受弯正截面承载力计算汇总
(整理)钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算
第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算§1概述1、受弯构件(梁、板)的设计内容:图3-1①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而破坏,叫做正截面受弯破坏。
②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破坏,叫做斜截面受剪破坏。
③满足规范规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规范规定的要求。
比如最小配筋率、纵向2①板⑴板的形状与厚度:a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。
其计算与梁计算原理一样。
b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束)或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度60mm,并以10mm为模数(讲一下模数制);工业建筑现浇板最小厚度70mm。
⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向板中两个方向均为受力钢筋。
一般情况下互相垂直的两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。
当采用绑扎钢筋配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h≤150mm时,不应大于200mm,当板厚度h﹥150mm时,不应大于1.5h,且不应大于250mm。
板中受力筋间距一般不小于70mm,由板中伸入支座的下部钢筋,其间距不应大于400mm,其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3,其锚固长度l as不应小于5d。
板中弯起钢筋的弯起角不宜小于30°。
板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。
对于嵌固在砖墙内的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定:a. 钢筋间距不应大于200mm,直径不宜小于8mm(包括弯起钢筋在内),其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨度)。
b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出墙边的长度不应小于l1/4。
c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm,且单位长度内的总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。
第四章 受弯构件正截面承载力计算
因此得出
b
1
1
fy
cu E s
第四章 受弯构件正截面承载力计算
由平衡条件: 1 fcbxb= fyAs
可得出 1fcbbh0fyAs,max ---(4-15)
可推出适筋受弯构件最大配筋率max与 b
的表达式
maxAbs,m 0 hax b
1fc fy
---(4-16)
fy h0
360 465
0.2% h 0.2% 500 0.215%,可以。
h0
465
例题2
第四章 受弯构件正截面承载力计算
已知一单跨简支板,计算跨L0=2.34m,承受均 布荷载qk=3kN/m2(不包括板自重);混凝土 强度等级为C30;钢筋采用HPB235级钢筋。可
最小配筋率ρmin
第四章 受弯构件正截面承载力计算
4.2.2适筋受弯构件截面受力的几个阶段
第一阶段 —— 截面开裂前阶段。
第二阶段 —— 从截面开裂到纵向受拉钢筋屈服前阶段。
第三阶段 —— 钢筋屈服到破坏阶段。
第四章 受弯构件正截面承载力计算
各阶段和各特征点的截面应力 — 应变分析:
第四章 受弯构件正截面承载力计算
由式(4-16)可知,当构件按最大配筋率配筋时,由式
M1fcb(xh02 x) (4-9a)
可以求出适筋受弯构件所能承受的最大弯矩为
M m a1 x fc b 0 2b h ( 1 0 .5 b )sb b 0 2h 1 fc
其中, sb ----截面最大的抵抗矩系数,可查表。
坏。
第四章 受弯构件正截面承载力计算
受弯构件的配筋形式
P
P
混凝土受弯构件正截面承载力计算
r As f y As a1 fcbx x a1 fc
bh0 bh0 f y bh0 f y h0 f y
令
x
h0
则
r
a1 fc
fy
令b为 = r max时的相对受压区高度,即
rmax
b
a1
f
fc
y
= r max时的破坏形态为受压区边缘混凝土达到极限压
c fc e0 e ecu
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
2.0
各系数查表4-3
e0 0.002 0.5( fcu,k 50)105 0.002
ecu 0.0033 0.5( fcu,k 50)105 0.0033
4.钢筋应力—应变关系的假定(本构关系)
Ese e e y fy e ey
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究
一、受弯构件正截面破坏过程
受弯构件正截面破坏分为三个阶段 • 第一阶段:裂缝开裂前 • 第二阶段:从开裂到钢筋屈服 • 第三阶段:从钢筋屈服到梁破坏
(1)第I阶段
当荷载比较小时,混凝土基本处 于弹性阶段,截面上应力分布为三 角形,荷载-挠度曲线或弯矩-曲率 曲线基本接近直线。截面抗弯刚度 较大,挠度和截面曲率很小,钢筋 的应力也很小,且都于弯矩近似成 正比。
My
Mu
Failure”,破坏前
可吸收较大的应变
能。
0
f
2.超筋梁(Over reinforced)破坏
钢筋配置过多,将发生这种破坏。 破坏特征:破坏时钢筋没有达到屈服强度,破坏是由 于压区混凝土被压碎引起,没有明显预兆,为脆性破 坏。
混凝土结构设计原理-受弯构件正截面承载力
受弯构件正截面承载力计算
第一阶段:构件未开裂,弹性工作阶段。 第二阶段:带裂缝工作阶段。 第三阶段:钢筋塑流阶段。
受弯构件正截面承载力计算
阶段Ia — 抗裂计算依据; 阶段II — 变形、裂缝宽度计算依据; 阶段IIIa — 承载力计算依据。
受弯构件正截面承载力计算
二 钢筋混凝土梁正截面的破坏形式
受弯构件正截面承载力计算
钢筋的布置 Construction of reinforced bars
梁腹板高度hw>450mm时,要求在梁两侧沿高度每隔200mm设置一根纵 向构造钢筋,以减小梁腹部的裂缝宽度,直径≥10mm。
1. 为保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能,钢筋的混凝 土保护层厚度一般不小于25mm,与环境类别有关;
HRB335 钢筋 HRB400 钢筋
b s,max b s,max
最大配筋率ρmax
b max b
1 f c
fy
受弯构件正截面承载力计算
最小配筋率ρmin
最小配筋率规定了少筋和适筋的界限
min
As ft 0.45 bh fy
且同时不应小于0.2%
受弯构件正截面承载力计算
2.
3.
矩形截面梁高宽比h/b=2.0~3.5;T形截面梁高宽比h/b=2.5~4.0;
梁的高度h通常取为1/10~ 1/15梁跨,由250mm以50mm为模数增大; 梁宽为120、150、180、200、220、250、300……
受弯构件正截面承载力计算
三 受弯构件的力学特性
P
A B
M
P C D A
少筋梁:一裂即坏,裂缝很宽,脆性破坏,截面过大不经济,设计时应避免。 适筋梁:受拉钢筋屈服,混凝土达抗压极限强度,充分利用材料,作为设计依据 超筋梁:压区混凝土的压碎,受拉钢筋未屈服,脆性破坏,设计时应避免。
第三讲受弯构件正截面承载力计算精选全文
Mu
1.0
砼退出工作,拉力主要由钢筋 承担,单钢筋未屈服;
b. 受压区砼已有塑性变形,但 不充分;
c. 弯距-曲率关系为曲线,曲
0.8 My
0.6
0.4
II
M cr
0
f cr
fy
fu f
加载过程中弯矩-曲率关系
率与挠度增长加快。
(三)屈服阶段(钢筋屈服至破坏): 纵向受力钢筋屈服后,截面曲率
和梁的挠度也突然增大,裂缝宽度随 My 之扩展并沿梁高向上延伸,中和轴继 续上移,受压区高度进一步减小。弯 矩再增大直至极限弯矩实验值Mu时, 称为第Ⅲ阶段(Ⅲa)。
截面每排受力钢筋最好相同,不同时,直径差≥2mm,但 不超过4~6mm。
钢筋根数至少≥2,一排钢筋宜用3~4根,两排5~8根。 钢筋间的距离: ≥d,且≥30mm、且≥1.25倍最大骨料粒径。 自下而上布置钢筋,且要求上下对齐。
五.板内钢筋的直径和间距
❖钢筋直径通常为6~12mm;
板厚度较大时,直径可用16~25mm,特殊的用32、36mm ; 同一板中钢筋直径宜相差2mm以上,以便识别。
第二节 试验研究与分析
一、适筋受弯构件正截面的受力过程
1.梁的布置及特点 通常采用两点对称集中加荷,加载点位于梁跨度的
1/3处,如下图所示。这样,在两个对称集中荷载间的区 段(称“纯弯段”)上,不仅可以基本上排除剪力的影响 (忽略自重),同时也有利于在这一较长的区段上(L/3)布 置仪表,以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开展的情况。 在“纯弯段”内,沿梁高两侧布置多排测点,用仪表量 测梁的纵向变形。
前无明显预兆,属脆性破坏。
第3种破坏情况——少筋破坏
配筋量过少: 拉区砼一出现裂缝,钢筋很快达到屈服,可能经
受弯构件的正截面承载力计算资料
槽形板
二、截面尺寸 高跨比h/l0=1/8~1/12
矩形截面梁高宽比h/b=2.0~3.5 T形截面梁高宽比h/b=2.5~4.0。(b为梁肋) b=120、150、180、200、220、250、300、…(mm),
250以上的级差为50mm。 h=250、300、350、……、750、800、900、
4.3.1 正截面承载力计算的基本假定
(1) 截面的应变沿截面高度保持线性分布-简称平截面假定
ec
f e ec es
y xc h0 xx
f xc
h0
(2) 不考虑混凝土的抗拉强度
y
es
M xc
C
Tc T
(3) 混凝土的压应力-压应变之间的关系为:
σ
fc
上升段
c
f
c
[1
(1
e e0
M0
C 超筋梁ρ>ρmax
My B
Mu
适筋梁 ρmin<ρ<ρmax
A少筋梁ρ>ρmax
0
f0
超筋破坏形态
> b
特点:受压区混凝土先压碎,纵向受拉钢筋 不屈服。
钢筋破坏之前仍处于弹性工作阶段,裂缝开 展不宽,延伸不高,梁的挠度不大。破坏带 有突然性,没有明显的破坏预兆,属于脆性 破坏类型。
M0
a
≥30
纵向受拉钢筋的配筋百分率
截面上所有纵向受拉钢筋的合力点到受拉边缘的竖向距离
为a,则到受压边缘的距离为h0=h-a,称为截面有效高度。
d=10~32mm(常用) 单排 a= c+d/2=25+20/2=35mm 双排 a= c+d+e/2=25+20+30/2=60mm
第4章-受弯构件正截面承载力计算精选全文
适筋梁的判别条件
max b
第4章 受弯构件正截面承载力计算
习题:矩形截面梁,b=250mm,h=500mm,承受 弯矩设计值M=160kN·m,采用C20级混凝土, HRB400级钢筋,截面配筋如图。复核该截面是否 安全。
第4章 受弯构件正截面承载力计算
超筋梁的极限承载力
关键在于求出钢筋的应力
m
应取:
in
m m
in in
0.002 0.45 ft
/
fy
第4章 受弯构件正截面承载力计算
回顾
的定义:
x
h0
x
M
C
h0
Ts
相对受压区高度
第4章 受弯构件正截面承载力计算
相对界限受压区高度b
xnb 根据右图三角形相似可得xnb
xnb
cu cu y
h0
回顾
cu
h0
y
根据的定义可得b(有屈服点的钢筋)
(1) 计算跨度l0
单跨板的l0可按有关规定等于板的净跨加板的厚度。有:
l0=l n+h=(2500-120×2)+80=2340mm
(P349)
(2)荷载设计值
恒载标准值g K:水磨石地面0.03×22×1=0.66KN/m 板的钢筋砼自重0.08×25×1=2.0KN/m
白灰砂浆粉刷0.012×17×1=0.204KN/m
任意位置处钢筋的 应变和应力
cu
xnb=x/b1
h0i h0
si s
si
h0i xnb xnb
cu
cu
(
h0i b1
x
1)
cu
(
h0i b1 h0
受弯构件正截面受弯承载力计算
受弯构件正截面受弯承载力计算
在进行受弯构件正截面受弯承载力计算时,首先需要了解构件的几何尺寸和材料特性。
几何尺寸包括构件的宽度、高度和长度,材料特性包括材料的抗弯强度和弹性模量等。
在进行受弯构件正截面受弯承载力计算时,一般采用等效应力法。
根据等效应力法,构件的正截面受弯承载力可以通过以下公式计算:M=σ×S
其中,M是受弯构件所受弯矩,σ是构件截面上的应力,S是截面的抵抗矩。
在计算截面上的应力时,可以使用以下公式:
σ=M×y/I
其中,M是受弯构件所受弯矩,y是距离截面中性轴距离,I是截面的惯性矩。
在计算截面的抵抗矩时,可以使用以下公式:
S=y×A×f
其中,y是距离截面中性轴距离,A是截面的面积,f是材料的抗弯强度。
综合以上公式,可以得到受弯构件的正截面受弯承载力公式:
N=σ×S=(M×y/I)×(y×A×f)
根据构件的几何尺寸和材料特性,可以计算出受弯构件的正截面受弯
承载力。
需要注意的是,在实际工程中,受弯构件的应力和截面的抵抗矩常常
不是均匀分布的,需要进行更加详细的计算和分析。
此外,由于材料的塑
性变形和结构的不完美性等因素的存在,实际承载能力可能小于理论计算值。
综上所述,受弯构件正截面受弯承载力计算是结构工程中的重要任务,它通过等效应力法来确定构件在受弯状态下的承载能力。
在实际工程中,
应该考虑到材料和结构的各种因素,进行更加精细的分析和计算。
正截面承载力—受弯、受压、受拉
➢ 我国GBJ10-89规范取0=fcm=1.1fc;
➢ 我国DL/T5057-1996、JTJ267-98、GB50010-2002规范
取0=fc。
美国ACI 318—95、欧洲混凝土委员会模式规范
CEB —FIP 1990以及欧洲共同体委员会规范则以标
准圆柱体(150mm300mm)试件的抗压强度标准值
二、基本公式——对任意截面
1、截面的曲率 :
(a)
2、截面上的混凝土应变: 3、截面上的混凝土应力:
4、截面上的钢筋应力:
2
3
5、微元面积上混凝土压应力的合力:
dNi=ci.dAi=b(y).dy.ci(ci) 即:dNi = b(y).ci(ci).dy 6、平衡方程(b)、(c):
N 0 :
28
2、截面M-关系的计算
(a)
应
力钢理 、筋论 内,上 力的
(b)
的 分 布
混 凝 土 ,
—
弯 矩 曲 率
(c)
截 面 及 其 应
关 系 的 确 定
变 29
由上图,静力平衡条件得 :
(a) (b)
用数值计算时,沿高度把截面划分成若干条带,假 定条带上的应力是个常值,上式可近似写为:
力的影响不明显 ; 对0 大的超筋梁和小偏压柱,基本不变。
因此,有些规范把取为常数。 我国: 0=fc=0.67fcu; 美国ACI:0=/(2)=0.72/(2×0.425)fc=0.85 fc
11
❖1 关于混凝土抗压强度:
我国规范GBJl0—89、GB 50010-2002、水工混凝 土结构设计规范DL/T5057—1996、港工规范JTJ 267-98以及英国混凝土结构设计规范BS8110以标 准立方体试块(150mm×l50mm×l50mm)的抗压强 度标准值作为混凝土强度等级。
[精华]混凝土结构的受弯构件正截面承载力计算
第四章 受弯构件正截面承载力
(1)材料选用
▲混凝土:现浇梁板:常用C20~C30级混凝土; 预制梁板:常用C20~C35级混凝土。
(这是由于适筋梁的Mu主要取决于fyAs,因此RC受弯构 件的 fc 不宜较高)
▲钢筋:梁常用Ⅱ~Ⅲ级钢筋,板常用Ⅰ~Ⅱ级钢筋。 (RC受弯构件是带裂缝工作的,由于裂缝宽度和挠度变形
d
a'
0.5(1 ) 0.55
故取 x = xb
h0 即取 M1 s,max 1 fcbh02
(注:为提高破坏时的延性也可取x = 0.8xb)
第四章 受弯构件正截面承载力 (2)情况二:已知:M,b、h、fy、 fy ’、 fc、As’
求:As 未知数:x、 As
M f y As (h0 a)
x) 2
第四章 受弯构件正截面承载力 ▲基本公式的另一表达形式
基本公式 1 fcbx f y As
M
Mu
1 fcbx(h0
x) 2
f y As (h0
x) 2
当令 =x/h0
s=1-0.5
s= (1-0.5 ) 此两式可知: 、 s 、 s三个系
时
数只要知道其中一个,其余两个即可
其中M1 s,max1 fcbh02
第四章 受弯构件正截面承载力 ▲补充条件x= bh0或 = b的依据
由基本公式求得:
As
As
1 fc
fy
b h0
2
M
1 fcbh02 (1 0.5 )
f y (h0 a)
为使As 、 As’的总量最小,必须 使
d ( As As ) 0
(完整版)第4章受弯构件正截面受弯承载力计算
第4章 受弯构件正截面受弯承载力计算一、判断题1.界限相对受压区高度ξb 与混凝土等级无关。
( √ )2.界限相对受压区高度ξb 由钢筋的强度等级决定。
( √ )3.混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。
( √ )4.在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。
( × )5.在适筋梁中增大截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。
( × )6.在适筋梁中其他条件不变时ρ越大,受弯构件正截面承载力也越大。
( √ )7.梁板的截面尺寸由跨度决定。
( × )8,在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直,即正交,故称其破坏为正截面破坏。
( √ )9.混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。
( × )10.单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min =A s,min /bh 0。
( × )11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max 由截面尺寸确定。
( × )12.受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。
( × )13.T 形截面构件受弯后,翼缘上的压应力分布是不均匀的,距离腹板愈远,压应力愈小。
( √ )14.第一类T 形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。
( × )15.超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。
( × )16.以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。
( × )17.与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。
( × )18.素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。
( √ )19.梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。
( × )二、填空题1.防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin _______,防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax ____。
受弯构件正截面承载力计算计算详解
侧向约束:侧向支撑对受弯构件正截面承载力的影响
支撑刚度:支撑刚度对受弯构件正截面承载力的影响
侧向刚度:侧向刚度对受弯构件正截面承载力的影响
受弯构件正截面承载力计算方法
PART 03
经验公式法
适用范围:适用于梁、板等受弯构件
公式形式:根据不同的受弯构件形式,采用不同的经验公式进行计算
计算步骤:根据经验公式,确定相关参数,代入公式进行计算
确定截面有效高度
计算截面承载力
确定材料强度
进行承载力计算
计算截面内力
进行承载力计算
确定计算简图和截面尺寸
确定材料强度
结果分析和评价
计算结果的准确性分析
计算结果的优化建议和改进措施
计算结果与实验数据的对比分析
计算结果的可靠性评估
受弯构件正截面承载力计算的实践应用
PART 05
工程实例介绍
在某高速公路工程中,通过受弯构件正截面承载力计算,合理地选择了桥梁的跨度和配筋,有效降低了工程成本。
确定弯矩大小:根据梁的承载能力、跨度和荷载等参数,计算出梁所承受的最大弯矩值。
考虑弯矩的偏心影响:根据梁的截面尺寸和弯矩分布情况,确定弯矩的偏心距,以考虑其对梁截面承载力的影响。
考虑梁的剪切和扭转变形:在计算弯矩分布和大小的同时,还需考虑梁的剪切和扭转变形对承载力的影响。
选择合适的计算方法
确定计算简图和截面尺寸
PART 01
受弯构件的定义
受弯构件是指主要承受弯矩或剪力和扭矩共同作用的构件
受弯构件在桥梁、屋盖、板、梁等建筑中广泛应用
受弯构件的正截面承载力是指构件在垂直于轴线的截面上所能承受的最大正压力
受弯构件正截面承载力计算是结构设计中的重要内容,直接关系到建筑物的安全性和经济性
3.2 正截面承载力计算
3.2 正截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件通常承受弯矩和剪力共同作用,其破坏有两种可能:一种是由弯矩引起的,破坏截面与构件的纵轴线垂直,称为沿正截面破坏;另一种是由弯矩和剪力共同作用引起的,破坏截面是倾斜的,称为沿斜截面破坏。
所以,设计受弯构件时,需进行正截面承载力和斜截面承载力计算。
一、单筋矩形截面1.单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式与钢筋和混凝土的强度以及纵向受拉钢筋配筋率ρ有关。
ρ用纵向受拉钢筋的截面面积与正截面的有效面积的比值来表示,即ρ=As/(bh0),其中A s为受拉钢筋截面面积;b为梁的截面宽度;h0为梁的截面有效高度。
根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的具有不同破坏特征。
①适筋梁配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。
适筋梁从开始加载到完全破坏,其应力变化经历了三个阶段,如图3.2.1。
第I阶段(弹性工作阶段):荷载很小时,混凝土的压应力及拉应力都很小,应力和应变几乎成直线关系,如图3.2.1a。
当弯矩增大时,受拉区混凝土表现出明显的塑性特征,应力和应变不再呈直线关系,应力分布呈曲线。
当受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变εtu时,截面处于将裂未裂的极限状态,即第Ⅰ阶段末,用Ⅰa表示,此时截面所能承担的弯矩称抗裂弯矩M cr,如图3.2.1b。
Ⅰa阶段的应力状态是抗裂验算的依据。
第Ⅱ阶段(带裂缝工作阶段):当弯矩继续增加时,受拉区混凝土的拉应变超过其极限拉应变εtu,受拉区出现裂缝,截面即进入第Ⅱ阶段。
裂缝出现后,在裂缝截面处,受拉区混凝土大部分退出工作,拉力几乎全部由受拉钢筋承担。
随着弯矩的不断增加,裂缝逐渐向上扩展,中和轴逐渐上移,受压区混凝土呈现出一定的塑性特征,应力图形呈曲线形,如图3.2.1c。
第Ⅱ阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。
当弯矩继续增加,钢筋应力达到屈服强度f y,这时截面所能承担的弯矩称为屈服弯矩M y。
例题受弯构件正截面承载力计算精选全文
单筋截面与双筋截面的不同在于同时在受拉、受压区 增配了钢筋,相应的承载力得到提高,而此部分的用钢量 对构件的破坏形式影响不大。
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第七节 T形截面受弯构件 正截面承载力计算
一、概述 1. T形截面的组成及特点
节约混凝土,减轻自重, 有利于提高承载力,工程 中广泛应用。
T形截面截面正截面承载力
【 解 】 查 表 得 fc=9.6N/mm2 , ft =1.10N/mm2 , fy =300N/mm2 , ξb=0.550 , α1=1.0 , 结 构 重 要 性 系 数 γ0=1.0,可变荷载组合值系数Ψc=0.7 1. 计算弯矩设计值M
钢筋混凝土重度为25kN/m3 ,故作用在梁上的恒荷载 标准值为
552 2 2.974106 1.0 9.6 1000
=6.41mm<ξbh0=0.614×55=33.77mm 不属超筋梁。 As=α1fcbx/fy=1.0×9.6×1000×6.41/210=293mm2 45ft/fy =0.45×1.10/210=0.24%>0.2%,取 ρmin=0.24% ρmin bh=0.24%×1000×80=192mm2< As =293mm2
【解】查表得楼面均布活荷载=2.5kN/m2,fc=9.6N/mm2,
ft =1.10N/mm2,fy =210N/mm2, b =0.614,α1=1.0,
结构重要性系数γ0=1.0(教学楼安全等级为二级),可
变荷载组合值系数Ψc=0.7
(1)计算跨中弯矩设计值M
钢 筋 混 凝 土 和 水 泥 砂 浆 重 度 分 别 为 25kN/m3 和 20kN/m3,故作用在板上的恒荷载标准值为
x h0
h02
受弯构件正截面承载力计算
现浇矩形梁宽b的模数:12、15、18、20、 22、25cm;
高h的模数: h≤80cm:5cm为一级差; h>80cm:10cm为一级差。
(三)梁钢筋的种类及作用 梁钢筋包括:主筋、弯起钢筋、箍筋、架
立钢筋及纵向水平钢筋,如P44图3-5。
架立钢筋
箍筋
弯起钢筋
纵向钢筋
绑扎钢筋骨架
1、钢筋的种类
主
主筋弯折处。
单向板内的钢筋
分布筋
主筋 a)顺板 跨方向 主筋 b)垂直板跨方向
③ 间距:S≯20cm
直径: d行≮8mm 分布筋
主筋
主
d人≮6mm
布筋 A行≮0.1%A板。
分布筋
主筋
主筋
★在所有主筋弯折处, 均应设分布钢筋。
单向板内的钢筋 a)顺板跨方向 b)垂直板跨方向
(二)梁截面形式及尺寸:
架立筋
箍筋 主钢筋
≥
箍筋 ≥
净距
≥
≥ (三层及三层以下)
净距
≥ (三层以上)
水平纵向钢筋
≥
梁主钢筋净距和 混凝土保护层
主钢筋
a)绑扎钢筋骨架
b)焊接钢筋骨架
钢筋骨架形式: 绑扎(绑扎不紧,仍可能发生错动); 焊接(有焊缝长度限制,见P44图3-6)
架立钢筋
斜筋
弯起钢筋
斜筋
纵向钢筋
焊接钢筋骨架示意图
3、受弯构件可能发生的两种主要破坏形式 正截面破坏:沿弯矩最大的截面破坏; 斜截面破坏:沿剪力最大或弯矩和剪力都较
大的截面破坏。
二、受弯构件的构造 1、构造的作用:解决现时不能控制的因
素(如计算上的),控制结构尺寸,便于施工。 2、混凝土保护层厚度c:钢筋外边缘到
T形截面受弯构件正截面承载力计算精选全文
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①当为第一类T形截面时
或
②当为第二类T形截面时
(2)判定T形截面类型:
故属于第一类T形截面。
(3)求受压区高度x
截面设计:
(5)选择布置钢筋
截面复核:
(3)正截面抗弯承载力
1)在截面设计时:
2)在截面校核时:
时为第一类T形截面;
时为第二类T形截面。
时为第一类T形截面;
时为第二类T形截面。
2.截面复核
已知受拉钢筋截面面积及钢筋布置、截面尺寸和材料强度级别,要求复核截面的抗弯承载力Mu 。
解:(1)检查钢筋布置、最小配筋率是否符合构造要求
(2)判定T形截面类型,
若满足
属于第一类T形截面,否则属于第二类T形截面。
(3)求得正截面抗弯承载力Mu
(3)求得正截面抗弯承载力Mu
第一类T形截面
4.6.1 基本计算公式及适用条件
T形截面的分类
1.第一类T形截面
视同bf ×h的矩形截面,基本计算公式 :
(4-40)
(4-41)
(4-42)
计算图式
适用条件
在验算T形截面的值时,近似地取梁肋宽b来计算,为什么?
(1)
(2)
2.第二类T形截面
基本计算公式:
计算图式
T形截面受弯构件截面类型判断公式总结:
10、你要做多大的事情,就该承受多大的压力。11/13/2020 8:36:16 PM20:36:1613-十一月-2011、自己要先看得起自己,别人才会看得起你。11/13/2020 8:36 PM11/13/2020 8:36 PM十一月-20十一月-2012、这一秒不放弃,下一秒就会有希望。13-Nov-2013 November 2020十一月-2013、无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异纸上画饼充饥,无补于事。Friday, November 13, 202013-Nov-20十一月-2014、我只是自己不放过自己而已,现在我不会再逼自己眷恋了。十一月-2020:36:1613 November 202020:36
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此外,纵向受压钢筋对截面延性、抗裂性、变形等
是有利的,因此,在抗震结构中要求框架梁必须配置
一定比例的受压钢筋。
5.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
● 简支梁可取h=(1/10 ● 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。
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
经济配筋率
•板:(0.4~0.8)%; •矩形截面梁:(0.6~1.5)%; •T形截面梁:(0.9~1. 8)%。
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
◆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C15~C25级混凝土 预制梁板:常用C20~C30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。
x≥xbh0时, Mu=?
2 M u,max = a s,max a1 fcbh0
这种情况在施工质量出现问题,混凝土没有达到设计强度 时会产生。
As<rminbh,?
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
§ 5.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。
O
0.002 0.0033 εc
O
εy
0.01
εs
5、h0、bh0、r、x、x、xb 、as、γs 截面有效高度h0、截面有效面积bh0、配筋率r= As/bh0 、受压 区高度x、相对受压区高度x =x/h0 、界限相对受压区高度xb 、 as = x(1- 0.5x )、 γs=0级钢筋
板:常用HPB235~HRB335级钢筋。
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
◆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 ~ 1/16)L,b=(1/2~1/3)h 估计
Ü Ñ Ê ¹ ¸ Ö ½ î
A s'
As
5.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
一般来说采用双筋是不经济的,工程中通常仅在以下 情况下采用:
◆
弯矩较大,按单筋矩形截面计算ξ >ξ b,而梁截面
尺寸受到限制,混凝土强度等级又不能提高时;
◆ 在不同荷载组合情况下,梁截面承受异号弯矩;
Ts= fy As
a1 f cbxh0 = f y As 2 2 M = a1 f cbh0 x 1 - 0.5x = a sa1 f cbh0 = f y As h0 1 - 0.5x = s f y As h0
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
只有x,As,基本公式可解
2 2 问题? M = a1 f cbh0 x (1 - 0.5x ) = a s a1 f cbh0
M as = a s ,max 2 af cbh0
As r min bh
?
增加截面尺寸或 fc
?
应取 As = rminbh
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
5.4.2 计算方法 ★截面设计
已知:弯矩设计值M 求:截面尺寸b,h(h0)、截面配筋As,以及材料强度fy、fc 未知数:受压区高度x、 b,h(h0)、As、fy、fc
基本公式:两个
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。
第五章 受弯构件正截面承载力
§ 5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
5.4.1 承载力计算公式 ◆基本公式 Basic Formulae
a1fc
a1 f cbx = f y As
C=a1fcbx
M
x=b1xc
x x M = a1 f cbx h0 - = f y As h0 - 2 2
少筋破坏:受拉区混凝土一旦开裂,梁即破坏,属于受拉脆性破坏。
超筋破坏:受拉区尚未发生明显变形,受压区即发生压碎破坏,属 于受压脆性破坏。 (先屈后碎、一裂即坏、未屈先碎)
4、正截面承载力计算三个假定是什么? I、平截面假定 II、不考虑受拉混凝土贡献 III、钢筋和混凝土采用理想化应力-应变曲线 σs fy fc
x 2 M = f y As (h0 - ) = r f ybh0 (1- 0.5x ) 2
1 M M h0 = = (1.05 ~ 1.1) r f b 1 - 0.5x r f yb y
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
第五章 受弯构件正截面承载力
选定材料强度 fy、fc,截面尺寸b、h(h0)后,未知数就
第五章 受弯构件正截面承载力
★截面复核
已知:截面尺寸b,h(h0)、截面配筋As,以及材料强度fy、fc 求:截面的受弯承载力 Mu>M
未知数:受压区高度x和受弯承载力Mu 基本公式: a f bx = f A
1 c y s
x x M = a1 f cbx h0 - = f y As h0 - 2 2
1、什么是“单筋”梁?
仅在截面受拉区一侧配有纵向受力钢筋的梁。
2、适筋梁破坏分为哪三个阶段? 第I阶段:开始受力~受拉区混凝土开裂 第II阶段:受拉区混凝土开裂~受拉钢筋屈服 第III阶段:受拉钢筋屈服~受压区混凝土压碎 3、钢筋混凝土梁有哪三种破坏形式?各有什么特点? 适筋破坏:受拉区钢筋发生较大变形后梁才破坏,属于延性破坏。
◆适用条件
防止超筋脆性破坏
x x b h0 或 x x b a1 fc As r= r max = x b bh0 fy
2 = a a a s a s ,max M M u ,max s , max 1 f c bh0 或
防止少筋脆性破坏
As rminbh
5.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算