩形輪廓0.6%1.5% T輪廓0.9%1.8%(相對(duì)于梁肋)，選取材

17、料強(qiáng)度f(wàn)y，fc，剖面標(biāo)注b，h(h0)時(shí)，未知的是x，iii。剖面設(shè)計(jì)、內(nèi)力計(jì)算：首先建立板或梁的計(jì)算示意圖，通常需要在計(jì)算圖中反映支撐的情況、負(fù)載大小和計(jì)算跨距。然后，根據(jù)機(jī)械方法計(jì)算載荷的內(nèi)力m。確定考慮荷載(永久荷載和可變荷載)的組合問(wèn)題。肋計(jì)算：如果在計(jì)算期間出現(xiàn)超肋，則需要增大剖面大小，或提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)或雙肋矩形剖面。如果筋較少，則通過(guò)獲取或減少截面尺寸重新計(jì)算。選取鋼筋、繪制剖面鋼筋：選取鋼筋直徑、根數(shù)時(shí)，需要實(shí)際的可選鋼筋剖面區(qū)域，并且通常必須大于或等于計(jì)算所需的鋼筋剖面區(qū)域。小于計(jì)算的截面面積時(shí)，相對(duì)差值不能超過(guò)5%。iii。剖面設(shè)計(jì)，4。軸承容量檢閱，已知：剖面標(biāo)注b，h(h0)，剖面鋼筋A(yù)s和材料強(qiáng)度f(wàn)y，fc圓球：剖面的彎曲能力Mu(檢閱構(gòu)件的正常剖面軸承容量)未知：壓縮區(qū)域高度x和彎曲能力Mu基本公式：彎曲能力Mu。課后事故，泵房矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸250mm500mm；C