混泥土第四章课件.ppt

何谓受弯构件？ 设计受弯构件应满足的要求？ §3－1 梁、板的一般构造 一、截面形状与尺寸 混凝土结构的环境类别 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。 C ——混凝土受压应力－应变曲线的面积 yc ——混凝土受压应力－应变曲线的面积的形心  到中和轴的距离 C=k1fcbxn xn yc=k2xn §4.3 正截面受弯承载力计算原理 ★对于适筋梁 思考题： 对于超筋梁如何计算极限受弯承载力 分析极限弯矩与配筋率的关系 试推导Ⅰa、Ⅱa和Ⅲa三个状态时的弯矩计算表达式 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 三、等效矩形应力图 Equivalent Rectangular Stress Block 为简化计算：取等效矩形应力图形来代换受压区混凝土应力图 两个图形的等效条件： 混凝土压应力的合力C大小相等； 压应力合力C的作用点位置不变 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 1 1 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 1 1 yc=k2xn 注意：新《规范》取消了混凝土弯曲抗压强度fcm 基本方程 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 1 1 基本方程 —— 相对受压区高度 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 1 1 —— 相对受压区高度 对于适筋梁，受拉钢筋应力ss=fy。 相对受压区高度x 不仅反映了钢筋与混凝土的面积比（配筋率r），也反映了钢筋与混凝土的材料强度比，是反映构件中两种材料配比本质的参数。 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 四、相对界限受压区高度 相对界限受压区高度仅与材料性能有关，而与截面尺寸无关 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 相对界限受压区高度ξb和αs,max 达到界限破坏时的受弯承载力为适筋梁Mu的上限 ★适筋梁的判别条件 这几个判别条件是等价的 本质是 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 五、最小配筋率 Mcr=Mu 近似取 1-0.5x =0.98 h=1.1h0 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 1 1 ftk /fyk=1.4ft/1.1fy=1.273ft/fy ◆ 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%。 §4.3 正截面受弯承载力计算原理 §3－4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 ◆ 基本公式 §4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 1 1 一、基本公式及适用条件 ◆适用条件 1、防止超筋脆性破坏 2、防止少筋脆性破坏 §4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 二、截面承载力计算的两类问题 ★ 截面设计 已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)以及材料强度fy、fc 求：截面配筋As 未知数：受压区高度x、 截面配筋As 基本公式： ★截面复核 已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc 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： x≥xbh0时， Mu=？ Asrminbh，？ §4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 三、正截面承载力的计算系数与计算方法 已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h(h0)以及材料强度fy、fc 求：截面配筋As 据环境类别及混凝土强度等级定混凝土保护层厚度 h0 截面设计 配筋 截面复核 已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc 求：截面的受弯承载力 MuM x≥xbh0时， Mu=？ Asrminbh，？ 问题？ 采取措施：增加截面尺寸或 fc 作业：4－1 4－2 4-3 4－4 ？ §4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 Doubly Reinforced Section 双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。 §3－5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 §4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常在以下情况下采用： ◆ 当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。 ◆ 另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。 ◆ 此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。 §4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 ◆ 受压钢筋强度的利用 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。 当受压钢筋多于3根时，应设复