钢筋混凝土课件4.ppt

第四章 受弯构件正截面承载力计算 4.2 试验研究分析 4.2.1 梁的受力性能 4.2.2 梁正截面工作的三个阶段 （1）截面应力分布 ?三个阶段 4.3.2 受力分析 4.3.3 等效矩形应力图形 4.3.4 界限相对受压区高度与最小配筋率 （1）界限相对受压区高度 相对受压区高度 当 超筋梁破坏 4.6.3 基本公式的应用 截面设计 截面复核 ? 截面设计: 解: 首先判断T形截面的类型: 然后利用两类T型截面的公式进行计算。 已知：b, h, bf, hf, fc, fy 求：As ? 截面复核: 首先判别T形截面的类型: 计算时由Asfy 与α1fcb?f h?f比较。 然后利用两类T形截面的公式进行计算。 已知：b, h, bf, hf, fc, fy, As 求：Mu · · · · · · b?f b x h0 h hf As fc h0 – h?f/2 fc(b?f – b)h?f As1fy M1 fc fcbx h0 – x/2 As2fy M2 ＋ fc fc(b?f – b)h?f fcbx M Asfy · b?f b x As2 h0 h · (a) (b) (c) · · · · b?f b x As1 h0 h 问题: 在T形截面设计时, 怎样利用单筋矩形截面的表格 (?, ?, ?)。 M=M1 + M2 As=As1 + As2 故单筋矩形截面最大弯矩 ?sb —— 截面最大的抵抗矩系数。 故限制超筋破坏发生的条件可以是： ? ? ?max ? ? ? b, x ? xb ? ? ?sb M ? Mmax 工程实践表明, 当?在适当的比例时, 梁、板的综合经济指标较好, 故梁、板的经济配筋率： 实心板 矩形板 T形梁 ? = (0.4~0.8)% ? = (0.6~1.5)% ? = (0.9~1.8)% 截面设计： 截面校核： As= ? b?h, fc, fy, M 已知： 求： b?h, fc, fy, As 已知： Mu= ? 求： 4.4.2 基本公式的应用 1. 截面设计： 由结构力学分析确定弯矩的设计值M 由跨高比确定截面初步尺寸 由受力特性及使用功能确定材性 由基本公式, (3-3)求x 验算公式的适用条件 x ? xb (? ? ? b) 由基本公式 (3-2) 求As 选择钢筋直径和根数, 布置钢筋 2. 截面校核： 求x (或?) 验算适用条件 求Mu 若Mu ? M，则结构安全 当 ? ?min 当 x xb Mu = Mcr = ?m ftw0 Mu = Mmax = α1fcbh02?b(1-0.5?b) 3. 计算表格的制作和使用 由公式： α1fcbh0?=Asfy M =α1 fcbh02? (1－0.5?) 或 M = As fy h0(1－ 0.5?) 令 ?s = ?(1?0.5?) ?s = 1?0.5? ?, ?s, ?s之间存在一一对应的关系, 可预先制成表待查, 因此对于设计题： 对于校核题： 4.5.1 受压钢筋的应力 ? 荷载效应较大, 而提高材料强度和截面尺寸受到限制； ? 存在反号弯矩的作用； ? 由于某种原因, 已配置了一定数量的受压钢筋。 4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 4.5.2 基本计算公式与适用条件 基本假定及破坏形态与单筋相类似, 以IIIa作为承载力计算模式。 (如图) A?s f?y M As fy ??s=0.002 M A?s f?y As fy A?s As (a) (b) (c) (d) α1fc ?cu=0.0033 ?s α1fc b a?s as h0 x x 由计算图式平衡条件可建立基本计算公式: 或: 公式的适用条件： ? ? ?b 2as ? x 条件? ? ?b 仍是保证受拉钢筋屈服, 而2as?x 是保证受压钢筋As达到抗压强度设计值fy。 但对于更高强度的钢材由于受砼极限压应变的限值, fy最多为400N/mm2。 f y的取值： 受压钢筋As?的利用程度与?s有关, 当 x?2as对I, II级钢筋可以达到屈服强度, 4.5.3 基本公式的应用 截面设计 截面复核 ? 截面设计： 又可分As?和As均未知的情况I和已知As ?求As‘的情况II。 情况I: 已知, b?h, fcm, fy, fy 求As及As 解: 验算是否能用单筋: Mmax= α1fc bh02?b(1?0.5?b) 当M Mmax且其他条件不能改变时, 用双筋。 双筋用钢量较大, 故h0=h?as (50~60mm) 利用基本公式求解: 两个方程,