昆明理工大学建筑工程学院混凝土结构设计原理课件 第4章（4）.ppt

未知数：x、 As 、 As’ 基本公式：两个 按单筋计算 N 双筋截面设计时，有两种情况要分别加以处理。 ⑴已知：弯矩设计值M，截面b、h，材料强度fy、 fy ’、 fc 求：截面配筋As和As’ 处理原则：充分利用受压区砼的强度， （As+As’)=最小。即：取 x=ξbh0。 7、截面设计 Y ⑵已知：M，b、h，fy、 fy ’、 fc、As’ 求：As 未知数：x、 As 处理原则：充分利用受压钢筋的抗压强度，取As2=As’. N 按As’未知重算 Y N Mu1=M – Mu2 计算x 、gs x2as’ 《规范》7.2.5 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 已知：b、h、As、As’ 、fy、 fy’、fc 求：Mu≥M 或 判断是否安全 未知数：受压区高度 x 和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。 问题2：当x2as’时，Mu =? 可偏于安全的按下式计算： 8、截面复核 问题1：当x xb时，Mu=? 可近似取单筋截面的受弯承载力： 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 计算思路： N Y 安全 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 ⑴挖去受拉区混凝土，形成T形截面， 对受弯承载力没有影响。且节省混凝土，减轻自重。 ⑵受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。 4.4.3 T形截面1、概述 h f ’ x b h f b f ’ b f h 0 h 为什么？ 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 ⑶受压翼缘越大，对截面受弯越有利（x减小，内力臂增大） ⑸翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象， 随距腹板距离越远，滞后程度越大，受压翼缘压应力的分布是不均匀的。 ⑷但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。 x h0 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 ⑹计算上为简化采用有效翼缘宽度bf’，即认为在bf’范围内压应力为均匀分布， bf’范围以外部分的翼缘则不考虑。 ⑺有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度，它与翼缘厚度h’f 、梁的跨度l0、受力情况(独立梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 * 4.4 受弯构件正截面承载力计算4.4.1单筋矩形截面 Singly Reinforced Section 1、基本公式 Basic Formulae a 1 f c bx T =fyAs s h0-x/2 Mu a1 f c x = b1 x n c 承载力计算：M≤Mu M—控制截面的弯矩设计值 Mu —受弯构件正截面极限抵抗弯矩 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 将ξ=x/h0 代入上式，有： 令： αs — 截面的弹塑性抵抗矩系数 γs — 内力臂系数 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 ⑴防止超筋脆性破坏 ⑵防止少筋脆性破坏 2、适用条件 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 已知：弯矩设计值M，要满足：M≤Mu 截面设计：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc，即：求Mu 未知数：受压区高度x、 b，h (h0)、As、fy、fc 基本公式：两个： 注意：没有唯一解 设计中应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素综合分析，确定较为经济合理的设计。 3、截面设计 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 ⑴适筋梁的 Mu主要取决于 fyAs， 因此RC受弯构件的 fc 不宜过高。 现浇梁板：常用C20~C25级混凝土 预制梁板：常用C20~C30级混凝土 ⑵另一方面，RC受弯构件是带裂缝工作的，由于裂缝宽度和挠度变形的限制，高强钢筋的强度也不能得到充分利用。 梁、板宜采用：HRB400、HRB335级钢筋，也可用HPB235和RRB400级钢筋。 4、材料选用 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 截面应具有一定刚度，满足正常使用阶段的验算能满足挠度变形的要求。 ⑴根据工程经验，一般常按高跨比 h/l来估计截面高度： （ h — 截面高度 l — 构件的跨度） ⑵简支梁可取h=(1/10 ~ 1/16)l，b=(1/2~1/3)h 估计 ⑶简支板可取h = (1/30 ~ 1/35)l 但截面尺寸的选择范围仍较大，为此需从经济角度进一步分析。 5、截面尺寸确定 混凝土结构设计原理 4.受弯构件正截面承载力计算 给定M时 ● 截面尺寸b、h(h0)越大，所需的As就