第十一章讲铁路RC结构计算.ppt

第十一章;主要内容及基本要求;;11.1 概述;以弹性理论为基础； 容许应力由材料强度除以安全系数； 安全系数则依工程经验和主观判断确定。 表达式： σ≤[σ];考虑材料的塑性性能； 按材料标准极限强度计算的承载能力必须大于计算的最大荷载产生的内力。 计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数而得出的。 安全系数仍以工程经验和主观判断确定。 表达式：KM ≤MP=φ（Rg，Rh，S） ;规定了结构的极限状态； 把单一安全系数改为三个分项系数：荷载系数，材料系数，工作条件系数，从而把不同的安全系数区别开来，使不同的构件具有比较一致的安全度； 部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料用概率方法确定的。 表达式 ： Sd（γgG,γq∑Q）≤γbRd（Rc/γc ，Rs-/γs） γg,γq——永久或可变荷载安全系数； γc,γs——砼强度或钢筋材料强度安全系数； γb——结构工作条件系数。 以前我国《公路桥规》等采用; 自70年代以来，国际上已开始采用以概率理论为基础的极限状态设计法。 当前，国际上将概率设计法按精确度不同分为三个水准： 水准I——半概率法 水准II——近似概率法 水准III——全概率法 我们在前面介绍的属近似概率法：γ0S≤R ;容许应力法的两个问题;11.2钢筋砼材料的力学性能 ;砼极限强度（MPa）与弹性模量 ;3、砼的弹性模量（原点弹性模量） ;4、砼材料的选用原则;二、钢筋的力学性能;2、钢筋强度 ;3、钢筋的锚固长度 ;11.3.受弯构件抗弯强度;第Ⅱ阶段应力、应变;;二、单筋矩形截面梁抗弯计算基本公式;n 值;（二） 利用换算截面概念建立基本计算公式;把钢筋换算成假想砼，面积为Acl，应力为σcl，应变为εcl ，弹性模量为Ecl;线形处理后应力应变（计算简图）;2、基本公式;引入符号相对受压区高度;受压区高度的性质：;三、单筋矩形截面抗弯设计;三、单筋矩形截面抗弯设计;钢筋多排布置时，求最外层的σsmax;2、截面设计;1、平衡设计解题思路;1、平衡设计解题思路;2、低筋设计思路;思路二 ;11.3.2 双筋矩形截面梁抗弯计算;一、计算简图;二、基本方程;1、直接引入材料力学公式建立方程：;2、求出换算截面对中性轴的惯性矩I0;计算受压??合力作用点到中性轴的距离y;三、双筋截面强度复核;当有多排钢筋时，;四、双筋矩形截面梁的设计;截面受力分解;1、求As1;2、求As2及As;应采用低筋设计。为As+As’最少，σs应最大;11.3.3 T形截面梁;令 ;两种情况;3、计算σs、σc，并验算强度条件;三、 T形截面梁设计;11.4 受弯构件抗剪强度计算;11.4.1 剪应力、主拉应力计算;钢筋混凝土梁剪应力分布;2、等高度梁的剪应力简化计算;3、变高度梁的剪应力简化计算;二、主拉应力计算;11.4.2箍筋和斜筋的设计;;2、设计原则（改为图示） 应根据梁中主拉应力 最大值的大小，分三种情况进行处理。 ①σctmax＞[σtp-1] [σtp-1]为主拉应力容许值的极限值，任何情况下不得超过，此时必须采用箍筋和斜筋以外的措施，如增大截面宽度或提高砼强度等级。 ②σctmax＜[σtp-2] 不需要按计算只须按构造要求设置一定数量的腹筋。 ③[σtp-2]≤σctmax≤[σtp-1] 必须按计算设置腹筋，但σct＜[σtp-3]的部分梁段内，可仅按构造要求配腹筋。 ;2、设计原则 应根据梁中主拉应力 最大值的大小，分三种情况进行处理;二、腹筋设计;1、最大主拉应力分布及总斜拉力计算;剪应力与主斜拉力两者横坐标间的关系式为 故主拉应力图的面积为剪应力图面积的0.707倍，即 Ω＝0.707Ω0 总的斜拉力为0.707bΩ0 ，斜拉力作用线则为剪应力图的重心作垂线与中性轴的交点，再作过交点45°的斜线方向。;3、箍筋的构造和计算 ;（2）、箍筋的计算 ;箍筋布置所能承担的主拉应力值 τk ：;1）、斜筋面积与根数计算 合理确定斜筋与箍筋承担剪应力的比例大约为7：3，因而要求Ω0：Ω1 ＝7：3。 ;2）斜筋的布置;2）斜筋的布置 布置原则：应使各斜筋承受斜拉力的大小相等，或与其截面面积成正比 ;3）用弯矩包络图与材料图检查个截面抗弯强度要求;如果截面钢筋布置层数不超过3层，全梁z变化不大，可假定z沿梁长不变，并取最大弯矩处的内力臂，则：;1）水平投影上，斜筋应搭接 2）弯起时，应成对弯起、对称弯起 弯起顺序：先中间后两边，先上层后下层 3）避免同一位置弯起多根纵筋，以免纵筋应力过大 4）不够，可采用鸭筋或斜筋与主筋焊接。;11.4.4 T形梁翼板和梁肋连接处剪应力限值;对全截面梁肋中性轴处的剪应力（最大剪应力）τ0;11.5裂缝和