受弯构件承载力计算与构造.ppt

3.受弯构件承载力计算与构造 ②截面尺寸 3.1.1.2 梁的配筋 ①纵向受力钢筋 ④架立钢筋 架立钢筋设置在梁受压区的角部，与纵向受力钢筋平行。其作用是固定箍筋的正确位置，与纵向受力钢筋构成骨架，并承受温度变化、混凝土收缩而产生的拉应力，以防止发生裂缝。 架立钢筋的直径,当梁的跨度4m时，不宜小于8mm；当梁的跨度=4~6m时，不宜小于10mm；当梁的跨度＞6m时，不宜小于12mm。 h0 举例 一截面尺寸为200mm×500mm的矩形截面梁，混凝土强度等级为C20，钢筋排一排,求截面有效高度。钢筋排两排呢。 查得混凝土保护层厚度为30mm,钢筋取平均直径20mm,则 3.2正截面受弯性能的试验分析 适筋梁和超筋梁的界限（ ≤ ） 受弯构件等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 与截面有效高度h0之比成为相对受压区高度，用 表示， 。 适筋梁界限破坏时等效受压区高度与截面有效高度之比称为界限相对受压区高度，用 表示。 各种钢筋的相对受压区高度值查表得。 适筋梁与少筋梁的界限 （ ρ ≥ ρ min ） 少筋破坏的特点是“一裂即坏”。为了避免出现少筋情况，必须控制截面配筋率，使之不小于某一界限值，即最小配筋率 。 最小配筋率的取值按表3-5采用。 注意：在选用钢筋时，要同时考虑计算面积、施工和构造要求三个方面。 1）实际配筋面积大于等于计算面积； 2）选择钢筋时注意梁内钢筋的最大直径与最小直径； 3）钢筋间距。 ◆例题3-2 已知钢筋混凝土矩形截面梁b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级C20，采用HRB335级钢筋，受拉钢筋4 Φ 16（As=804mm2），承受的弯矩设计值是90kN.m，试验算此梁是否安全。 3.4.1概述 双筋梁中受压钢筋强度的确定 双筋梁的受压区存在受压钢筋，在梁截面处于受弯承载力极限状态时，这种钢筋受压强度设计值尚待确定。 试验表明，当受弯构件受压混凝土边缘压碎时（极限压应变εu,max=0.0033),如取混凝土受压区高度,此时受压钢筋处的混凝土压应变亦即钢筋的压应变εc′=εs′=0.002,则受压钢筋的最大压应力σs′=εs′E=0.002×2×105=400MPa, 双筋梁中受压钢筋强度的确定 由此可见，双筋截面受弯构件中受压钢筋的强度最多只能达到400N/mm2。这也就是说，强度等级很高的钢筋，在受压时，因受混凝土的限制，并不能充分发挥作用。因此，《规范》规定，在条件下：当钢筋的抗拉强度设计值fy≤360MPa时，取fy′ = fy;当钢筋的抗拉强度设计值fy 360MPa时，取fy′ =360MPa。 ②利用基本公式计算As、 As′ 由于As与As′均未知，则公式中有As、As′和x三个未知数，故应补充一个条件才能求解。考虑到受压钢筋仅是用来协助混凝土承受压力，因此，计算受压钢筋As′时，应在充分利用混凝土强度之后即x = ξbh0 ，再由受压钢筋承受混凝土承受不了的压力值。这样的设计，将会使钢筋用量（As+As′）最小，取代入公式 由②式得 讨论 3.5单筋T形截面承载能力计算 3.5单筋T形截面承载能力 T形梁及倒L形梁受弯构件翼缘计算宽度bf′ 试验和理论分析表明，T形截面受弯构件翼缘的纵向压应力沿翼缘宽度方向的分布是不均匀的，离开肋愈远，压应力愈小，因此T形截面的翼缘宽度在计算中应有所限制。在设计时取其一定范围内的翼缘宽度作为翼缘的计算宽度，即认为截面翼缘在这一宽度范围内的压应力是均匀分布的；其合力大小，大致与实际不均匀分布的压应力图形等效；翼缘与肋部亦能很好地整体工作。 《规范》规定T形和倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度如表5.9所示。计算时取表中三项的最小值。 3.5单筋T形截面承载能力  ③计算As (2)截面复核步骤 ③计算Mu Mu= α1 f cbx （h0－0.5 x ）＋ α1 f c （ bf′－b ）hf′（ h0－0.5 hf′ ） ④比较 如果 M ≤ Mu 安全 ，反之不安全。 斜压破坏的特征 梁腹部出现若干条大体互相平行的斜裂缝，随着荷载的 增加，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个倾斜的受压短柱，最后斜向的混凝土短柱由于混凝土达到其抗压强度而破坏，如图3.24（a）所示。斜压破坏是因为混凝土被压碎而引起的，属脆性破坏，且腹筋往往达不到屈服，钢筋的强度不能充分利用，这种情况应尽量避免。为了防止这种破坏，梁的腹板不能太薄，截面不能太小，腹筋不宜过多。设计时不能超过最大配箍率。 剪压破坏的特征 是在荷载不断增加的情况下，出现许多条斜裂缝，其中有一