4钢筋混凝土受弯构件20131015.ppt

进行结构设计时，结构或构件应先按承载能力极限状态进行计算，然后按正常使用极限状态进行验算，从而保证结构的功能要求。 梁破坏时的极限弯矩Mu0小于在正常情况下的开裂弯矩Mcr0 。 梁配筋率?越小， Mcr0 –Mu0的差值越大； ?越大(但仍在少筋梁范围内)， Mcr0 –Mu0的差值越小。 当Mcr0 –Mu0 =0时，它就是少筋梁与适筋梁的界限。这时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值?min。 1.平均应变的平截面假定 2. 不考虑混凝土的抗拉强度 3. 混凝土的应力—应变本构关系 4.钢筋的应力—应变本构关系 1.平均应变的平截面假定 显然，对于理想弹性或弹塑性材料的受弯构件，这一假定是成立的。 对于钢筋混凝土受弯构件，大量试验表明，只要混凝土与钢筋之间保持良好的粘结，这一假定也基本是正确的。 因此对于受压区，这一假定是正确的。 而对于受拉区，在第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段中，由于已有裂缝存在，故若就裂缝所在截面而言，钢筋和混凝土之间发生了相对滑移，开裂前原为同一个平面，而开裂后部分混凝土受拉截面已劈裂为二。这显然不符合平截面假定。 但国内外大量试验表明：若受拉区的应变是采用跨过几条裂缝的长标距量测时，就其平均拉应变来说，大体上还是符合平截面假定的。 2.不考虑混凝土的抗拉强度 3.混凝土的应力—应变本构关系 4.钢筋的应力—应变本构关系 当梁相对受压区高度ξ ξb时，或?s ?y ，属于适筋梁；若ξ ξb时，或?s ?y（？） 则属于超筋梁。 (1)必须明确指出，在工程实践中梁的截面配筋率要比?max 配得低一些才能做到经济合理。这主要是考虑到以下两点： (2) ? ≥?minh/h0 当按承载力计算时 ，若需要的? ? minh/h0，应按构造配置As，即取As = ?min bh 。 4.4.3 正截面受弯承载力的计算系数与计算方法 αs 截面(弹塑性）抵抗矩系数 γs 力臂系数 αs 截面(弹塑性）抵抗矩系数 γs 力臂系数 若x xb时 取x =xb 4.6.3 计算方法 1.截面设计 第二类T形截面 第二类T形截面 2.截面复核 已知：b、h、a、a’、As、As’ 、fy、 fy’、fc 求：Mu≥M Mu≥ M安全 若x 2as’，取x = 2as’ 例题3 1、已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形梁 b=200mm，h=500mm。 砼 C40，fc=19.1N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2， 弯矩设计值 M=330kN.m，环境类别为一类。 (2)计算要求： 所需的纵向受力钢筋的面积。 2、计算: 假定受拉钢筋按两层布置，取as=65mm　　 h0=h-as=500-65=435mm (1)验算是否可采用单筋 或 故不能采用单筋截面，须设计成双筋截面 （2）计算As’ （3）计算As （4）选择钢筋 略 例题4 1、 已知条件及计算要求： (1)已知条件：矩形梁 b=200mm，h=500mm。 砼 C40，fc=19.10N/mm2，纵筋 HRB400，fy=360N/mm2， 弯矩设计值 M=330kN.m， 实配3Ф20(941mm2 ）受压钢筋，环境类别为一类。 (2)计算要求： 所需的纵向受拉钢筋的面积As。 2、计算:　　　假定受拉钢筋按两层布置，取as=65mm　　 h0=h-as=500-65=435mm 4.6 T形截面受弯构件正截面承载力计算 ◆ 挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响。 ◆ 节省混凝土，减轻自重。 ◆ 受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。 4.6.1 概述 ◆ 受压翼缘越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大） ◆ 但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。 ◆ 翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象， ◆ 随距腹板距离越远，滞后程度越大，受压翼缘压应力的分布是不均匀的。 ◆ 计算上为简化采有效翼缘宽度bf’ ◆ 认为在bf’ 范围内压应力为均匀分布， bf’ 范围以外部分的翼缘则不考虑。 ◆ 有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度 ◆ 它与翼缘厚度h‘f 、梁的跨度l0、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。 第一类T形截面 第二类T形截面 界限情况 4.6.2 计算公式及适用条件 第一类T形截面 第二类T形截面 界限情况 4.6.2 计算公式及适用条件 第一类T形截面 计算公式与宽度等于bf’的矩形截面相同 ◆为防止超筋脆性破坏，相对受压