受弯构件正截.ppt

第3章 受弯构件的正截面 受弯承载力;图3-1 常用梁、板截面形式 (a)单筋矩形梁；(b)双筋矩形梁；(c)T形梁；(d)I形梁； (e)槽形板；(f)空心板；(g)环形截面梁;2 梁、板的截面尺寸 现浇梁、板的截面尺寸宜按下述采用： （1）矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0（此处b为梁肋宽）。矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般取为100mm、120mm、150mm、(180mm)、200mm、（220mm）、250mm和300mm，300mm以上的级差为50mm；括号中的数值仅用于木模。 （2）采用梁高h=250mm、300mm、350mm、750mm、800mm、900mm、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm，以上的为100mm。 （3）现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度（b=1000mm）进行计算。;3.1.2 材料选择与一般构造;（2）板的钢筋强度等级及常用直径 板内钢筋一般有受拉钢筋与分布钢筋两种。 1）板的受力钢筋;（3）纵向受拉钢筋的配筋率;3混凝土保护层厚度;3.2 受弯构件正截面的受弯性能; 适筋梁正截面受弯的全过程可划分为三个阶段——未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。;（1）第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段;（2）第Ⅱ阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段;（3）第III阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段;3.2.2 正截面受弯的三种破坏形态;1 适筋破坏形态 其特点是纵向受拉钢筋先屈服，受压区边缘混凝土随后压碎时，截面才破坏，属延性破坏类型。 适筋梁的破坏特点是破坏始自受拉区钢筋的屈服。;2 超筋破坏形态 特点是混凝土受压区边缘先压碎，纵向受拉钢筋不屈服，在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型。;3 少筋破坏形态 当ρ＜ρmin·h/h0时发生少筋破坏，少筋梁破坏时的极限弯矩M0u小于开裂弯矩M0cr， 故其破坏特点是受拉区混凝土一裂就坏，属脆性破坏类型。;3.2.3 界限破坏及界限配筋率;3.3 正截面受弯承载力计算原理;;3.3.2 受压区混凝土的压应力的合力及其作用点;3.3.3 等效矩形应力图;3.3.4 适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率;种 类;3.3.5 最小配筋率ρmin;3.4 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 3.4.1 基本计算公式及适用???件 1 基本计算公式;（1） 防止超筋破坏的限制条件 ;3.4.2 截面承载力计算的两类问题; 在正截面受弯承载力设计中，钢筋直径、数量和层数等还不知道，因此纵向受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离as往往需要预先估计。当环境类别为一类时（即室内环境），一般取 梁内一层钢筋时，as=40mm 梁内两层钢筋时，as＝65mm 对于板as＝20mm;2 截面复核 已知：M、b、h、As、混凝土强度等级及钢筋强度等级，求Mu。 先由ρ＝As /(bh0)计算ξ＝ρfy/(α1fc)，如果满足适用条件：ξ≤ξb及ρ≥ρminh/h0，则求出Mu=fyAsh0(1-0.5ξ) 或Mu=α1fcbh02ξ(1-0.5ξ) 当Mu≥M时，认为截面受弯承载力满足要求，否则为不安全。 当Mu大于M过多时，该截面设计不经济。;ξ的物理意义： 1)由ξ=x/h0知，ξ称为相对受压区高度； 2)由ξ=ρfy/α1fc知，ξ与纵向受拉钢筋配筋率ρ相比，不仅考虑了纵向受拉钢筋截面面积As与混凝土有效面积bh0的比值，也考虑了两种材料力学性能指标的比值，能更全面地反映纵向受拉钢筋与混凝土有效面积的匹配关系，因此又称ξ为配筋系数。;截面复核也可采用以下方法： 先求出混凝土受压区高度 x=fyAs/(α1fcb) 再求出配筋率ρ＝As/(bh0) 如果满足x≤ξbh0；ρ≥ρminh/h0, 则Mu就可求得。;3.4.3 正截面受弯承载力的计算系数与计算方法;3.5 双筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算;3.5.2 计算公式与适用条件;图3-19 双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算简图;;3.5.3 计算方法 1 截面设计; 为满足适用条件，当ξ＞ξb时应取ξ=ξb。由表3-6知，当混凝土强度等级≤C50时，对于335MPa级、400MPa级钢筋其ξb=0.55、0.518，故可直接取ξ=ξb。对于300MPa级钢筋，在混凝土强度等级≤C50及等于C60时，因它的ξb=0.576和0.557，都大于0.55，故宜取ξ=0.55计算，此时，若仍取ξ=ξb，则钢筋用量略有增加。; 取ξ=ξb的意义是充分利用混凝土受压区对正截面受弯