第三章受弯构件正截面ppt课件

1、n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面、双筋矩形截面、单筋T形截面正截面承载力计算。本章本章难点：单筋矩形截面、双筋矩形截面、难点：单筋矩形截面、双筋矩形截面、单筋单筋T T形截面正截面承载力计算。形截面正截面承载力计算。重重 点点第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算梁板结构第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算挡土墙板梁式桥n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形

2、式和构造n一、截面形式和尺寸一、截面形式和尺寸n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算( a )( b )( c )( d )( e )( f )( g )n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n一、截面形式和尺寸一、截面形式和尺寸n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算根据跨径(span)内最大弯矩和构造要求确定，其最小厚度应有所限制：行车道板一般不小于80mm；人行道板不宜小于60mm(预制板)和80mm(现浇筑整体板)。板的厚度h：现浇梁肋宽b一般取为120、150、180、200、220、250其后以50mm梁高

3、h800mm或100mm梁高h800mm为模数增加。n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n一、截面形式和尺寸一、截面形式和尺寸n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算预制的T形截面梁T 形截面梁的 h/l 一般取1/11-1/16，梁肋宽度b常取为150mm-180mm。翼缘厚度不小于100mm，梁肋翼缘厚度不小于梁高的1/10。n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算配筋率 0sbhA混凝土保护层 保护层厚度

4、是指纵向受力钢筋的外表面至截面边缘的垂直距离，用c表示；纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径； n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算混凝土保护层 保护纵向钢筋不被锈蚀； 在火灾等情况下使钢筋的温度上升缓慢； 使纵向受力钢筋和混凝土有较好的粘结； 作用作用 ： n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n1 1、板的钢筋、板的钢筋n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件

5、正截面承载力计算单向板和双向板周边支承的板，视其长短比例可分为两种情况：单向板：当长边与短边之比大于等于2时，弯矩主要沿短边方向分配，长边方向受力很小，其受力情况与两边支承板基本相同，称为单向板。沿短边方向设置主钢筋。双向板：长边与短边之比小于2时，两个方向同时承受弯矩，故称为双向板。两个方向都应设置受力主钢筋。n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n1 1、板的钢筋、板的钢筋n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算板中的钢筋板内钢筋一般有纵向受力钢筋和分布钢筋；sh受力钢筋分布钢筋n第一节第一节

6、受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n1 1、板的钢筋、板的钢筋n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算板中分布钢筋作用均匀传力；固定受力钢筋位置；抵抗温度和收缩应力。n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n2 2、梁的钢筋、梁的钢筋n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n2 2、梁的钢筋、梁的钢筋n第三章第

7、三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算梁主钢筋净距和混凝土保护层ccd2d2bcd11.5dh0 h60d2cbdcccd1d 25mmc保护层厚35h0 hn第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n2 2、梁的钢筋、梁的钢筋n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算弯起钢筋作用：满足斜截面抗剪承载力设置。箍筋满足斜截面抗剪承载力；联结受拉主钢筋和受压区混凝土使其共同工作；固定钢筋位置使梁内各种钢筋构成钢筋骨架。n第一节第一节 受弯构件的截面形式和构造受弯构件的截面形式和构造n二、受弯构

8、件的钢筋构造二、受弯构件的钢筋构造n2 2、梁的钢筋、梁的钢筋n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算架立钢筋作用：固定箍筋并与主钢筋等连成钢筋骨架。作用：抵抗温度应力及混凝土收缩应力，同时与箍筋共同构成网格骨架以利于应力的扩散。纵向水平钢筋n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态受弯构件正截面受力全过程和破坏形态n一、试验研究一、试验研究n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算P荷载分配梁L数据采集系统外加荷载L/3L/3试验梁位移计应变计hAsbh0n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态受弯构件正截面受力全过程和破坏形态

9、n一、试验研究一、试验研究n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算受弯构件适筋梁应力分布阶段MIcsAstftMcrcsAst=ft(t =tu)MIIcsAssyfyAsMIIIc(c=cu)(Mu)(1) 适筋破坏形态 受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压坏，破坏前有明显预兆裂痕、变形急剧发展，为“塑性破坏”。(2) 超筋破坏形态 受压区混凝土先压碎，钢筋不屈服，破坏前没有明显预兆，为“脆性破坏”。钢筋的抗拉强度没有被充分利用。 (3) 少筋破坏形态 构件一裂就坏，无征兆，为“脆性破坏”。未能充分利用混凝土的抗压强度。n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态受

10、弯构件正截面受力全过程和破坏形态n二、受弯构件正截面破坏形态二、受弯构件正截面破坏形态n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态受弯构件正截面受力全过程和破坏形态n二、受弯构件正截面破坏形态二、受弯构件正截面破坏形态n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算适筋梁破坏：塑性破坏超筋梁破坏：脆性破坏少筋梁破坏：脆性破坏破坏开始于受拉钢筋屈服，然后受压区混凝土压坏破坏开始于受压区混凝土压坏，此时受拉钢筋未达到屈服强度一裂就坏，钢筋屈服，受压区混凝土未达到极限压应变n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和

11、破坏形态受弯构件正截面受力全过程和破坏形态n二、受弯构件正截面破坏形态二、受弯构件正截面破坏形态n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算IIIIIIOM适筋超筋少筋平衡最小配筋率结论一IIIIIIOP适筋超筋少筋平衡最小配筋率适筋梁具有较好的变形能力，超筋梁和少筋梁的破坏具有突然性，设计时应予避免n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态受弯构件正截面受力全过程和破坏形态n二、受弯构件正截面破坏形态二、受弯构件正截面破坏形态n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算平衡破坏界限破坏，界限配筋率）结论二在适筋和超筋破坏之间存在一种平衡破坏。其

12、破坏特征是钢筋屈服的同时，混凝土压碎，是区分适筋破坏和超筋破坏的定量指标n第二节第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态受弯构件正截面受力全过程和破坏形态n二、受弯构件正截面破坏形态二、受弯构件正截面破坏形态n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算最小配筋率结论三在适筋和少筋破坏之间也存在一种“界限破坏。其破坏特征是屈服弯矩和开裂弯矩相等，是区分适筋破坏和少筋破坏的定量指标n第三节第三节 受弯构件正截面承载力计算的基本原则受弯构件正截面承载力计算的基本原则n一、基本假定一、基本假定n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算平截面假定不考虑混凝土的

13、抗拉强度材料应力应变物理关系即砼和钢筋的应变沿截面高度符合线性分布；不考虑受拉区砼的作用，拉力全部由钢筋承担；混凝土受压时的应力应变关系n第三节第三节 受弯构件正截面承载力计算的基本原则受弯构件正截面承载力计算的基本原则n一、基本假定一、基本假定n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算混凝土受压时的应力应变关系00=0.0020cu当c 0时上升段）：)(22000c（当 0 c cu 时水平段）0n第三节第三节 受弯构件正截面承载力计算的基本原则受弯构件正截面承载力计算的基本原则n一、基本假定一、基本假定n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算

14、钢筋的应力应变关系当sy时水平段）sssE当0 s y 时上升段）ys0yABykn第三节第三节 受弯构件正截面承载力计算的基本原则受弯构件正截面承载力计算的基本原则n二、压区混凝土等效矩形应力图形二、压区混凝土等效矩形应力图形n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算fsAsMu fcCycMuxc=ch0bhh0AscusfsAsC fcMuCycxc=ch0sAsx=xc引入参数、进行简化准绳：C的大小和作用点位置不变n第三节第三节 受弯构件正截面承载力计算的基本原则受弯构件正截面承载力计算的基本原则n三、相对界限受压区高度三、相对界限受压区高度n第三章第三章 受弯

15、构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算cuh0s yc bh0bh0ys 规定：翼缘的有效宽度取下列三者中最小值：规定：翼缘的有效宽度取下列三者中最小值：（1 1简支梁，取计算跨径的简支梁，取计算跨径的1/31/3。对连续梁各中间跨正弯矩。对连续梁各中间跨正弯矩区段取该跨计算跨径的区段取该跨计算跨径的0.20.2倍倍; ;边跨正弯矩区段，取该跨计算边跨正弯矩区段，取该跨计算跨径跨径0.270.27倍；各中间支点负弯矩区段，取该支点相邻两跨计倍；各中间支点负弯矩区段，取该支点相邻两跨计算跨径之和的算跨径之和的0.070.07倍；倍；（2 2相邻两梁的平均间距相邻两梁的平均间距 n第六节第六

16、节 T T形截面受弯构件形截面受弯构件n一、概述一、概述n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算（3 3当承托底坡当承托底坡 hh/bhl/3hh/bhl/3时，取时，取( b + 2bh+ 12h f)( b + 2bh+ 12h f)；当当 hh/bh l/3hh/bh l/3时，取时，取b+6hh+12hf b+6hh+12hf ）。此处，）。此处，b b，bhbh，hhhh和和hfhf分别为梁肋的宽，承托宽和承托的高和翼缘的有效宽度。分别为梁肋的宽，承托宽和承托的高和翼缘的有效宽度。翼缘的有效宽度翼缘的有效宽度Effective flange width）fhx

17、fhx第一类第一类T T形截面形截面第二类第二类T T形截面形截面界限情况界限情况fhxn第六节第六节 T T形截面受弯构件形截面受弯构件n二、基本公式及适用条件二、基本公式及适用条件n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算两类两类T T形截面：中和轴的位置不同形截面：中和轴的位置不同fhx界限情况界限情况ssdffcdAfhbf力的平衡力的平衡力矩平衡力矩平衡显然，假显然，假设设ffcdssdhbfAf)2(00fffcddhhhbfM或或那那么么fhx属第一类属第一类T T形截面形截面假假设设ffcdssdhbfAf)2(00fffcddhhhbfM或或那那么么fh

18、x属第二类属第二类T T形截面形截面)2(00fffcdudhhhbfMM(a)hfhbfxbASn第六节第六节 T T形截面受弯构件形截面受弯构件n二、基本公式及适用条件二、基本公式及适用条件n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算第一类第一类T T形截面形截面 按按bfbfh h矩形截面进行计算。矩形截面进行计算。xbfAffcdssd)2(00 xhxbfMfcdd适用条件适用条件: :Condition of UseCondition of Use0hxbmin0bhAS基本公式基本公式Basic Formulae防止超筋脆性破坏防止超筋脆性破坏 (Brittl

19、e Failure)(Brittle Failure)防止少筋脆性破坏防止少筋脆性破坏 (Low Reinforced)(Low Reinforced)n第六节第六节 T T形截面受弯构件形截面受弯构件n二、基本公式及适用条件二、基本公式及适用条件n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算第二类第二类T T形截面形截面 ssdffcdcdAfhbbfbxf)()2()()2(000fffcdcddhhhbbfxhbxfM0hxb(b)bfhfxbASh基本公式基本公式Basic Formulae适用条件适用条件: :Condition of UseCondition of

20、 Useminn第六节第六节 T T形截面受弯构件形截面受弯构件n三、计算方法三、计算方法n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算 知：正截面弯矩设计值知：正截面弯矩设计值M M、混凝土强度等级及钢筋、混凝土强度等级及钢筋强度等级、构件截面尺寸强度等级、构件截面尺寸 求：所需的受拉钢筋截面面积求：所需的受拉钢筋截面面积AsAs截面设计截面设计(Design of Cross-section) (Design of Cross-section) 截面复核截面复核(Validation of Cross-section) (Validation of Cross-section) 知：正截面弯矩设计值知：正截面弯矩设计值M M、混凝土强度等级及钢筋强度、混凝土强度等级及钢筋强度等级、构件截面尺寸，受拉钢筋截面面积等级、构件截面尺寸，受拉钢筋截面面积AsAs 求：截面受弯承载力设计值求：截面受弯承载力设计值MuMu第六节第六节 T T形截面受弯构件形截面受弯构件三、计算方法三、计算方法n第三章第三章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算（1 1判断判断T T梁类型，设梁类型，设asas，绑扎骨架同单筋矩形截面，绑扎骨架同单筋矩形截面，焊接骨架为焊接骨架为 as=30mm+as=30mm+（0.07-0.1)h 0.07-0.1)h 假设假设)2