水工钢筋混凝土结构学第3章解析.ppt

第三章 受弯构件的正截面承载力计算 习题一 3.7 受弯构件的延性 一、延性的概念 结构构件或截面在受力钢筋应力超过屈服强度后，在承载力无显著变化的情况下的后期变形能力，也就是最终破坏之前经受非弹性变形的能力。 4.4.2 截面承载力计算的两类问题 截面设计 已知：弯矩设计值M、砼及钢强度等级、构件截面尺寸b及h 求：受拉钢筋截面面积As 基本公式： 适用条件：a.满足 ;b. 满足 。 纵向受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离a的确定: a的取值 d=10~32mm(常用) 单排 a= c+d/2=c+10 双排 a= c+d+e/2=c+25 梁 板 薄板：a=c+5 厚板：a=c+10 正截面抗弯配筋的设计步骤： 1、作出板或梁的计算简图； 2、根据计算简图计算出最大弯矩设计值及承载力； 3、配筋计算。 截面复核 已知：M、b，h(h0)、截面配筋As，砼及钢筋强度等级 求：截面的受弯承载力 MuM 未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu 基本公式： 前提条件： 最终公式： 或 已知矩形截面简支梁，截面尺寸b×h=250mm×400mm，计算跨度l=6.20m，承受均布线荷载，活荷载标准值8kN/m，恒荷载标准值10kN/m（不计梁的自重），持久设计状况，采用混凝土强度等级C40，Ⅱ级钢筋，结构安全等级为Ⅱ级，环境类别为二类，试求所需钢筋的截面面积（分别采用电力、水利规范计算）。 第五节 双筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算 一、 概述 双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。 什么是双筋截面？ 双筋截面的适用情况： a. 弯距很大，按单筋截面计算得到ξ ξb，而截面尺寸受到限制，混凝土强度等级不能提高； b. 不同荷载组合情况下，梁截面承受异号弯距。 c.提高构件的延性，有利于抗震 受拉钢筋 能否采用高强钢筋作为受压钢筋？ 二、 计算公式与适用条件 h 0 a A’ s A s C c = f c bx T = f y A s Mu x e cu e y s e  a’ 力的平衡 力矩平衡 适用条件 当满足如下条件时： 此时受压区钢筋不屈服，采用下式配受拉区钢筋： 配置受压钢筋后，为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝土保护层过早崩落影响承载力，必须配置封闭箍筋。 双筋截面在满足构造要求的条件下，截面达到Mu的标志 仍然是受压边缘混凝土达到ecu。 在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。 双筋截面一般不会出现少筋破坏，可不必验算最小配筋率。 第六节 T形截面构件正截面受弯承载力计算 一、 概述 承载力的观点：挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响。 目的和好处：节省混凝土，减轻自重。 试验和理论分析均表明，翼缘上混凝土的纵向压应力不是均匀分布的，离梁肋越远压应力越小。 计算上为简化采翼缘计算宽度bf’， 假定在bf’范围内压应力为均匀分布， bf’范围以外部分的翼缘则不考虑。 bf’的影响因素包括：翼缘高度h‘f 、梁的跨度l0、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。 T形、工形、倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度 f b’  T 形截面 倒 L 形截面 考 虑 情 况 肋形梁 （板） 独立梁 肋形梁 （板） 按计算跨度 l 0 考虑 0 3 1 l 0 3 1 l 0 6 1 l 按梁 （肋）净距 S n 考虑 n S b + — n S b 2 1 + 当 1 . 0 0 ≥  h h’ f — f h’ b  + 12 — 当 05 . 0 1 . 0 0 ≥  h h’ f f h’ b  + 12 f h’ b  + 6 f h’ b  + 5 按翼缘高度 f h’  考虑 当 05 . 0 0  h h’ f f h’ b  + 12 b f h’ b  + 5 确定翼缘的计算宽度时，取所列各项的最小值，但应不大于受压翼缘的实际宽度 二、 计算简图和基本公式 两类T形截面：中和轴的位置不同 第一类T形截面 中和轴在翼缘内 第二类T形截面 中和轴在梁肋内 相当于宽度为b’f的矩形截面 界限情况 力的平衡 力矩平衡 显然，若 或 则 属第一类T形截面 若 或 则 属第二类T形截面 第一类T形截面的计算公式及适用条件 计算公式与宽度等于bf’的矩形截面相同 x ≤ xb h0， b. 为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋应满足ρ≥ρmin，其中 = + 第二类T形截面的计算公式及适用条件 适用条件 三、截面设计 令 M=Mu 判断 Y 第一类T形截面 计算方法同b’f h的单筋矩形截面 N 第二类T形截面 *