受弯构件正截面计算-new详解.ppt

* * 【回顾】 1. 建筑用钢筋的种类、力学性能 3. 混凝土的力学性能 4. 混凝土的变形 5. 钢筋与混凝土的粘结锚固 非预应力钢筋，预应力钢筋 强度：屈服强度；塑性：伸长率 2. 钢筋冷加工 冷拉、冷拔 立方体抗压强度、轴心抗压强度 收缩、徐变 4.2 钢筋混凝土受弯构件 概述 受弯构件正截面计算 受弯构件斜截面计算 受弯构件的变形、裂缝及耐久性 2. 工程中常见受弯构件的截面形式 4.2.1 概述 1. 受弯构件 ——截面上受弯矩和剪力共同作用，而轴力可忽略不计的构件。 4.2.1 概述（1/3） 4.2 钢筋混凝土受弯构件（1/5） 某住宅的结构平面布置图 3. 截面破坏形式 Ｖ Ｖ M 4.2.1 概述（2/3） 4.2 钢筋混凝土受弯构件（1/5） 破坏通常有正截面和斜截面两种形式 4. 几个基本概念 1）混凝土保护层厚（Ｃ） 2）截面的有效高度（h0） ——受压砼边缘至受拉钢筋合力点的距离． 单排受拉钢筋, 双排受拉钢筋, 板,C=15mm, 25 d h0 C 25 d C 30 1.5d h as h0 C h C C C as 15,d 200 70 h h0 as 4.2.1 概述（3/3） 4.2 钢筋混凝土受弯构件（1/5） ——钢筋外缘砼厚度。 4.2.2 受弯构件正截面计算 4.2.2 受弯构件正截面计算1（1/14） ? 适当, 截面开裂以后 ?sfy，随着荷载增大，裂缝开展、 ?s，f 增加，当 f=fy(屈服荷载)，?s=fy，荷载稍增加，?c=?cu 砼被压碎。“延性破坏” 2. 适筋梁 3. 超筋梁 ? 过多 , 出现许多小裂缝，但 ?sfy, 当 ?c=?cu, 压区砼被压碎，梁破坏。 “脆性破坏” ?很低，砼一开裂，截面即破坏。?s=fy。“脆性破坏” 1. 少筋梁 （一）破坏形式 h a b As h 0 配筋率 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 一、受弯构件正截面受力特性 （二）适筋构件截面受力三阶段 →Ia，裂缝出现。M→Mcr →IIa，M→My。正常使用状态 第I阶段： 弹性工作阶段 第II阶段： 带裂缝工作阶段 →IIIa，M→Mu。 第III阶段： 破坏阶段 是抗裂验算依据 是正截面抗弯计算依据 是变形和裂缝宽度验算依据 0.4 0.6 0.8 1.0 Ⅰ a Ⅱ a Ⅲ a Ⅰ Ⅱ Ⅲ M cr M y M u 0 f M/ M u 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 4.2.2 受弯构件正截面计算1（4/14） 二、单筋矩形截面构件正截面承载力计算 （一）基本假定 基本假定: 平截面假定； 不考虑混凝土抗拉强度； 压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。 两应力图形面积相等且合理C作用点不变。 等效原则: 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 4.2.2 受弯构件正截面计算1（5/14） （二）基本计算公式 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 4.2.2 受弯构件正截面计算1（6/14） 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 1. 最小配筋率 （三）基本计算公式的适用条件 b’f b (h)h’f 同时不应小于0.2%; 对于现浇板和基础底板沿每个方向受拉钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。 4.2.2 受弯构件正截面计算1（7/14） 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 2. 界限相对受压区高度和最大配筋率 b.界限破坏 当梁的配筋率达到最大配筋率 时，受拉钢筋屈服的同时，受压区边缘的混凝土也达到极限压应变被压碎破坏，这种破坏称为界限破坏。 a.相对受压区高度 超筋破坏 适筋破坏 c.界限相对受压区高度 可用来判断构件破坏类型，衡量破坏时钢筋强度是否充分利用。 4.2.2 受弯构件正截面计算1（8/14） d.最大配筋率 经济配筋率：梁：（0.5~1.6）%；板：（0.4~0.8）% 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） e.截面最大抵抗矩系数 f.内力臂系数 3. 适用条件 防止超筋破坏 防止少筋破坏 4.2.2 受弯构件正截面计算1（9/14） 截面设计步骤 已知 M,b,h,fc,ft 是 否 求出As 是 否 调整b,h或fc 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 4.2.2 受弯构件正截面计算1（12/14） 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5） 【例题1】 q=10kN/m 6m 200 350 　　如图所示简支梁，试设计跨中截面配筋。混凝土选用C20，钢筋为II级。 4.2.2 受弯构件正截面计算1（10/14） 【回顾】 1. 正截面破坏三种形式 超筋破坏 少筋破坏 适筋破坏 截面设计步骤 已知 M,b,h,fc,ft 是 否 求出As 是 否 调整b,h或fc 4.2 钢筋混凝土受弯构件（2/5）