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1、双筋矩形截面,一、双筋矩形截面的有关概念 、双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。,、一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用： ）当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。 ） 另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。 ）此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。,、 受压钢筋强度的利用,配置受压钢筋后，为防止受压钢筋压曲而导
2、致受压区混凝土保护层过早崩落影响承载力，必须配置封闭箍筋。,当受压钢筋多于3根时，应设复合箍筋。,一）前提条件 、在满足构造要求的条件下，截面达到Mu的标志仍然是受压边缘混凝土达到ecu。 、在截面受弯承载力计算时，受压区混凝土的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。 、在受压边缘混凝土应变达到ecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，具有较大延性。,二、基本公式,、当相对受压区高度x xb时，截面受力的平衡方程为，,、如轴心受压构件所述，钢筋的受压强度fy 400 MPa。 为使受压钢筋的强度能充分发挥，其应变不应小于0.002。 由平截面假定可得，,ecu=0.0033,二）基本公
3、式 、截面平衡条件,fyAs,、截面分解,单筋部分,纯钢筋部分,纯钢筋部分,As2,根据截面分解图示，力和力矩可表示为如下所示，,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。,单筋部分,纯钢筋部分,、基本公式,平衡方程表示的基本公式如下：,、适用条件,） 防止超筋脆性破坏,） 保证受压钢筋强度充分利用,特别说明： 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。,一、截面复核 、已知：b、h、a、a、As、As 、fy、 fy、fc 求：MuM 未知数：受压区高度
4、 x 和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。,当MuM时，满足安全要求,三、适用条件,、两个特殊情况 ）当x xb时，如何求Mu?,）当 x 2a 时，如何求Mu? 可偏于安全的按下式计算,例 已知混凝土等级C30；钢筋采用HRB335；环境类别为二类b，梁截面尺寸为b h=200mm 400mm；受拉钢筋为325的钢筋，As=1473mm2;受压钢筋为216的钢筋，As=402mm2；要求承受的弯矩设计值M=90KN m。 求：验算此截面是否安全。 解：,、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As和As,未知数：x、 As 、 As 基本公式
5、：两个,二、截面设计,、求解思路,加大截面尺寸，使其成为单筋梁，若截面受限，设计为双筋梁,单筋梁,当x xb时，取x = xb,有：,由,、已知：M，b、h、a、a，fy、 fy 、 fc、As 求：As 未知数：x、 As,求解步骤：,有X求AS,即,4.6 T形截面(T-sections)受弯构件正截面承载力计算,1 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(compression flange )越大，对截面受弯越有利
6、(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(stem)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 Effective flange width 、 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hf 、梁的宽度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,4.6
7、.2 计算公式及适用条件,一、T形截面的两种计算类型 根据截面受压区高度来划分,第一类T形截面,第二类T形截面,界限情况,二、第一类T形截面的计算公式,计算公式与宽度等于bf的矩形截面相同,基本思路：第一类T形截面与宽度为bf的矩形截面相似。 可借鉴矩形截面方法。,=,+,三、第二类T形截面的计算公式,一）计算公式 基本思路：第二类T形截面与双筋梁的矩形截面相似。 可类比理解，把翼缘部分的作用看作受压钢筋。,二）适用条件,=,+,第二类T形截面,为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：,4.6.3 计算方法,一、截面设计,一）第一类T形截面,计算公式与宽度等于bf*h的矩形截面相同,、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,Asrminbh0,二）第二类T形截面,=,+,M=M1+M2,M2 = M- M1,按单筋截面计算As2,例 已知弯矩M=650KNm，混凝土等级为C30，钢筋采用HRB35，梁的截面尺寸为bh=300700mm，bf=600mm，hf=120mm；环境类别为一类。 求：所需的受拉钢筋截面面积As 解：,二、截面复核,已知：b、h、a、a、As、As 、fy、 fy、fc 求：MuM,第一类T形截面,一）第一类形截面,二）第二类形截面,Mu=Mu1+Mu2 Mu安全,
