第4章 受弯构件正截面强度.ppt

1、受弯构件正截面承载力的计算钢筋混凝土柔性构件的强度，第4章第4章，建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法概述公路桥涵工程中受弯构件正截面承载力计算方法，4.1概述，4.1.1结构中常用的梁、梁、板的结构要求是典型的受弯构件(M、V)，梁中的钢筋， 当梁的上部没有受压钢筋时，两根垂直钢筋应配置成在梁底有箍筋和纵向钢筋的钢骨架，直径一般不小于10 mm. 1。 为保证钢筋与混凝土的耐久性、耐火性和粘结性能，钢筋混凝土保护层厚度一般不小于25毫米；2.矩形梁的高宽比为2.0 3.5；h/b=2.5 4.0；3.梁的高度通常取为梁跨度的1/10 1/15，随着模数从250毫米增加到50毫米。当梁高为5

2、00mm时，要求沿梁两侧高度每隔200mm设置一根纵向结构钢筋，以减小梁腹的裂缝宽度，直径10mm。4 . 1 . 2板的分类，两侧支撑的板按单向板计算；当长边与短边之比大于3时，按单向板计算；否则按双向板计算，单跨简支板的最小厚度不小于板跨的1/35。多跨连续板的最小厚度不得小于板跨的1/40，悬臂板的最小厚度不得小于板跨的1/12。单向板、单向板、双向板、悬臂板筏板基础板，从刚度出发，单跨简支板hminl1/35，多跨连续板hminl1/40，悬臂板最小厚度不小于1/12板跨。2.现浇单向板最小厚度：屋面板不小于60毫米，民用建筑楼板不小于60毫米，工业建筑楼板不小于70毫米，双向板不小于

3、80毫米，板厚以10毫米为模数。混凝土保护层厚度一般不小于15毫米，钢筋直径d；HPB235级钢筋，直径通常为6 12毫米；当钢板厚度较大时，钢筋直径可为14 18毫米HRB335级钢筋；3.钢筋的间距一般在70至200毫米之间；4.分布的钢筋应布置在垂直于受力钢筋的方向，以便荷载能均匀地传递到受力钢筋上，受力钢筋的位置能在施工中固定，同时能抵抗温度和收缩引起的应力。单位长度配筋的截面积不应小于单位宽度受力钢筋截面积的15%，间距不应大于250毫米；直径不应小于6mm当温度变化较大或集中荷载较大时，分布钢筋的截面积应适当增大，间距不应大于200毫米；混凝土强度等级：C25、C30、C35、C4

4、0；钢筋的强度等级和普通直径：梁的纵向受力钢筋：HRB400、HRB235；直径：12、14、16、18、20、22和25毫米；如果设计中使用两种不同直径的钢筋，钢筋直径之间的差异至少为2mm梁的箍筋直径应为HPB235、HRB335和HRB400，常用直径为6、8、10mm；4.1.4。梁板的材料选择和结构要求，混凝土保护层厚度：纵向钢筋外表面至截面边缘的垂直距离，用C. 函数表示：(1)保护纵向钢筋不受腐蚀；(2)火灾时，钢筋温度缓慢上升；(3)使纵向钢筋与混凝土有更好的粘结。混凝土保护层的最小厚度要求：耐久性、耐火性和钢筋与混凝土的粘结性能。梁下部至少有2根钢筋，钢筋的布置应满足混凝土保

5、护层厚度和钢筋净间距的要求；当梁的上部没有受压钢筋时，应配置两根垂直肋形成钢骨架4.2受弯构件正截面的力学特性，P、P、P、P、4.2.1，配筋率对构件破坏特性的影响，破坏模式，以及在屈服阶段合适配筋梁的承载力基本不变的现象，变形可以持续很长时间，表明它们在完全破坏前具有良好的变形能力，在破坏前能够吸收大的应变能。这种失效称为“延性失效”。超筋梁的破坏取决于混凝土的压碎，穆与钢筋的强度无关，钢筋的抗拉强度没有得到充分发挥，也没有明显的破坏预警。因此，在工程中应避免。当钢筋较少时，一旦梁开裂，钢筋可能进入加固段，最终断裂。梁的破坏类似于素混凝土梁，其特征是拉伸脆性破坏。少筋梁的拉脆性破坏比多筋梁

6、的压脆性破坏更突然、更不安全、更不经济，因此不允许在建筑结构中使用。4.2.2钢筋混凝土梁受弯构件的应力阶段、三等分简支梁的荷载图和试验录像显示，从加载开始到受拉区混凝土开裂，整个梁段都参与了应力。虽然受拉区混凝土在开裂前有一定的塑性变形，但整个截面的应力基本上接近线弹性。截面的抗弯刚度大，截面的挠度和曲率小，钢筋的应力也小，与弯矩近似成正比。当拉伸边缘处的拉伸应变达到混凝土的极限拉伸应变(et=etu)时，这是该截面即将开裂的临界状态，此时的力矩值称为开裂力矩Mcr(开裂力矩)。开裂时，开裂截面受拉区的混凝土停止工作，开裂前承受的拉力将传递给钢筋，导致钢筋应力突然增加(应力再分布)，使中性轴

7、比开裂前上移更多。随着荷载的继续增加，钢筋的拉应力、挠度变形和裂缝宽度继续发展，但中性轴的位置没有明显变化。由于受压区混凝土的压应力增加，其弹塑性特征越来越明显，受压区的应力模式逐渐呈现曲线分布。当荷载达到一定值时，纵向受拉钢筋将开始屈服。在这一阶段，钢筋的拉伸应变和受压区混凝土的压缩应变迅速发展。当受压区边缘的纤维应变增加到混凝土的极限压应变时，构件开始破坏。此后，虽然再次进行试验时变形会继续，但弯矩会开始减小，最终受压区的混凝土会被压碎，导致构件完全失效。第一阶段：抗裂计算的依据；第二阶段：检查构件在正常使用极限状态下的变形和裂缝宽度的依据；第三阶段：承载力极限状态的计算基础，少筋梁的概念

8、和延性系数；4.3建筑工程中受弯构件正截面承载力的计算方法；1基本假设，假设构件截面在弯矩作用下变形后保持平坦；2)不考虑受拉区混凝土的参与，受拉区混凝土开裂后停止工作；3)材料的本构关系(应力-应变)混凝土的压缩本构关系和钢筋的拉伸本构关系采用理想简化模型。 规范混凝土应力-应变关系，上升段：下降段：1)当 0 0.0033时，取0.0033 3)当n2计算时，取2。具有明显屈服点的钢筋的应力-应变关系简化如下：等效矩形应力图的质心位置与实际抛物线应力图相同，即合力作用点不变。4.3.2单桩正截面承载力的计算3、适用条件，限值相对于受压区高度、1)有明显屈服点的受弯构件，限值相对于受压区高度

9、、2)无明显屈服点的受弯构件和适用钢筋混凝土梁的判定条件及确定方法：根据钢筋混凝土梁的极限弯矩等于相同截面、相同混凝土强度等级的素混凝土梁的极限弯矩(即开裂弯矩)的条件。最小配筋率规定了少筋与适筋之间的界限，4最小配筋率，经济配筋率，梁：0.51.6%，板：0.40.8%，3.3矩形截面单筋，1。防止超级钢筋的脆性破坏。防止少筋脆性破坏，适用条件，问题： min？ b？承载力复核已知为：截面尺寸b，h(h0)，截面配筋As，材料强度fy，fc；弯曲能力未知：压缩区高度x和弯曲能力；截面设计已知为：弯矩设计值m已知为：截面尺寸b，h(h0)，截面配筋as，材料强度fy，fc未知：受压区高度x，b

10、，H(h0)，as，fy，fc，计算式，4.3.3双筋矩形截面，弯矩很大，单筋矩形截面弯矩为95 b，但梁截面尺寸有限，混凝土强度等级不能提高；也就是说，钢筋布置在受压区，以补充混凝土受压能力的不足。梁截面承受不同的弯矩(地震或风荷载)，此时出现双钢筋截面。由于受压钢筋能提高截面的延性，所以要求框架梁在抗震结构中必须配备一定比例的受压钢筋。As/As0.3(0.5)，受压钢筋强度利用：规范10.2.10.2，受压钢筋配置后，为防止受压钢筋屈曲导致受压区混凝土保护层过早坍塌，有必要配置封闭箍筋。当一层纵向受压钢筋超过5根且直径大于18毫米时，S10d；当b400mm且一层有3根以上纵向压杆时，或

11、B400，且一层有4根以上纵向压杆时，应设置复合箍筋。在满足结构要求的情况下，截面达到的标志仍然是受压边混凝土达到ecu。在受压边混凝土应变达到ecu之前，如果受拉钢筋先屈服，其破坏模式与合适的钢筋梁相似，具有很大的延性。计算截面抗弯承载力时，仍可按等效矩形应力图法考虑受压区混凝土的应力。对于轴心受压构件，钢筋的抗压强度fy 400 MPa。为了充分发挥受压钢筋的强度，其应变不应小于0.002。基本公式，适用条件，防止超筋脆性破坏，保证抗压钢筋强度的充分利用。注：在双筋截面中不存在钢筋失效的情况，因此不需要检查最小配筋率。“工”字形截面？法兰：T形截面的突出部分；肋(网):中间部分。4.3.4

12、丁字截面正截面承载力计算，分类，第一类丁字截面，防止超级钢筋脆性破坏，xxb。一般都能满足。为了防止少筋的脆性破坏，受拉钢筋的面积应满足Asminbh，b为t形截面腹板的宽度。对于工字形和倒丁字形截面，受拉钢筋应满足以下要求：Asrminbh (bf-b)hf，基本公式，第二类丁字形截面，=，=，第二类丁字形截面，为了防止超级钢筋的脆性破坏，单个钢筋部分应满足：单个钢筋矩形截面，A，截面的要求，如果是，如何处理？b、强度检查如果，如何找到承载力如果，如何找到承载力。双钢筋矩形截面、A，如果在截面设计中已知A，如何计算te的面积t形截面、a，如何区分哪种截面设计？在强度复核时如何区分哪种类型，序

13、号大写和小写英语音标音标汉语音标1A : LF角；系数倾斜角，应变梯度，线膨胀系数，地震影响系数，相角 2Bet磁通量系数；角度；系数风振系数，等效弯矩系数 3Ga :M电导系数(下例)，(GQEw)荷载分项系数 4变化；密度；屈光度，“挠度，节点位移，比值，虚位移，广义位移”，EP的基数“西隆对数”，和“应变”，6 zetazat塔截断系数；方位角；阻抗；相对粘度；原子序数，“临界阻尼比”7EIT滞后系数；效率(以数字表示)、“风荷载地形修正系数”、弹性模量折减系数、非对称截面影响系数8 然后 it西塔温度；9 IOT AIOT的相角很小，有一点10介电常数11波长(小写)；体积，“长细比”，12mju，磁导率系数；微型；放大系数(以数字表示)，风荷载体型系数，风压高度变化系数，动态放大系数 13 纳居磁阻系数，风荷载脉动影响系数，泊松比 14 锡克斯相对压力区高度 b，风荷载脉动增大系数，荷载欠载系数 15 欧米克戎16派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派派