混凝土结构(3)教程

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1、n楼板承载力不足 1 n楼板承载力不足 2 n楼板承载力不足 3 3.9t+1.5t n重点内容回顾 4 判断题（正确打，错误打并说明理由 ） 对轴心受压构件，纵筋越多，需要配置 的箍筋越少 地下室顶板和屋面板的配筋形式与普通 楼板相同 梁的保护层厚度是指箍筋外侧到近端构 件边缘的距离 截面的最小配筋仅与截面面积有关 n重点内容回顾 5 下列箍筋配置形式哪个是正确的？ n重点内容回顾 6 下列关于复合箍筋的设置哪个是错误的？ 复合箍筋：柱截面短边尺寸大于400mm且各 边纵向钢筋多于3根；柱截面短边尺寸不大于 400mm但各边纵向钢筋多于4根 n受弯构件:梁的构造要求-高、宽模数 7 第6章

2、混凝土结构 为什么要规定模数？ 梁高：h800mm时，h为50mm的倍数；当h 800mm时，为100mm的倍数 梁宽：b250mm时，b为50mm的倍数；当梁宽b 250mm时，可取b=120、150、180、200、 220mm ，有抗震要求时b200mm n受弯构件:梁的构造要求-跨高比 8 第6章 混凝土结构 为什么要给出跨高比？（计算跨度/梁高） 大体上确保刚度要求，初估梁尺寸 按经验跨高比确定的梁高不需要验算变形 突破表中数值也未必就不行 要考虑尺寸效应和荷载大小 项次构件种类简支两端连续悬臂 1整体肋形梁 次梁 主梁 15 12 20 15 8 6 2独立梁 12156 n受弯构

3、件:梁的构造要求-高宽比 9 第6章 混凝土结构 跨高比和高宽比 为什么要规定高宽比？ 防止梁发生平面外失稳 矩形截面梁高宽比h/b=2.03.5 T形截面梁高宽比h/b=2.54.0 超过范围怎么办？ n受弯构件:梁的构造要求-薄腹梁 10 第6章 混凝土结构 n受弯构件:梁的构造要求-宽扁梁 11 第6章 混凝土结构 有时会出现梁比柱宽的情况 矩形截面梁高宽比h/b=2.03.5 T形截面梁高宽比h/b=2.54.0 n受弯构件:梁的构造要求-宽扁梁 12 第6章 混凝土结构 为防止纵横向箍筋打架，设置附加垂直抗剪、抗扭 拉筋 n受弯构件:梁的构造要求-纵筋 13 第6章 混凝土结构 直径

4、：h300mm时，d8mm ； h300mm时，d10mm； 1032mm居多，1625mm最多 间距：梁顶max30mm，1.5d ；梁底max25mm，d； 排距： max25mm，d 梁底钢筋多于两排时，中距增 大一倍（保证混凝土浇筑密实 ） 30 1.5d ccmin d 25 1.5d 25 d ccmin d ccmin d n受弯构件:梁的构造要求-钢筋过多的处理 14 第6章 混凝土结构 钢筋过多可以多层配置，也可并筋配置 便于振捣 n受弯构件:梁的构造要求-未振捣好的混凝土 15 第6章 混凝土结构 n受弯构件:梁的构造要求-架立筋 16 第6章 混凝土结构 简支梁的受拉区在

5、梁顶还是梁底 ？ 仅在梁底配纵筋是不是可以？ 架立筋作用：形成钢筋骨架 梁跨4m，直径8mm 梁跨46m，直径10mm 梁跨6m，直径12mm n受弯构件:梁的构造要求-架立筋 17 第6章 混凝土结构 n受弯构件:梁的构造要求-腰筋 18 第6章 混凝土结构 梁高比较大时，中部混凝土收缩产 生裂缝，怎么办？ 梁高（T形梁指腹板高度） hw450mm时，设置腰筋 每侧腰筋面积0.1%b hw 间距200mm 直径12mm 对于250500的矩形 梁，应怎样配置腰筋 ？ n受弯构件:梁的构造要求-架立筋 19 第6章 混凝土结构 矩形梁，梁高500450mm，需要设置腰筋 按一排纵筋考虑：梁上下

6、钢筋间距 500-235=430 430/2002，需设置2排腰筋 一侧面积：0.1250500=125mm2 每侧配置2 12，As=226mm2，满足要求 n受弯构件:梁的构造要求-腰筋 20 第6章 混凝土结构 图中哪里有错误？ n受弯构件:正截面承载力计算-三种破坏模式 21 第6章 混凝土结构 a）少筋梁 b）适筋梁 c）超筋梁 设计采用哪种？ 承载力最大的是 哪种？ n受弯构件:正截面承载力计算-三种破坏模式 22 第6章 混凝土结构 少筋梁与适筋梁的本质区别是：受压区混凝土 是否被压碎 适筋梁与超筋梁的本质区别是：受拉区钢筋是 否达到屈服 考虑到延性和经济方面的要求，设计时要采用

7、 适筋梁 承载力最大的是超筋梁，而且通过在超筋梁顶 部配置受压钢筋，也能够实现延性破坏（实现 从超筋梁到适筋梁之间的转化） n受弯构件:正截面承载力计算-受力过程 23 第6章 混凝土结构 第阶段（弹性）：荷载很 小，截面上的弯矩很小，应 力与应变成正比，截面的应 力分布呈直线 第a阶段（欲裂）：荷载增 大到某一数值，受拉区边缘 的混凝土达到其实际的抗拉 强度ft和抗拉极限应变值t。 截面处在要开裂而又未开裂 的临界状态 n受弯构件:正截面承载力计算-受力过程 24 第6章 混凝土结构 第阶段（开裂）：受拉区 混凝土开裂，截面上应力发 生重分布，裂缝处混凝土退 出工作，钢筋拉应力突然增 大，受

8、压区混凝土出现明显 的塑性变形 第a阶段（屈服）：荷载增 加，裂缝开展，钢筋和混凝 土的应力不断增大。当荷载 增加到某一数值时，受拉区 钢筋应力达到屈服强度 n受弯构件:正截面承载力计算-受力过程 25 第6章 混凝土结构 第阶段（塑性）：受拉纵 筋屈服后，截面承载能力无 明显的提高，但塑性变形急 速发展，裂缝迅速开展并且 向受压区延伸，受压区面积 减小，受压区混凝土压应力 迅速增大 第a阶段（破坏）：在荷载 几乎不再增加的情况下，裂 缝急剧开展，受压区出现水 平裂缝，混凝土被完全压碎 ，截面破坏 n受弯构件:正截面承载力计算-单筋矩形截面梁 26 第6章 混凝土结构 单筋：仅在受拉区配置受力

9、钢筋 受压区是否需要配筋？ 配置架立筋：形成钢筋骨架，按构造要求配置 n受弯构件:正截面承载力计算-等效矩形应力 27 第6章 混凝土结构 实际应力图：矩形+抛物线 实际应力图不好计算等效矩形应力图 等效原则：面积相等，作用点相同 n受弯构件:正截面承载力计算-等效矩形应力 28 第6章 混凝土结构 等效矩形高度就是混凝土的换算受压区高度 x 矩形应力图的应力大小用1 fc来表示 1是进行应力图转化过程中所引入的一个系数， 对C50级以下的混凝土，取1.0；对C80混凝土取 0.94，中间值可按线性内插法取用 n受弯构件:正截面承载力计算-公式 29 第6章 混凝土结构 力平衡X=0 1 fc

10、bx=fyAs 弯矩平衡M=0, MMu=1fcbx(h0-x/2) b梁的截面宽度 x 等效矩形应力图 形的换算受压区高度 h0 梁截面的有效 高度 n受弯构件:正截面承载力计算-有效高度 30 第6章 混凝土结构 截面有效高度： h0=h-as as受拉钢筋合力作 用点到受拉区边缘 的距离 对于一排钢筋， as =c+d/2 n受弯构件:正截面承载力计算-有效高度 31 第6章 混凝土结构 单排纵筋： h0=h-35 双排纵筋： h0=h-60 板： h0=h-20 n受弯构件:正截面承载力计算-相对受压区高度 32 第6章 混凝土结构 相对受压区高度： =x/h0 反映混凝土受压区 占截

11、面总面积的比 例，和二者面积及 强度均有关系 越大，混凝土承 担的压力越大，需 要配置的钢筋越多 n受弯构件:正截面承载力计算-相对受压区高度 33 第6章 混凝土结构 按弹性理论分析，如 果混凝土达到极限压 应变，同时钢筋屈服 ，此时的 =b，（相 对界限受压区高度） b，钢筋无法达 到屈服，发生超筋破 坏 设计时要满足 b min=max0.2%， (45ft/fy)% n受弯构件:正截面承载力计算-适用条件 34 第6章 混凝土结构 防止超筋破坏 ： b或 xbh0 防止少筋破坏 ：Asminbh b取值值HPB300HRB335HRB400HRB500 C500.5760.5500.5

12、180.482 C550.5690.5410.5080.476 C600.5610.5310.4990.470 增大截面尺寸提高混凝土强度采用双筋 矩形截面 n受弯构件:正截面承载力计算-适筋梁最大弯矩 35 第6章 混凝土结构 将=x/h0代入Mu=1 fcbx(h0-x/2) 得到，截面抗力 Mu=1 fcbh02 (1-0.5) 当在0, b变化时,截面抗力随增大而增大 适筋梁所能承担的最大弯矩是多少？ 适筋梁所能承担的最大弯矩与所配钢筋的数量 无关，若想继续增大承载力，怎么办？ Mu,max=1 fcbh02b(1-0.5b) n受弯构件:正截面承载力计算-直接计算法 36 第6章 混

13、凝土结构 梁截面已知时（若未知可先根据经验估计）， 方程组中就只有x和As两个未知数 由(2)式可以求出 若此处取“+”号，则x h0，不符合实际情况 求出x后，带入公式(1)，得 n受弯构件:正截面承载力计算-表格计算法 37 第6章 混凝土结构 直接计算法需要解方程，比较麻烦 把 =x/h0代入公式（2），可以得到两个公式 令s=(1-0.5) 截面的抵抗矩系数 s= 1-0.5截面的内力臂系数 将、s和s做成表格，知道其中的一个可以查 另两个 n受弯构件:正截面承载力计算-计算用表 38 第6章 混凝土结构 ssssssss 0.01 0.010 0.995 0.17 0.156 0.9

14、15 0.33 0.276 0.835 0.49 0.370 0.755 0.02 0.020 0.990 0.18 0.164 0.910 0.34 0.282 0.830 0.50 0.375 0.750 0.03 0.030 0.985 0.19 0.172 0.905 0.35 0.289 0.825 0.51 0.380 0.745 0.04 0.039 0.980 0.20 0.180 0.900 0.36 0.295 0.820 0.52 0.385 0.740 0.05 0.049 0.975 0.21 0.188 0.895 0.37 0.302 0.815 0.53 0.3

15、90 0.735 0.06 0.058 0.970 0.22 0.196 0.890 0.38 0.308 0.810 0.54 0.394 0.730 0.07 0.068 0.965 0.23 0.204 0.885 0.39 0.314 0.805 .544 0.396 0.728 0.08 0.077 0.960 0.24 0.211 0.880 0.40 0.320 0.800 0.55 0.399 0.725 0.09 0.086 0.955 0.25 0.219 0.875 0.41 0.326 0.795 .556 0.401 0.722 0.10 0.095 0.950 0.26 0.226 0.870 0.42 0.332 0.790 0.56 0.403 0.720 0.11 0.104 0.945 0.27 0.234 0.865 0.43 0.338 0.785 0.57 0