钢筋混凝土受弯构件演示文稿

钢筋混凝土受弯构件演示文稿第一页，共三十七页。优选钢筋混凝土受弯构件第二页，共三十七页。板和梁是最常见的受弯构件.

受弯构件：弯矩和剪力共同作用，轴力忽略不计的构件正截面破坏：纵向受力筋斜截面破坏：箍筋主要破坏形态：受弯构件常见截面形式：第三页，共三十七页。一、板的构造板的厚度板的配筋单跨板，≥l0/35；多跨连续板，≥

l0/40。且≥

60mm受力钢筋计算确定受力钢筋分布钢筋分布钢筋受力钢筋承受拉力分布钢筋固定受力筋位置；阻止砼开裂4.1钢筋混凝土受弯构件的一般构造要求第四页，共三十七页。第五页，共三十七页。二、梁的构造梁的截面梁的配筋:纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立筋第六页，共三十七页。①纵向受力钢筋

用以承受弯矩在梁内产生的拉力，设置在梁的受拉一侧。纵向受力钢筋的数量通过计算确定。b.间距a.直径：常用直径d=10~25mm。当梁高≥300mm时，d≥10mm；梁高<300mm时，d≥8mm。直径选择的原则：c.伸入支座钢筋的根数d.层数第七页，共三十七页。

a.箍筋的数量：通过计算并构造要求确定。如计算不需要时，当h>300mm时，全梁按构造布置；当h=150～300mm时，梁的端部1/4跨度内布置箍筋；梁跨中1/2的范围内有集中荷载时，应全梁设置；h＜

150mm可不设

b.箍筋的最小直径：h≤800mm，d=6mmh＞800mm，d=8mmc.箍筋的形式和肢数一般采用封闭式梁宽b≤150mm时用单肢，当150mm＜b≤350mm用双肢，当b＞350mm或一层纵筋多于5根，或受压钢筋多于三根，用四肢。②箍筋：承受梁的剪力，固定纵向钢筋和其它钢筋一起形成钢筋骨架。第八页，共三十七页。第九页，共三十七页。三、混凝土保护层和截面有效高度混凝土保护层厚（Ｃ）截面的有效高度（h0）受压砼边缘至受拉钢筋合力点的距离．单排受拉钢筋,双排受拉钢筋,板,C=15mm,>25>dh0>C>25>d>C>30>1.5dhas第十页，共三十七页。第十一页，共三十七页。第十二页，共三十七页。（一）、适筋受弯构件受力的三个阶段McrMy

MuIIIIIIIMMcrIaMIIMyIIaMuIIIa第Ⅰ阶段：弹性工作阶段第Ⅱ阶段：带裂缝工作阶段第Ⅲ阶段：破坏阶段二、受弯构件正截面的受力特征第十三页，共三十七页。阶段现象特点IM-f图呈直线弯矩小,应变小，钢筋：弹性阶段；混凝土：弹性阶段，受拉区略显塑性。拉力由钢筋和混凝土共同承担Ia混凝土即将开裂，转折点1混凝土达到受拉应变，是严格不允许出现裂缝构件的设计依据。IIM-f呈曲线，裂缝出现并开展钢筋：弹性阶段；混凝土：压区出现塑性，拉区逐渐退出工作拉力主要由钢筋承担IIa钢筋即将屈服，转折点2是正常使用阶段的变形和裂缝宽度计算的依据。IIIM-f呈曲线，裂缝宽度发展较快钢筋：屈服阶段；混凝土：塑性、压区应力图形更加饱满中性轴一直上升IIIa混凝土压碎，破坏承载力计算依据第十四页，共三十七页。P1P2(c)P1P2P1P2(b)(a)配筋率：h0hasb适筋梁超筋梁少筋梁破坏形态：（二）配筋率对破坏特征的影响第十五页，共三十七页。

现象特点内在因素超筋破坏无预兆，压区混凝土被压碎，脆性破坏钢筋尚未屈服配筋率太高，受压区高度太大适筋破坏受拉钢筋先屈服，一个较长的变形，最后压区混凝土压碎破坏，延性破坏钢筋屈服；混凝土压碎配筋率适中少筋破坏混凝土一旦开裂，钢筋很快达到屈服并给拉断。脆性破坏混凝土被拉坏。配筋率太低，受弯承载力与素混凝土相当。第十六页，共三十七页。二、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算（一）基本假定a．平截面假定b．不考虑混凝土抗拉c．

混凝土的应力应变关系d．

钢筋的应力应变关系0ABEs第十七页，共三十七页。（二）单筋矩形截面承载力计算

1、计算简图钢筋已经屈服，混凝土刚刚压碎。将钢筋的应力取为；混凝土的极限应变取为，此时混凝土的边缘压应力为合力不变合力作用点不变等效原则:≤C50C60C70C80α11.00.980.960.94β10.80.780.760.74第十八页，共三十七页。fyAsMu受弯构件正截面应力图形bh0x0AsfyAsMuⅢaα1fcbh0xAs（a）横截面（b）实际应力图形（c）等效应力图形（d）计算截面第十九页，共三十七页。界限破坏：当梁的配筋率达到最大配筋率时，受拉钢筋屈服的同时，受压区边缘的混凝土也达到极限压应变被压碎破坏，这种破坏称为界限破坏。2、界限相对受压区高度和最大配筋率

可用来判断构件破坏类型，衡量破坏时钢筋强度是否充分利用。超筋破坏适筋破坏b.最大配筋率经济配筋率：梁：r

=（0.5~1.6）%；板：r

=（0.4~0.8）%第二十页，共三十七页。第二十一页，共三十七页。

第二十二页，共三十七页。4.基本公式及其适用条件基本公式适用条件防止超筋破坏防止少筋破坏第二十三页，共三十七页。5、设计计算方法截面复核已知材料、截面尺寸和配筋等,求承载力设计值第一步：计算x：第二步：计算弯矩设计值

：

：

：第二十四页，共三十七页。截面设计已知荷载效应，求材料、截面尺寸和配筋等第一步：选择混凝土等级和钢筋品种第二步：确定截面尺寸：按照配筋率确定；按照跨度（刚度）确定第三步：求受压区高度x：第四步：验算：第五步：计算As：没有唯一解设计人员应根据受力性能、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。第二十五页，共三十七页。查表法：截面校核不建议用查表法第二十六页，共三十七页。◆材料选用：

●

适筋梁的Mu主要取决于fyAs，因此RC受弯构件的fc不宜较高。

现浇梁板：常用C20~C25级混凝土预制梁板：常用C25~C35级混凝土●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。

梁常用Ⅱ~Ⅲ级钢筋，板常用Ⅰ~Ⅱ级钢筋。第二十七页，共三十七页。◆截面尺寸确定

●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。

●

根据工程经验，一般常按高跨比h/L来估计截面高度●简支梁可取h=(1/10~1/16)L，b=(1/2~1/3)h估计●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。第二十八页，共三十七页。给定M时

●截面尺寸b、h(h0)越大，所需的As就越少，r

越小，但混凝土用量和模板费用增加，并影响使用净空高度；

●反之，b、h(h0)越小，所需的As就越大，r

增大。经济配筋率梁：r

=（0.5~1.6）%板：r

=（0.4~0.8）%第二十九页，共三十七页。例4.1:已知某矩形截面梁b×h＝200mm×500mm，两端搁置于砖墙上，支承长度a=240mm，净跨Ln=5760mm，承受均布活荷载标准值18KN/m（未计算梁的自重），试计算配筋。解：（1）材料选择混凝土采用C20，钢筋采用HRB335,fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2,；

fy=300N/mm2；ξb=0.55；截面有效高度h。＝500-40＝460mm（2）荷载及内力计算(3)配筋计算设梁内为一排钢筋ho=h-40=500-40=460mm第三十页，共三十七页。直接公式求解X

根据基本公式可推导出求解X的公式如下：计算受拉钢筋面积将x代入下式，受拉钢筋的截面面积为：第三十一页，共三十七页。(4)验算条件最小配筋率经过计算比较取ρmin＝0.2%由以上验算，截面符合适要求。(5)选配钢筋选用322（As=1140mm2）一排钢筋时钢筋净间距：S净=（200-2×30-3×22）/2=37mm>25mmΦ第三十二页，共三十七页。例4.2:已知单跨简支板，计算跨度l=2.34m，承受均布荷载标准值3KN/m2（包括板的自重），混凝土C30，钢筋HPB235，可变荷载系数1.4，永久荷载系数1.2，一类环境，确定板厚及受拉钢筋面积。解：（1）荷载及内力计算取板宽b=1000mm为计算单元，设板厚为80mm，则(2)求解设板的有效高度h0=80-20=60mm第三十三页，共三十七页。(3)计算受拉钢筋面积(5)验算适用条件(4)选配钢筋选用8@140，As=359mm2，分布筋6@250第三十四页，共三十七页。例题4.3：已知钢筋混凝土矩形截面梁b×h=250mm×500mm，混凝土C20，采用HRB335级钢筋，受拉钢筋4

18（As=1017mm2），承受的弯矩设计值是100kN.m，试验算此梁是否安全。Φ解：查表得：f