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1、任务三：双筋矩形截面梁项目一：钢筋混凝土梁板一、双筋截面及应应用条件（1）截面承受的弯矩很大，按单单筋 截面计计算则则0.85b，同时时截面尺寸及 混凝土强度等级级因条件限制不能加大或 提高。（2）构件同一截面既承受正弯矩，又 承受负负弯矩。（3）在计计算抗震设设防烈度为为6度以上 地区，为为了增加构件的延性，在受压压区 配置普通钢钢筋，对结对结 构抗震有利。在受拉区和受压压区同时时配置纵纵向受力钢钢筋的截面，称为为双筋截面 适 用 情 况返回单单筋截面与双筋截面的区别别单筋截面仅在受拉区配置纵向受力钢筋的截面。双筋截面在受拉区与受压区都配置纵向受力钢筋的截面。二、基本公式及适用条件（一）受压
2、钢压钢 筋的设计设计 强度双筋截面只要满满足0.85b，就具有单单筋截面适筋梁的破坏 特征。钢钢筋和混凝土之间间具有粘结结力，所以，受压钢压钢 筋与周边边混凝 土具有相同的压应变压应变 ，即s=c。当受压边缘压边缘 混凝土纤维纤维 达到极 限压应变时压应变时 ，受压钢压钢 筋应应力s=sEs=c Es。正常情况下（x2as），取s=c=0.002。s=0.002（ 1.81052.0105） =（360400）N/mm2。若采用中、低强度钢钢筋作受压钢压钢 筋（400 N/mm2），且混 凝土受压压区计计算高度x2as，构件破坏时时受压钢压钢 筋应应力能达到屈 服强度；若采用高强度钢钢筋作为为
3、受压钢压钢 筋，则则其抗压压强度设计值设计值 不 应应大于400 N/mm2。 由截面内力平衡条件得x =0 fc b x + fyAs= fyAs （2-6） M=0 KMfcbx（h0-0.5x）+ fyAs（h0-as ） （2-7）将x=h0及s=（10.5）代入上式得：KM （二）基本公式双筋矩 形截面 梁正截 面承载载 力计计算 简图简图（1）x0.85bh0或0.85b；避免发发生超筋破坏，保证证受拉钢钢筋应应力达到抗拉强度设计值设计值 fy。（2）x2as；保证证受压钢压钢 筋应应力达到抗压压强度设计值设计值 fy。若x2as，截面破坏由纵纵向受拉钢钢筋应应力达到fy引起，此时
4、时，纵纵向受压钢压钢 筋应应力尚未达到fy。截面设计时设计时 ，可偏安全地取受压纵压纵 筋合力点Ds与受压压混凝土合力点Ds重合，如图图2-24所示。以受压钢压钢 筋合力点为为力矩中心，可得：若计计算中不考虑虑受压钢压钢 筋的作用，则则条件x2as即可取消。双筋截面承受的弯矩较较大，相应应的受拉钢钢筋配置较较多，一般均能满满足最小配筋率的要求，无需验验算min的条件。（三）适用条件Asbh0ax2as时双筋截面计算图形（一）截面设计设计设计类型已知：弯矩设计值M，截面尺寸b，h，材料强度fy、fc未知：x，As ， As（1）判断是否应采用双筋截面进行设计根据弯矩设计值M及截面宽度b的大小，估
5、计受拉钢筋布置的层数并选定a，计算出h0和s值，并与sb值进行比较。若ssb，应采用单筋截面进行设计；否则应采用双筋截面进行设计。三、公式应应用（2） 配筋计算基本公式只有2个，而此时共有3个未知数，为充分利用砼承受压力，使钢筋的总用量为最小，应取x=0.85bh0，即=0.85b、s=smax作为补充条件 （3）选配钢筋，绘制配筋图根据钢筋表，选出符合构造规定的钢筋直径、间距和根数，绘制正截面配筋图。minbh0设计类型II已知：弯矩设计值M，截面尺寸b、h，钢筋级别，砼强度等级，受压钢筋截面面积As。求：受拉钢筋截面面积As。1.计算截面抵抗矩系数2.计算砼受压区相对高度、x，求As若0.
6、85b或x0.85bh0，说明已配置受压钢筋As的数量不足，此时应按【设计类型I】的步骤进行计算。 若2as x0.85bh0，则 若x 2a s ，则 3.选配钢筋，绘制配筋图根据钢筋表，选出符合构造规定的钢筋直径、间距和根数，绘制正截面配筋图。已知截面尺寸、受拉钢钢筋和受压钢压钢 筋截面面积积、钢钢筋级级别别、混凝土强度等级级的条件下，验验算构件正截面的承载载能力。1.确定混凝土受压压区计计算高度x2. 确定梁的承载载力a.若x0.85bh0，取x=0.85bh0，则则=0.85b、=smax，此时时，则则构件的正截面安全，否则则不安全。 KMsmaxfcbh02+ fyAs（h0-a）
7、b.若2asx0.85bh0，此时时，则则构件的正截面安全，否则则不安全。 c.若x2as，此时时，则则构件的正截面安全，否则则不安全。（二）承载载力复核图图2-25 双筋矩形截面梁配筋计计算流程图图 【案例2-7】已知某矩形截面简简支梁（2级级建筑物），bh=250500 ，二类类环环境条件，计计算跨度l0=6500 mm，在使用期间间承受均布荷载标载标 准值值gk=20kN/m（包括自重），qk=14kN/m，混凝土强度等级为级为 C20，钢钢筋为为HRB335级级。试计试计 算受力钢钢筋截面面积积（假定截面尺寸、混凝土强度等级级因条件限制不能增大或提高）。解：查查表得： fc=9.6N/
8、mm2，fy=fy=300 N/mm2，K=1.25。（1）确定弯矩计计算（2 ）验验算是否应应采用双筋截面因弯矩较较大，初估钢钢筋布置为为两层层，取a=75mm，则则h0=has=50075=425mm。属于超筋破坏，应应采用双筋截面进进行计计算。（3）配筋计计算设设受压钢压钢 筋为为一层层，取a=45mm；为节约钢为节约钢 筋，充分利用混凝土抗压压，取x=0.85bh0，则则=smax 0.2 bh0=0.2 250425=213 mm2（4）选配钢筋，绘制配筋图选受压钢筋为2 22（As=760 mm2），受拉钢筋为5 25（As=2454mm2），截面配筋如下图所示。【案例2-8】已知
9、同例2-7，若受压压区已采用两种情况配置钢钢筋 ：配置3 18钢钢筋（As=763mm2）；配置3 25钢钢筋（ As=1473mm2），试试分别计别计 算两种情况受拉钢钢筋面积积As。 解：第一种情况，配置3 18钢钢筋，As =763mm2，a=45mm（1）计计算截面抵抗矩系数s=0.349smax=0.358 说说明受压压区配置的钢钢筋数量已经经足够够。（2）计计算、x，求As（3）选选配钢钢筋，绘绘制配筋图图选选受拉钢钢筋为为6 22（As=2281 mm2），配筋如图图（a）所示。第二种情况，配置3 25钢钢筋，As=1473mm2，a=45mm。（1）计计算截面抵抗矩系数s说说明
10、受压压区配置的钢钢筋数量已经经足够够。（2）计计算x，求As（3）选选配钢钢筋，绘绘制配筋图图 选选受拉钢钢筋为为3 252 20（As=2101 mm2），配筋如图图所示 。【案例2-9】某水电电站厂房（3级级建筑物）中的简简支梁，截面尺寸为为200 mm500 mm。混凝土强度等级为级为 C20，受压钢压钢 筋3 22（As=1140mm2，a=45mm），二类环类环 境条件，受拉钢钢筋分别别采用6 22和5 25两种配置，承受弯矩计计算值为值为 M=195kNm，试试复核此截面是否安全。 解：查查表得：fy=fy=300N/mm2，K=1.25， c=35 mm。（1）受拉钢钢筋为为6
11、22时时（As=2281mm2，a=cde/2=352230/2=72mm），h0=50072=428 mm此梁为为适筋截面，代入公式（2-7）得：KMfcbx（h0-0.5x）+ fyAs（h0-a）=9.6200178（428-0.5178）+3001140（428-45）=246.84 kNmM = 246.84/1.25 = 197.47kNm195kNm该该构件正截面是安全的。（2）受拉钢钢筋为为5 25时时（As=2454mm2）a=cde/2=352530/2=75mmh0=50075=425mm 0.85bh0=0.850.55425=199mm此梁为为超筋截面，代入式（2-9）计计算承载载力KMsmax fcbh02+ fyAs（h0-a） =0.3589.62004252+3001140(425-45) =254.11kNmM =254.11/1.25=203.23kNm195kNm该该构件的正截面安全。
