04钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算PPT课件

⑵ 超筋梁
纵向受力钢筋配筋率大于 最大配筋率的梁为超筋梁。
特征:受压区混凝土被压碎破坏时,钢筋尚未屈服。 属于:脆性破坏
⑶ 适筋梁
配置适量纵向受力钢筋的 梁称为适筋梁。
特征: 有明显的三个阶段; 属于: 延性破坏 14
4.2.2 适筋受弯构件截面受力的几个阶段
试验表明，对于配筋量适中的受弯构件，从开始加载 到正截面完全破坏，截面的受力状态可以分为三个阶段：
连续次梁：h/l不小于1/18~1/12 连续主梁或框架梁：h/l不小于1/14~1/8
h b
2~3.5(矩形截)面 2.5~4.0(T形截面 )
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4.1.2 梁的构造要求 ⑵ 混凝土强度等级和保护层厚度
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4.1.2 梁的构造要求 ⑵ 混凝土强度等级和保护层厚度
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4.1.2 梁的构造要求 ⑶ 梁的配筋
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4.1.1 受弯构件的截面形状
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4.1.2 梁的构造要求
⑴ 截面尺寸
钢筋混凝土梁、板截面尺寸的要求
单向板：连续，h/l不小于1/40 简支，h/l不小于1/35 最小板厚，一般屋面≥60mm 一般楼面≥70mm
双向板：四边简支，h/l1不小于1/45 四边连续，h/l1不小于1/50
对处在承载能力极限状态下的正截面，受拉区混凝土的绝 大部分开裂退出工作，中性轴下仅残存很小的未开裂部分。 所以在计算中不考虑混凝土的抗拉强度。 ⑶ 采用理想化的应力-应变关系
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4.3.2 适筋梁破坏时截面上的应力分析
等效矩形应力图
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4.3.2 适筋梁破坏时截面上的应力分析
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4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
⑴ 配筋率应小于或等于最大配筋率
当配筋为最大的配筋率时, 混凝土的相对受压区高度为
4.4.1 基本公式
X0 , 1fcb xfyA s M 0, M u1fcbx(h02 x)
M≤ Mu1fcbx(h02 x)
弯矩设计值 正截面受弯承载力设计值
M≤MufyAs(h02x)
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4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
4.4.1 基本公式
X0 , 1fcb xfyA s M 0, M u1fcbx(h02 x)
as—纵向受拉钢筋合力点至截面受拉力边缘的距离。
构件破坏特征取决于配筋率、混凝土强度等级、截面 形式等诸多因素，但以配筋率对构件破坏特征的影响最为 明显。试验表明，随着配筋率的改变，构件的破坏特征将 发生质的变化。
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⑴ 少筋梁
配筋率小于最小配筋率 的梁为少筋梁。
特征: 一裂就坏; 属于: 脆性破坏
④ 箍筋：箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主 拉应力，并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成 空间骨架。箍筋的形式可分为开口式和封闭式两种。
箍筋的肢数，当梁的宽度b≤150mm时，可采用单肢；
当b≤400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于4根时，采
用双肢箍筋。
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4.1.2 梁的构造要求 ⑶ 梁的配筋 ⑤ 纵向构造钢筋及拉筋: 当梁的腹板高度hw≥450mm时，应
通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋 等，构成梁的钢筋骨架，有时还配置纵向构造钢筋及拉筋 等。
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4.1.2 梁的构造要求 ⑶ 梁的配筋 ① 纵向受力钢筋：梁纵筋常用直径 d =12~25mm
板受力钢筋常用直径 d =6~12mm
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4.1.2 梁的构造要求
⑶ 梁的配筋 ② 架立钢筋：
架立钢筋的最小直径（mm）
梁跨（m）
＜4
4~6
＞6
最小直径（mm） 8
10
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③ 弯起钢筋：弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分， 在靠近支座的弯起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力共 同产生的主拉应力，即作为受剪钢筋的一部分。
钢筋的弯起角 度一般为45°，梁 高h＞800mm时可 采用60°。
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4.1.2 梁的构造要求
⑶ 梁的配筋
第Ⅰ阶段(弹性工作阶段) 加载→开裂 开裂弯矩Ｍcr
Hale Waihona Puke Baidu
第Ⅱ阶段(带裂缝工作阶段) 开裂→屈服 屈服弯矩My
第Ⅲ阶段(破坏阶段)
屈服→压碎
极限弯矩Mu
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三个阶段的作用：
第Ⅰa 阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ 阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 第Ⅲa 阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据。
⑶ 分布钢筋：一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二 是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度或 混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。
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4.2 受弯构件正截面的受力特征
4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响
构件的截面配筋率是指纵向受力钢
筋截面面积与构件截面有效面积之比，
即
AS bh0
截面有效高度, h0=h-as
M≤ Mu1fcbx(h02 x)
弯矩设计值 正截面受弯承载力设计值
M≤MufyAs(h02x)
记 :=h x0相 对 受 压 区 高 度
M ≤ M u1fc b h 0 2(1 0 .5)
M ≤ M ufyA sh 0(10 .5)22
4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
4.4.2 适用条件 (配筋率在适筋梁的范围内)
4 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
4.1 概述 受弯构件是指截面上同时承受弯矩MV，而轴力N可以
忽略不计的构件，它是土木工程中数量最多，使用较为广 泛的一类构件。
楼板
墙 地下室底板 梁
楼梯 柱
梁
墙下基础 柱下基础 1
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4.3 受弯构件正截面承载力计算的基本假定和方法
4.3.1 基本假定
⑴ 平截面假定
As’
as’
ct
s’
dy
c
nh0
y
h0 h
As
(1-n)h0
s
as
tb
b
构件受荷变形后截面的应变规律符合“平均应变平截
面假定”，简称平截面假定。即截面内任意点的应变与该
点到中心轴的距离成正比。
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⑵ 不考虑混凝土的抗拉强度 由于混凝土抗拉强度很低，在荷载不大时就已开裂。
在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋（腰筋），并用拉筋 固定。腰筋截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%，且其 间距不宜大于200mm。
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4.1.3 板的构造要求 ⑴ 板的厚度
60mm、70mm、 80mm、100mm、 120mm ⑵ 受力钢筋 直径: 6～12mm 间距: 70～200mm