受弯构件正截面计算
受弯构件正截面承载力计算—单筋矩形截面受弯构件
a1 f c bx f y As
直接求得所需的钢筋面积。
并应满足As ≥ minbh;
若≥出现As<minbh时,则应按minbh配筋。
计算步骤4
选择钢筋直径并进行截面布置,得
到实际配筋面积As、as和h0。
截面设计
控制截面
在等截面受弯构件中,指弯矩组合设
计值最大的截面;在变截面受弯构件中,
构件种类
梁
板
纵向受力钢
筋层数
1层
2层
1层
混凝土强度等级
≤ 25
45mm
70mm
25mm
≥ 30
40mm
65mm
20mm
计算步骤2
根据公式
x
M a1 f c bx( h0 )
2
解一元二次方程求得截面受压区高度x,并满足
x b h0
否则应加大截面,或提高fc ,或改用双筋梁。
计算步骤3
单筋矩形截面受弯构件截面复核
(建筑规范)
截面复核:是指已知截面尺寸、混凝土和钢筋
强度级别以及钢筋在截面上的布置,要求计算截面
的承载力Mu或复核控制截面承受某个弯矩计算值M是
否安全。
截面尺寸
已知条件
材料强度级别
钢筋在截面上的布置
钢筋布置
复核内容
配筋率
截面的承载力Mu
复核步骤1
检查钢筋布置是否符合
M u f cd bh02 b 1 0.5 b
当由上式求得的Mu<M时,可采取提高混凝土
级别、修改截面尺寸,或改为双筋截面等措施;
复核步骤五
当x≤ξbh0时,由公式
x
M u f cd bxM u f sd As h0
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。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力简便计算
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力简便计算摘要:一、引言二、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算方法1.基本概念2.影响因素3.计算公式及步骤三、简便计算方法1.经验公式2.修正系数法3.截面分类法四、计算实例1.实例一2.实例二3.实例三五、结论与建议正文:一、引言钢筋混凝土受弯构件在我国建筑行业中有着广泛的应用,其正截面承载力计算一直是工程技术人员关注的问题。
为了简化计算过程,本文将介绍一种简便的计算方法,以提高工程实践中的工作效率。
二、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算方法1.基本概念正截面承载力:指受弯构件在正截面上能承受的最大弯矩引起的内力。
影响因素:材料强度、截面尺寸、钢筋配置等。
2.影响因素(1)材料强度:包括混凝土抗压强度fc和钢筋抗拉强度fs。
(2)截面尺寸:截面宽度b、截面高度h。
(3)钢筋配置:包括钢筋直径d、钢筋间距s和钢筋数量n。
3.计算公式及步骤根据我国现行的设计规范,正截面承载力计算公式如下:c = fc * b * h * γcs = fs * d * (h - d / 2) * γs其中,Nc为混凝土截面承载力,Ns为钢筋截面承载力,γc和γs分别为混凝土和钢筋的截面折减系数。
三、简便计算方法1.经验公式根据工程实践经验,可得以下经验公式:c = 0.85 * fc * b * hs = 0.85 * fs * d * (h - d / 2)2.修正系数法针对不同钢筋直径和截面尺寸,采用修正系数进行计算。
3.截面分类法根据截面尺寸和钢筋配置,将受弯构件分为若干类别,各类别计算公式如下:(1)类别一:h / d ≤ 25c = 0.75 * fc * b * hs = 0.75 * fs * d * (h - d / 2)(2)类别二:25 < h / d ≤ 50c = 0.85 * fc * b * hs = 0.85 * fs * d * (h - d / 2)(3)类别三:h / d > 50c = 1.0 * fc * b * hs = 1.0 * fs * d * (h - d / 2)四、计算实例1.实例一某受弯构件,混凝土抗压强度fc = 20MPa,截面宽度b = 200mm,截面高度h = 300mm,钢筋直径d = 16mm,钢筋间距s = 200mm,钢筋数量n = 4。
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
单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件是指具有一个纵向钢筋(单筋)和一个矩形截面的构件。
在受弯时,矩形截面受到压力,而钢筋受到拉力,通过计算正截面承载力可以确定该构件的安全性能。
下面将介绍单筋矩形截面受弯构件正截面承载力的计算方法。
首先,计算正截面的受压区高度h和内力矩M。
假设构件受弯时的截面高度为h,宽度为b,截面厚度为d。
根据等截面原则,构件的正截面宽度和截面高度相等,即b=h。
构件的弯矩M由下式计算得出:M=Rd·Z,其中Rd为设计弯矩,Z为正截面抵抗矩。
然后,计算正截面抵抗矩Z。
在单筋矩形截面中,正截面抵抗矩由钢筋和混凝土组成。
钢筋的抵抗矩可由以下公式计算得出:Zs=As·fy·(h-d/2),其中As为钢筋截面面积,fy为钢筋的抗拉强度。
混凝土的抵抗矩可由以下公式计算得出:Zc=0.85·fck·(b·h-(As+Asc)·(h/2-d/2)),其中fck为混凝土的抗压强度,Asc为纵向钢筋表面积。
正截面的抵抗矩由钢筋的抵抗矩和混凝土的抵抗矩之和得出:Z=Zs+Zc。
接下来,计算正截面的承载力。
正截面受弯构件的承载力由以下条件中的最不利情况决定:1.混凝土达到极限压应力或者钢筋达到屈服应力;2. 混凝土达到达到破坏应变时,即混凝土压应力达到0.45fck或者钢筋达到屈服应变。
计算混凝土达到极限压应力的情况下的承载力,可以得到下式:Nc=0.85·fcd0·A+(Rd-Zs)/Rd·fctd0·A,其中fcd0为混凝土的设计强度,fctd0为混凝土的设计抗拉强度,A为截面面积。
计算钢筋达到屈服应力的情况下的承载力,可以得到下式:Ns=(Zs/0.9zτs)·fsd,其中z为混凝土的截面中和高度,τs为混凝土的应力分布系数,fsd为钢筋的设计抗拉强度。
综合两种情况,正截面受弯构件的正截面承载力Fc为较小值:Fc=min{Nc,Ns}。
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。
受弯构件正截面计算
a a 1
1
2 f c b x ( h 0 fc b h ( 1 0 . 5 0 b
x
x
x b 2
) )
A
s
a
1
fcbx ft;As.min
实配钢筋根数= 3 实配钢筋面积As= 1139.82 二类T形截面的计算 计算步骤 3、计算As1与Mu1 h0=h-60=
540
, f
A s1
a 1 fc ( b
b ) h ,f
fy
, f , f
991.66667
1958.182
5、计算全部纵向钢筋截面面积As As=As1+As2= 2949.8487 实配钢筋: 间距= 8 直径= 22 实配钢筋面积As= 3039.52 >As.min
二、梁截面复核 已知 M= 165 fc= 11.9 ro= 1 xb= 钢筋级别 2 ft= 1.27 h= 800 rmin= 砼强度 25 fy= 300 b= 300 As.min= 实配钢筋: 根数= 10 直径= 22 计算步骤 1、T 形截面受弯构件的翼缘计算宽度 c= 30 d= 20 h0=h-c-d/2= 760 l0= 5100 sn= 1600 hf= 100 hf/ho= T肋形梁 独立梁 L肋形梁 按l0考虑 1700 1700 850 按sn考虑 1622 不考虑 822 hf/ho≥0.1 不考虑 1222 不考虑 0.1>hf/ho≥0.05 1222 622 522 hf/ho<0.05 1222 22 522 故T形截面受弯构件的翼缘计算宽度= 600 (选择最小值) 2、T 形截面类型的判断 翼缘处所能承受的最大压力值
精华混凝土结构的受弯构件正截面承载力计算
Mu Mu,max s,max 1 fcbh02
(这种情况在施工质量出现问题,混凝土没有达到设计强度 (3)时当会As产<r生m。inb)h时,不能使用,应采取措施(加固等)。
第四章 受弯构件正截面承载力 4、公式应用之二---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
单筋部分
x 2
)
+
f y As f y As2 M f y As (h0 a)
纯钢筋部分
▲ As’(受压钢筋)与As2(纯钢筋部分的受拉钢筋)组成 的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关;
▲截面破坏形态不受As2配筋量的影响,理论上这部分配 筋可以很大,如形成钢骨混凝土构件。
第四章 受弯构件正截面承载力
CC=1fcbx
T=fyAS
(2)计算公式
X 0 M 0
1 fcbx f yAs f y As
M
Mu
1
fcbx(h0
x) 2
f yAs(h0
a)
第四章 受弯构件正截面承载力
6、双筋梁计算简图和计算公式的分解 (1)计算简图的分解
As
As
As
As1
As2
fy'As'
fy'As'
M
1fcbx
简支梁:h=(1/10 ~ 1/16)L,b=(1/2~1/3)h ; 简支板:h = (1/30 ~ 1/35)L 。 (c)按经济配筋率估计截面尺寸。 (根据工程经验,截面尺寸的选择范围较大,为此需从经济角度进 一步分析)
第四章 受弯构件正截面承载力 ▲配筋率与总造价的关系曲线(了解)
受弯构件正截面承载能力计算
受弯构件正截面承载能力计算一、引言在工程设计中,对于承载力的计算是非常重要的。
对于受弯构件来说,正截面承载能力的计算是其中一项重要的计算内容。
正截面承载能力指的是构件在受到外部弯矩作用时,正截面的最大负荷能力。
二、正截面受弯构件的力学模型正截面受弯构件的力学模型可以简化为梁模型。
在梁模型中,假设构件在弯曲之前是直线,且构件的弯曲变形主要发生在弯矩作用点附近的区域。
在计算中,可以通过考虑构件的截面形状、弹性模量和截面惯性矩等参数,来计算正截面的承载能力。
三、正截面受弯构件的计算方法正截面受弯构件的承载能力可以通过弯矩与抵抗弯曲应力的关系来计算。
根据材料的应力-应变关系,在截面上可以得到弯矩与截面的弯曲曲率之间的关系,从而得到正截面的承载能力。
1.弯矩与弯曲曲率的关系根据工程力学的理论,弯矩与弯曲曲率之间的关系可以通过以下公式来表示:M=E·I·κ其中,M为弯矩,E为弹性模量,I为截面的惯性矩,κ为弯曲曲率。
根据该公式,可以得到弯曲曲率和弯矩的关系。
当弯矩达到一定值时,正截面将不再能够承受该弯矩。
2.截面受弯破坏正截面受弯构件在达到一定弯矩时,会出现截面的破坏。
截面破坏主要有以下几种形式:(1)截面的受压边发生局部压溃破坏;(2)截面的受拉边发生局部拉伸破坏;(3)截面发生局部剪切破坏;(4)截面整体翻转失稳。
根据截面破坏的形式,可以得到正截面的承载能力计算公式。
(1)当截面受压边发生局部压溃破坏时,可以将正截面的承载能力计算为截面受压边的抗弯能力。
根据材料的抗拉强度和截面形状,可以得到正截面的承载能力。
(2)当截面受拉边发生局部拉伸破坏时,可以将正截面的承载能力计算为截面受拉边的抗弯能力。
根据材料的抗压强度和截面形状,可以得到正截面的承载能力。
(3)当截面发生局部剪切破坏时,可以将正截面的承载能力计算为截面的抗剪能力。
根据材料的剪切强度和截面形状,可以得到正截面的承载能力。
(4)当截面整体翻转失稳时,可以通过截面的稳定性分析来计算正截面的承载能力。
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
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
受弯构件正截面承载力计算混凝土结构设计原理
受弯构件正截面承载力计算混凝土结构设计原理受弯构件正截面承载力计算是混凝土结构设计中的关键内容之一、正截面承载力的计算原理主要涉及构件截面几何参数、混凝土材料特性、受力分析以及一系列的假设和假定条件。
下面对受弯构件正截面承载力计算的原理进行详细介绍。
一、截面几何参数受弯构件的承载力计算首先需要确定截面的几何参数,包括截面尺寸、形状和面积等。
常见的截面形状有矩形、T形、L形等,不同形状的截面在计算时需要根据其特点分别考虑。
截面的面积可以直接根据几何关系计算得到。
二、混凝土材料特性混凝土材料的特性对受弯构件的承载力计算有着重要影响。
主要包括混凝土的抗压强度、抗拉强度、弹性模量以及裂缝宽度等。
这些参数可以通过试验或经验公式得到。
三、受力分析受弯构件一般由弯矩和剪力共同作用,承载力计算需要分析受力状况,确定弯矩和剪力的大小和分布。
在受弯构件中,弯矩是主要的受力,承载力计算主要围绕弯矩展开。
四、假设和假定条件在受弯构件的承载力计算中,通常会做一系列的假设和假定条件来简化计算。
这些假设和假定条件包括:假定构件截面尺寸保持不变;假定混凝土是线弹性材料;假定受力状况是弯矩作用下的受弯构件等。
五、弯矩与应力的关系在混凝土结构中,弯矩与混凝土截面的应力分布之间存在紧密的关系。
一般情况下,在受弯构件的顶部和底部会产生最大应力,而截面中部应力较小。
通过应力分布的分析,可以确定截面中混凝土各个位置的应力大小。
六、受弯构件正截面承载力计算公式根据上述原理,可以推导出受弯构件正截面承载力计算的公式。
常用的计算公式有弯矩和应力的平衡条件公式、极限平衡条件公式和受拉区有效高度的计算公式等。
七、受弯构件正截面破坏模式根据受弯构件的截面形状和具体受力情况,破坏模式可以分为混凝土破坏和钢筋屈服。
混凝土破坏是指混凝土达到其抗拉极限后发生脆性断裂;钢筋屈服是指钢筋试件发生屈服破坏。
总之,受弯构件正截面承载力计算是混凝土结构设计中的重要环节。
第三章-受弯构件正截面强度计算精选全文
h0
h
As b
3.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程
内力分布
一、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段
破坏形态
b
ec
f xn
h h0
a
As
M/Mu
1.0 Mu
试
0.8荷配梁载M分y
验
P
梁 0.6
0.4
es
破坏阶段
(应计段变
h0 h
ML/3cr
位移
计
L/3
0
fcr
L
fy
(4) 钢筋的应力-应变关系,受拉钢筋的极限拉应变取0.01。
★物理关系: 混凝土 c fc
[2(
e e0
)
(
e e0
)
2
]
e e0
c fc
e0 e ecu
钢筋
fy
Ese fy
e ey e ey
1 Es ey
二、受压区混凝土压应力的合力及其作用点
xc ch0
xc
C c (e ) b dy
则不小于40mm或1.25d。
◆梁底部纵向受力钢筋一般不少
于2根,直径常用10~32mm。钢筋
数量较多时,可多排配置,采用
不超过6层的焊接钢筋骨架;
≥30mm 1.5d c≥cmin d
梁的构造要求:
◆弯起钢筋,斜钢筋的配置,由 抗剪计算确定。
◆箍筋直径不小于8mm和主钢筋
h h0
直径的1/4。
≥cmin ◆ 梁上部无受压钢筋时,需配置
★几何关系:平截面假定 ec
f e ec es
f
y xn h0 xn
xxcn ch0 h0
xc ch0
单筋矩形截面受弯构件正截面承载能力计算精选全文
h
' f
h0
h
' f
2
的计算区别 5)在现浇混凝土楼盖体系中如何确定翼缘
的宽度
实际结构设计时,首先应根据楼(屋) 盖的布置,确定翼缘的宽度。
T型截面的设计
T型截面与矩形截面的差异: 形状上:T型截面有宽大的翼缘; 受力上:T型截面的受压区高度小; 受压区高度:在翼缘内,在翼缘外; 两种不同的受压区高度如何处理; 配筋形式:单筋、双筋等 配筋率如何计算
两种T型截面梁
受压区在翼缘内 受压区在翼缘外 受压区在翼缘内同矩形梁(已经解决,b'f ) 受压区在翼缘外,把它分解成T型梁计算
关键问题: 如何判别 如何分解
判别问题
判别问题的实质,是求受压区高度是否
超过了
h
' f
设计题判别:用弯矩平衡
校核题判别:用内力平衡
f y As
1
f
c
b
' f
h
' f
Mu
1
f
c
b
' f
h
' f
h0
h
' f
2
第一类型的计算公式
同矩形截面
第二类型的计算公式
1 fc
b
' f
b
h
' f
1 fcbx
f y As
M
1 fc
b
' f
b
h
' f
h0
h
' f
2
1
f
c
bx
h0
x 2
适用条件同矩形截面
M1
1 fc
受弯构件正截面计算的基本假定
受弯构件正截面计算的基本假定1. 开篇引言哎,大家好,今天咱们聊点儿有趣的东西——受弯构件的正截面计算。
哎,别急着打瞌睡,这事儿其实比你想象的要有意思得多。
想象一下,你家的沙发坐久了,板凳底下那点儿小凹槽,就是一个微型的工程学难题。
不过,今天我们不讨论沙发,而是聊聊那些大块头的建筑材料,怎么在负重下保持挺直,这里面的学问可不少呢!2. 基本假定的介绍2.1 材质均匀性和截面一致性首先,大家得知道,计算受弯构件的正截面,咱们有几个基本假定。
第一个,材质得均匀。
这是什么意思呢?就像咱们买菜时,挑那种外皮平滑、没有伤痕的苹果。
咱们要假设这些构件的材料没有啥瑕疵,不管是钢筋、混凝土,还是其他啥材料,都要均匀,不然,你可别怪计算出来的结果让你大吃一惊。
2.2 假定材料线性弹性第二个,材料的弹性特性得线性。
换句话说,就是它们的变形和承受的力量成正比。
你可以把它想象成橡皮筋,拉得越长,它就越硬,但要是太长了,也会坏掉。
线性弹性假定简直就是咱们的“橡皮筋原理”,让计算变得简单多了。
要是这些材料不遵循这条规则,那计算结果就会让你哭笑不得了。
3. 截面内力分布的假定3.1 假定构件受弯时应力分布接下来,咱们聊聊截面内的力分布。
想象你在推门时,门上不同地方的受力就不一样。
对于受弯构件,我们假设应力的分布是线性的。
就是说,离中心越远的地方受的压力就越大,这个跟你的门一样。
这个假定让计算变得简洁好理解,不然你得整天在图纸上画来画去,心都累了。
3.2 假定材料在受弯过程中的应变再说说材料的应变,这可是关键。
我们假设受弯过程中,材料的变形是线性的。
换句话说,就是材料在受力下的变形,不管它多大,都是按照一定比例发生的。
这就像你揉面团时,它的变化是均匀的,不会突然就变成一个巨大的泡泡。
这个假定让我们计算的时候,既能简单又能准确,不用对每个小细节都担惊受怕。
4. 总结与实际应用好了,以上就是咱们今天的干货了。
这些基本假定就像是咱们做菜前的准备工作,只有做好了准备,菜才会好吃。
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3.2.5.2 基本公式及适用条件
T形截面根据其中性轴的位置不同分为两种类型。
b f
h f
b f h f
AS
AS
(a)
b
••••
b
(b)
第一类T形截面:中和轴在翼缘高度范围内, 即x hf (图a) 第二类T形截面:中和轴在梁助内部通过, 即x > hf (图b) 两类T形截面的界限状态是 x = hf
…3-57
x hf M 0 M f bx ( h ) f ( b b)h ( h ) 1 c 0 1 c f f 0 2 2 …3-58 适用条件:
1) min 2) b
h (一般能够满足, h0 可不验算。)
b fh fAS Nhomakorabea••••
本节目录
§3.2.5 T形截面受弯构件正截面承载力计算原理
3.2.5.1 概述 3.2.5.2 计算公式及适用条件
3.2.5.3 计算方法
例题8 截面设计 例题9 截面设计
本节习题 1、 2、 3、
Copyright©沈阳工业大学工程结构研究所
第3章 受弯构件的承载力计算
§3.2.5 T形截面受弯构件正截面承载力计算
f
f
h xh f M a1 f cbf hf ( h0 ) 第二类 T形截面 2
• 截面复核时:
As f y xh a1 f cbf hf 第一类 T形截面
f
As f y
xh a1 f cbf hf 第二类 T形截面
应力分布如图3-27所示。纵向压应力沿宽度分布不均匀。 办法:限制bf'的宽度, 使压应力分布均匀, 并取fc。
有效翼缘宽度 实际应力图块
b f
等效应力图块
实际中和轴
图3-27 T形截面梁受压区实际应力和计算应力图
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第3章 受弯构件的承载力计算
bf‘的取值与梁的跨度l0, 梁的净距sn, 翼缘高度hf及受力情况
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第3章 受弯构件的承载力计算
沈阳工业大学多媒体辅助教学课程
混凝土结构设计原理
Design Principle for Concrete Structure
第3章 受弯构件的承载力计算 Flexure Strength of RC Beams
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第3章 受弯构件的承载力计算
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第3章 受弯构件的承载力计算
T形截面是指翼缘处于受压区的状态, 同样是T形截面 受荷方向不同, 应分别按矩形和T形考虑。
图3-26 各类T形截面
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第3章 受弯构件的承载力计算
2. T形截面翼缘计算宽度bf'的取值: T形截面bf越宽, h0越大, 抗弯内力臂越大。但实际压区
(a) …3-56
b
b
min
(一般能够满足。)
h h0
对于工字形截面和倒T形截面,应满足: A s ≥ ρ min [bh + (bf − b ) hf ]
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第3章 受弯构件的承载力计算
(2)第二类T 形截面的计算公式:
A f f bx f ( b b ) h 1 c f f X 0 s y 1 c
f
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第3章 受弯构件的承载力计算
(1) 第一类T形截面的计算公式:
与bf ’h的矩形截面相同:
b f
h f
X 0
M 0
适用条件:
As f y 1 f cbf x …3-55
x M 1 f cbf x(h0 ) 2
AS
M 0
hf M u 1 f cbf hf (h0 ) 2
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第3章 受弯构件的承载力计算
判别条件:
• 截面设计时: h xh f M a1 f cbf hf (h0 ) 第一类 T形截面 2
3.2.5.1 概述 1. T形截面的由来: 矩形截面承载力计算时不 考虑受拉区砼的贡献,可以将 此部分挖去, 以减轻自重, 提高 有效承载力。
bf h h0 b bf’ hf’
x
hf
矩形截面梁当荷载较大时可采用加受压钢筋As的办 法提高承载力, 同样也可以不用钢筋而增大压区砼面积的 办法提高承载力。
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第3章 受弯构件的承载力计算
a1 fc
b f
中和轴
M
As
As f y
• ••
b
图3-29 界限受弯的T形截面梁 界限状态 x = hf时的平衡状态可作为第一, 二类T 形截面的判别条件: A f f b X 0 s y 1 c f hf
b
(b)
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第3章 受弯构件的承载力计算
3.2.5.3 计算方法
分为:截面设计和截面复核
1、截面设计: 已知:b, h, bf ’, hf ’, fc, fy, M,求:As 解: 确定已知条件 判断截面类型 根据截面类型运用相 关公式求解受拉钢筋。
h 设计时由 M与a1 f cbf hf (h0 f )比较 2
b+ Sn ––– b + 12hf
b + 12hf
1 l0 3
––– b + 12hf b + 6h f b
1 l0 6 Sn b 2
––– b + 5h f b + 5h f
当0.1>hf/h00.05
当hf/h0 < 0.05
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第3章 受弯构件的承载力计算
有关, 《规范》规定按表3-6中的最小值取用。
T形、I形及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度bf 表3-6
考 虑 情 况
按计算跨度l0考虑 按梁(肋)净距Sn考虑 按翼缘高 度hf考虑 当hf / h0 0.1 T 型 截 面 肋形梁 (板) 独 立 梁 倒L形截面 肋形梁 (板)
1 l0 3