混凝土结构设计原理培训.ppt

学习目标 ▲掌握适筋梁正截面三个受力阶段的基本 概念和正截面承载力计算的基本假定； ▲熟练掌握单筋、双筋矩形与T形截面受 弯构件正截面受弯承载力的计算方法； ▲熟悉纵向受拉钢筋的主要构造要求。 ;教学提示 ▲本章应抓住“实验—基本假定—计算简图—计算公式—适用条件”主线进行教学。 ▲以适筋梁正截面试验为基础，引导学生 分析受弯构件的破坏机理。 ▲强调以应力图形为基础，推导基本公式 和公式条件。 ;第3章;受弯构件－－仅承受弯矩M和剪力V的构件，如：板和梁； 受弯构件可分为：单筋受弯构件和双筋受弯构件；;第3章;第3章;第3章;第3章;2、梁的钢筋强度等级及常用直径;第3章;;（1）架立钢筋 ▲作用：架立筋与箍筋以及梁底部纵筋形成钢筋骨架。 ▲配置量：见左图。;1）板的受力钢筋及分布钢筋 ▲级别：宜用Ⅰ ~Ⅲ级钢筋； ▲直径：6~12mm。 ▲间距：见下图。;;;第3章 受弯构件正截面承载力; as 取值： 板：当C25时，as＝c﹢d/2=20 ; 当≤C25时，as＝c﹢d/2=25 （这里的d取平均直径10mm）； 梁：一 层钢筋：当C25时，as＝c﹢d/2=30 ; 当≤C25时，as＝ c﹢d/2=35； 二层钢筋：当C25时，as＝c﹢d＋25/2 =55 ; 当≤C25时，as＝c﹢d＋25/2 =60; （这里的d取平均直径20mm）； ;第3章 受弯构件正截面承载力; 适筋破坏 ;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;1、第Ⅰ阶段—未裂阶段 （从开始加荷到受拉边缘混凝土达到极限拉应变）;受弯构件正截面承载力;（2）截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线有明显的转折。;（4）此阶段中和轴位置基本不变;（6）当钢筋应力达到屈服强度时，记为Ⅱa状态，弯矩记为My，称为屈服弯矩。;（1）该阶段钢筋应力保持fy ： 但应变es急剧增大，裂缝显著开展。;（3）截面弯矩略有增加的原因：受压区高度xc的减少使得钢筋拉力 T 与混凝土压力C之间的力臂有所增大。;受弯构件正截面承载力;（7） ecu 取值：约在0.003 ~ 0.005范围，该应变值是计算极限弯矩Mu的依据。;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;Ⅲa状态：Mu计算的依据;受弯构件正截面承载力; 超筋破坏 ; 少筋破坏 ;受弯构件正截面承载力;受弯构件正截面承载力;3.3 正截面受弯承载力计算原理;上升段：;第3章 受弯构件正截面承载力;▲钢筋的应力-应变关系 --《规范》采用双线性的理想弹塑性关系;▲混凝土应力-应变关系的系数k1和k2 见建工教材P62表4－4;▲混凝土应力-应变关系的系数k1和k2;第3章 受弯构件正截面承载力;3.3.2 受压区混凝土的合力及其作用点;将y、dy代入C、yc的计算式； 并将上节k1和k2的计算式代入后可得;3.3.3 等效矩形应力图;二、等效矩形应力图;三、?1和?1的取值;第3章 受弯构件正截面承载力;相对受压区高度;第3章 受弯构件正截面承载力;第3章 受弯构件正截面承载力;第3章 受弯构件正截面承载力;第3章 受弯构件正截面承载力;五、适筋梁Mu的上限Mu,max;Mcr=Mu Mcr--素砼梁的开裂弯矩 Mu--钢筋砼梁的极限弯矩;第3章 受弯构件正截面承载力;▲并由 ftk /fyk=1.4ft/1.1fy=1.273ft/fy 得到;第3章 受弯构件正截面承载力;第3章 受弯构件正截面承载力;第3章 受弯构件正截面承载力;（1）防止超筋脆性破坏;● 截面尺寸b、h(h0)越大，所需的As就越少，r 越小，但混凝土用量和模板费用增加，并影响使用净空高度； ● 反之，b、h(h0)越小，所需的As就越大，r 增大。;已知：M，截面尺寸b、h；材料强度fy、fc 求：As 未知数：受压区高度x、 As 基本公式：两个; 式中h—梁的截面高度； as—受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离。承载力计算时，室内正常环境下的梁、板，as可近似按