混凝土结构设计原理 第四章 受弯构件正截面受弯承载.ppt

第四章 受弯构件正截面受力性能 四、受弯构件的试验研究 2. 试验结果 2. 试验结果 4.3 受弯构件正截面受力分析 4.3.1 基本假定 3、钢筋的应力-应变关系 4.3.2 基本方程 压区混凝土等效矩形应力图形（极限状态下） 六、受弯构件正截面简化分析 4. 承载力公式的应用 4.5.1、双筋矩形截面受弯构件 4.5.1 基本公式及使用条件 4.4.3 截面复核 当已知构件截面尺寸 b×h，混凝土强度等级，钢筋的级别，所配受拉钢筋截面面积 As，构件所承受的弯矩设计值 M，要求验算该构件正截面承载力 Mu 是否足够时，应按如下步骤进行。 截面的弯矩较大，高度不能无限制地增加 b h0 h 截面承受正、负变化的弯矩 对箍筋有一定要求防止纵向凸出 构件的某些截面由于某种原因，在截面的受压区预先已经布置了一定数量的受力钢筋 不会发生少筋破坏 和单筋矩形截面受弯构件类似分三个工作阶段 以上两个基本公式，必须满足适用条件： Mu ?ct=?cu ?ct= ?c0 ?sAs（fyAs） C yc ?c0 xn=?nh0 fy’As’ 根据平截面假定有： 以Es=2?105Mpa，as’=0.5 ? x代入上式，则有： ?s’=396Mpa 结论： 当x?2 as’ 时，HPB235、HRB335、HRB400及RRB400钢均能受压屈服 ② ◆基本公式 单筋部分 As1 As2 单筋部分 纯钢筋部分 受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关。因此，截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。 ◆基本公式 * * 4.1 受弯构件的基本构造要求 梁板结构 挡土墙板 梁式桥 主要截面形式 归纳为 箱形截面 T形截面 倒L形截面 I形截面 多孔板截面 槽形板截面 T形截面 受弯构件的配筋形式 弯筋 箍筋 P P 剪力引起的斜裂缝 弯矩引起的垂直裂缝 架立 纵向受力筋 截面尺寸和配筋构造 1. 梁 净距?25mm 钢筋直径d c c c b h c?25mm d h0=h-as b h h0=h-as 净距?30mm 钢筋直径1.5d 净距?25mm 钢筋直径d 矩形截面梁和T形梁高度一般为250mm、 300mm、 350mm…750mm、 800mm、 900mm…， 800mm以下每级级差为 50mm，800mm以上每级级差为 100mm。 2. 板 h h0 c?15mm d 分布钢筋 板的纵向受拉钢筋常采用 HPB235(Ⅰ级钢筋)、HRB335(Ⅱ级钢筋)级别钢筋，常用直径是 6 mm、8mm、10mm 和 12mm。为了便于施工，设计时选用钢筋直径的种类愈少愈好。钢筋的间距一般为 70mm～200mm； 板的宽度一般比较大，设计计算时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。其厚度应满足(如已满足则可不进行变形验算)：①单跨简支板的最小厚度不小于 l0/35；②多跨连续板的最小厚度不小于 l0/40； ③ 悬臂板的最小厚度(指的是悬臂板的根部厚度)不小于 l0/12。 同时，应满足下表的规定。 150 无梁楼板 80 板的悬臂长度大于500mm 60 板的悬臂长度小于或等于500mm 悬臂板 50 肋间距大于700mm 40 肋间距小于或等于700mm 密肋板 80 双向板 80 行车道下的楼板 70 工业建筑楼板 60 民用建筑楼板 60 屋面板 单向板 最小厚度（mm） 板的类别  4.2 受弯构件的试验研究 1. 试验装置 P 荷载分配梁 L 数据采集系统 外加荷载 L/3 L/3 试验梁 位移计 应变计 h As b h0 L P L/3 L/3 当配筋适中时----适筋梁的破坏过程 (1) 第Ⅰ阶段——混凝土开裂前的未裂阶段： 当荷载较小时，截面上的内力非常小，此时梁的工作情况与匀质弹性体梁相似 MI ?c ?sAs ?tft Mcr ?c ?sAs ?t=ft(?t =?tu) (2) 第二阶段——混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段 MII ?c ?sAs ?s?y My fyAs ?c ?s=?y 阶段Ⅱ相当于梁在正常使用时的应力状态，可作为正常使用极限状态的变形和裂缝宽度计算时的依据。 (3) 第Ⅲ阶段——钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段： My fyAs ?c ?s=?y ?s?y fyAs MIII ?c (?c=?cu) (Mu) 第Ⅲ阶段末(Ⅲa)可作为正截面受弯承载力计算的依据。