《混凝土结构设计原理 第四章 受弯构件正截面受弯承载》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土结构设计原理 第四章 受弯构件正截面受弯承载（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 受弯构件正 截面受力性能4.1 受弯构件的基本构造要求梁板结构挡土墙板梁式桥主要截面形式归纳为箱形截面 T形截面 倒L形截面 I形截面多孔板截面槽形板截面T形截面受弯构件的配筋形式弯筋箍筋PP剪力引起的 斜裂缝弯矩引起的 垂直裂缝架立纵向受力筋截面尺寸和配筋构造1. 梁净距25mm钢筋直径dcccbhc25mmdh0=h-asbhh0=h-as净距30mm钢筋直径1.5d净距25mm钢筋直径d矩形截面梁和T形梁高度一般为250mm、 300mm、 350mm750mm、 800mm、 900mm， 800mm以下每级级差为 50mm，800mm以上每级级差为 100mm。 2. 板hh
2、0c15mmd分布钢筋板的纵向受拉钢筋常采用 HPB235(级钢筋)、HRB335(级 钢筋)级别钢筋，常用直径是 6 mm、8mm、10mm 和 12mm。为 了便于施工，设计时选用钢筋直径的种类愈少愈好。钢筋的间距一 般为 70mm200mm；板的宽度一般比较大，设计计算时可取单位宽度 (b=1000mm)进行计算。其厚度应满足(如已满足则可不进行变形 验算)：单跨简支板的最小厚度不小于 l0/35；多跨连续板的 最小厚度不小于 l0/40； 悬臂板的最小厚度(指的是悬臂板的 根部厚度)不小于 l0/12。 同时，应满足下表的规定。 板的类别类别最小厚度（mm） 单向 板屋面板60民用建筑
3、楼板60工业建筑楼板70行车道下的楼板80双向板80 密肋板肋间距小于或等于700mm40肋间距大于700mm50 悬臂 板板的悬臂长度小于或等于 500mm60板的悬臂长度大于500mm80无梁楼板1504.2 受弯构件的试验研究1. 试验装置P荷载分配 梁L数据采集系 统外加荷 载L/3L/3试验 梁位移 计应变 计hAsbh0四、受弯构件的试验研究2. 试验结果LPL/3L/3当配筋适中时-适筋梁的破坏 过程(1) 第阶段混凝土开裂前的未裂阶段： 当荷载较小时，截面上的内力非常小，此时梁的工作情况与匀质弹性体梁相似MIcsAstyfyAsMIIIc(c=cu)(Mu)第阶段末(a)可作为
4、正截面受弯承载力计算的依据。 u 试验同时表明，从开始加载到构件破坏的整个受力过程中，变 形前的平面，在变形后仍保持平面。 LPL/3L/3MIcsAstbmin b素混凝土梁的 受弯承载力Mcr 适筋梁的受弯 承载力Mcr超筋梁的受弯 承载力Mcr4.4.3 截面复核 当已知构件截面尺寸 bh，混凝土强度等级，钢筋的级别，所配 受拉钢筋截面面积 As，构件所承受的弯矩设计值 M，要求验算该 构件正截面承载力 Mu 是否足够时，应按如下步骤进行。 4.5.1、双筋矩形截面受弯构件4.5.1 基本公式及使用条件截面的弯矩较大，高度不能无 限制地增加bh0h截面承受正、负变化的 弯矩对箍筋有一定要
5、 求防止纵向凸出构件的某些截面由于某种原因，在 截面的受压区预先已经布置了一定 数量的受力钢筋不会发生少筋破坏和单筋矩形截面受弯构 件类似分三个工作阶段u 以上两个基本公式，必须满足适用条件：Muct=cuct= c0sAs（fyAs）Cycc0xn=nh0fyAs根据平截面假定有：以Es=2105Mpa，as=0.5 x代入上式，则有： s=396Mpa结论：当x2 as 时，HPB235、HRB335、HRB400及RRB400钢均能 受压屈服基本公式单筋部分As1As2单筋部分纯钢筋部分受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截 面”的受弯承载力与混凝土无关。因此，截面破坏形态 不
6、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。基本公式适用条件 防止超筋脆性破坏 保证受压钢筋强度充分利用注意：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。截面设计 已知：弯矩设计值M，截面b、h、a和a ，材料强度fy 、 fy 、 fc 。求：截面配筋未知数：x、 As 、 As基本公式：力、力矩的平衡条件否是按单筋计算取 = b即（2）情况2：已知截面尺寸、材料等级环境类 别、弯矩及受压钢筋截面面积，求纵向 受拉钢筋截面面积。求解步骤：A.由公式求解 ；B.若 ，则由公式求 解纵向受拉钢筋截面面积；C.若 ，则由公式求解纵向受拉钢筋截面面积；D.若
7、，则表明所给的受压钢筋截面面积太少，应重新求，此时按情况1求解。 截面复核当xb时，Mu=?3）T形截面受拉钢筋较多，可将截面底部宽度适当增大，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。挖去中和轴 受弯构件在破坏时，大部分受拉区混凝土早已退出工作 ，故将受拉区混凝土的一部分去掉。只要把原有的纵向受 拉钢筋集中布置在梁肋中，截面的承载力计算值与原有矩 形截面完全相同，这样做不仅可以节约混凝土且可减轻自 重。剩下的梁就成为由梁肋( )及挑出翼缘 ，两 部分所组成的T形截面。1fcbf翼缘计算宽度 见教材表4-5Asbfbhfhh0as第一类T形截面第二类T形截面界限情况 分类第一类
8、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，相对受压区高度应满足 b。 对第一类T形截面，该适用条件一般能满足。为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足Asminbh， b为T形截面的腹板宽度。对工形和倒T形截面，受拉钢筋应满足：Asminbh + (bf - b)hf基本公式第二类T形截面=+=+第二类T形截面为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：为防止少筋脆性破坏，截面配筋面积应满足：Asminbh。对于第二类T形截面，该条件一般能满足。第二类T形截面的设计计算方法也与双筋矩形截面类似按单筋截面计算As1YN? 截面设计 一般截面尺寸已知，求受拉钢筋截面面积As，故可按下 述两种类型进行： 1)第一种类型，满足下列鉴别条件 则其计算方法与单筋矩形梁完全相同。2)第二种类型，满足下列鉴别条件 取As2 ？验算 截面复核 1)第一种类型 当满足按 矩形梁的计算方法求Mu。2)第二种类型 是？MuM ?
