混凝土基本原理受弯构件正截面承载力计算

(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
图4-3
第
混凝土结构设计原理
四 章
2．现浇梁、板的截面尺寸
► 矩形截面梁的高宽比h/b 一般取2.0 ~ 3.5；
T 形截面梁的 h/b 一般取2.5 ~ 4.0
►梁肋宽b 一般取为100、120、150、（180）、
ห้องสมุดไป่ตู้
200、（220）、250、300、350mm，300mm以下
►单位长向上分布筋表面面积不宜小于单位宽度上受力
钢筋截面面积的15%，分布筋的间距不宜大于250mm，直
径不宜小于6mm；
►作用：均匀传力；固定受力钢筋位置；
抵抗温度和收缩应力。
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四 章
2．混凝土保护层厚度及作用
►保护层厚度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，见附表14； ►室内环境下：
在弯矩和剪力共同作用下发生斜截面受剪或受弯破坏。
图4-2 本章要求掌握：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。
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受弯构件的配筋形式
P
P
剪力引起的 斜裂缝
架立
箍筋
弯矩引起的 垂直裂缝
弯筋
纵筋
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四 章
4.1.1 截面形状及尺寸
1. 受弯构件梁、板的截面类型
四 章
§4. 2 受弯构件正截面受力全过程和破坏特征
4.21.．1 适正筋截梁面的工试作验的三个阶段
(1 ~ 1)L 34
应变测点P (1 ~ 1)L
P
34
百分表 L
弯矩M图
剪力V图
图4-4试验梁
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四 章
可绘出适筋梁跨中弯矩M/Mu~f点的曲线如图：
图4-5 M0-φ0图
第
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混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d；
垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，以便将
荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定
受力钢筋的位置，同时也可抵抗温度和收缩等产生
的应力。
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• 板的分布筋
►采用HPB300（Ⅰ级）和 HRB335级（Ⅱ级）钢筋； ►常用直径6和8 mm；
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现浇钢筋混凝土板的最小厚度（mm）
板的类别
表4-2
厚
度
屋面 板
60
单向 板
民用建筑楼板
60
工业建筑楼板
70
行车道下的楼板
80
双向板
80
肋间距小于或等于700mm
40
密肋 板
肋间距大于700mm
50
板的悬臂长度小于或等于500mm
60
悬臂 板
板的悬臂长度大于500mm
80
的级差为50mm。；括号中的数值仅用于木模。
► 梁 的 高 度 采 用 h=250 、 300 、 350 、 750 、 800 、
900mm。800mm以下的级差为50mm， 800mm以
上的为100mm。
►现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度
（b=1000mm）进行计算，还应满足下表要求：
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四 章
◆为保证RC结构的耐久性、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(cover)厚度一般不小于 25mm；
◆为保证混凝土浇注的密实性(consolidation)，梁底部钢 筋的净距(clear spacing)不小于25mm及钢筋直径d，梁上 部钢筋的净距不小于 30mm及1.5 d；
无 梁 楼板
150
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四 章
4.1.2 钢筋布置
1．梁的钢筋布置要求
►梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级（Ⅲ 级）和HRB335级（Ⅱ级）；
►常用直径12、14、16、18、20、22和25mm ;
►根数不少于3（或4）根； ►梁箍筋宜采用HPB300（Ⅰ级）、 HRB335级（Ⅱ级） 和HRB400级（Ⅲ级）钢筋，常用直径6、8、10mm。
梁的最小砼保护层厚度cmin=25mm； 板的最小砼保护层厚度cmin=15mm； ► 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；
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四 章
保护层作用 ：
►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；
第
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第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
§4.1 受弯构件的一般构造要求 4.1.1 受弯构件 4.1.2 材料的选择与一般构造
§4.2 受弯构件正截面受力全过程和破坏特征 4.2.1 正截面受弯的三种破坏形态 4.2.2 适筋受弯构件截面受力的几个阶段
四 章
c d11.5d 、 30mm
c
c c
h0 h
d2d 25mm
h0 h
d2
c
60
d2
b
c––保护层厚 c
d
35 c b
图4-2 梁配筋净距、保护层及有效高度
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第 四 章
• 板： 板内钢筋一般有纵向受力钢筋和分布钢筋；
h s
分布钢筋 受力钢筋
图4-6 板的配筋
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四 章
应变图
c max
应力图 M
t max
Mcr
M
y
My
M
xf D
Mu Z
sAs
I
ftk sAs
Ia
sAs
II
fyAs IIa
fyAs III
fyAs=Z IIIa
图4-6 梁在各受力阶段的应力、应变图
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第 四 章
• 板的纵向受拉钢筋
►采用HPB300（Ⅰ级）、 HRB335级（Ⅱ级）和 HRB400级（Ⅲ级）钢筋；
►常用直径6、8、10和12mm，现浇板的板面钢筋 直径不宜小于8mm；
►板钢筋的间距一般为（70~200mm)； ►当采用绑扎钢筋时，板厚h≤150mm，筋间距 ≤200mm；
h＞150mm，筋间距≤1.5h且≤300mm。
◆ 梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋(hanger bars)，
以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架，直径一般不小
于10mm；
◆ 梁高度h>450mm时，要求在梁两侧沿高度每隔200设置
一根纵向构造钢筋(skin reinforcement)，以减小梁腹部
第
的裂缝宽度，直径≥10mm；
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本节思考题
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四 章
§4.1 受弯构件的一般构造要求
受弯构件
pp
同时受到弯矩M和 剪力V共同作用, 而N可以 忽略的构件。
主要是指各种类型 的梁与板。
lll
M
pl
V p
图4-1
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四 章
• 受弯构件的破坏情况
在弯矩作用下发生正截面（与构件的计算轴线相垂直 的截面）受弯破坏；