钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,*,高等教育出版社,高等教育电子音像出版社,混凝土结构设计原理,(第4章电子教案),进入,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,第 4 章,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,本章重点,了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和,适筋受弯构件在各个阶段的受力特点；,掌握建筑工程和公路桥梁工程中单筋矩形,截面、双筋矩形截面和,T,形截面承载力的计,算方法；,熟悉受弯构件正截面的构造要求。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.1,概 述,4.1.1受弯构件的类型,典型构件:梁和板.,内力特点:截面上通常有弯矩和剪力，轴力可以忽略,不计。,常用截面形式：,建筑工程受弯构件常用截面,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,桥涵工程受弯构件常用截面,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,受弯构件的,主要破坏形态,:,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.2.1,配筋率对正截面破坏形式的影响,截面有效面积,；,从受拉区边缘,至纵向受力钢,筋重心的距离,。,受弯构件正截面的受力特性,4.2,4-1,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,室内,正常环境,中，板和梁的保护层厚度：,板：, C20时，,c,=20mm；,C25时，,c,=15mm。,梁：, C20时，,c,=30mm；,C25时，,c,=25mm。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,配筋率与破坏形态的关系：,（,a,）少筋梁：一裂即坏。,（,b,）适筋梁：受拉区钢筋,先屈服，受压区混凝,土后压碎。,（,c,）超筋梁：受压区混凝,土压碎，受拉区钢筋,不屈服。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.2.2,适筋构件从加载到破坏的几个受力阶段,阶段,Ia,抗裂计算依据；,阶段,II ,变形、裂缝宽度计算依据；,阶段,IIIa,承载力计算依据。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,适筋构件从加载到破坏的几个受力阶段动画播放,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.3,建筑工程受弯构件中正截面承载力计算,4.3.1 基本假设,截面应变保持平面；,不考虑混凝土抵抗拉力；,混凝土的应力,-,应变具如下图所示,:,钢筋的应力,-,应变具有以下关系：,4-2,4-3,4-4,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4-6,4-7,4-5,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.3.2 单筋矩形截面正截面承载力计算,单筋：只在,受拉区,配有受力钢筋。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,0.74,0.75,0.76,0.77,0.78,0.79,0.80,0.94,0.95,0.96,0.97,0.98,0.99,1.00,C80,C75,C70,C65,C60,C55,C50,系数 和,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,基本计算公式:,4-8,4-9(,a,),4-9(,b,),或,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,基本公式适用条件,最小配筋率，按腹板全截面计算，此值取,0.2%,和 中的较大值;,为了防止少筋，要求：,4-10,为了防止超筋，要求：,4-11,相对受压区高度;,相对界限受压区高度，按平截面变形假定求。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章, 有明显屈服点钢筋配筋时,4-12,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章, 无明显屈服点钢筋配筋时 ：,当混凝土的强度等级 时：,用,HPB235,钢筋时 ,=,0.614,用,HRB335,钢筋时 ,=,0.550,用,HRB400,或,RRB400,钢筋时,=,0.518,4-13,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,讨论：,与 对应的最大配筋率,:,当达最大配筋率时，由式4-8有,4-14,4-15,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,与 对应的截面最大抵抗弯矩系数,:,当达到界限破坏时，由式,(4-9a),有,4-16,4-17,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,、 、,对应于同一受力状态，三者等,效，即超筋控制可以采用下面三者之一便可以：,4-18,或,4-19,或,4-20,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,计算表格的制作及使用,式（4-9a）可写成：,截面抵抗弯矩系数,4-21,4-22,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,同样，式（4-9b）可以写成：,内力臂系数,由式（4-22）得：,将式（4-25）代入式（4-24）得：,4-23,4-24,4-25,4-26,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,计算步骤如下：,或,由式（,4-,16）和（,4-,17）可见， 和 都与 有关。可事,先给出许多值，求出对应的和值，并将其列成,和 计算表格，供计算时查用。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.3.3双筋矩形截面正截面承载力,结构构件承受应变作用时；,1适用情况,弯矩设计值大于单筋截面的最大抵抗弯矩值而,截面尺寸等因素又不宜改变时；,受压区由于某种原因已布置受力钢筋时候。,双筋截面不经济，尽量少用。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,2计算公式及使用条件,4-27,4-28,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,公式（4-27）和（4-28）的适用条件,当 时，可近似地取 计算。,4-29,4-30,4-31,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,3计算公式的应用,（1）截面的选择,已知,求,。,两个方程,三个未知数,:,需补充条件 。,令：,4-32,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,则由式（4-27）和（4-28）可得：,4-34,4-33,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,已知,求 。,由式（4-28）可得：,4-35,4-36,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,（2）截面校核,已知,：,求,:,步骤： 由式（4-27）求 ；, 验算：,4-37, 由式（4-28）求,4-38,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.3.4,T形截面正截面承载力,1概述,将腹板两侧混凝土挖去后可减轻自重，不降低承载力。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,翼缘的计算宽度：,当,当,-,-,当,按翼缘高度,考虑,-,按梁（肋）净跨 考虑,按计算跨度 考虑,肋形梁（板,）,独立梁,肋形梁（板）,倒L形截面,T形截面,考虑情况,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,2两类T形截面及其判别方法,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,当中和轴通过翼缘底面时，为两类T形截面的分界线。此时：,同时，当满足 :,时为第一类T形截面；否则为第二类截面。,4-39,4-40,4-41,或,4-42,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,3第一类T形截面承载力计算,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,按 的单筋矩形截面计算:,适用条件：,4-43,4-44,4-45,4-46,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4第二类T形截面承载力计算,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,适用条件：,4-47,4-48,4-49,4-50,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.3.5 深受弯构件正截面承载力,1.定义,浅梁：,短梁：,深梁：,（简支梁）,（连续梁）,深受弯构件：,梁计算跨长，可取 和 中的较小值。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,2承载力计算公式,内力臂， ；,系数， ；,截面受压区高度，当 ，取 ；,截面有效区高度， 。当 时，,跨中截面取 ，支座截面取,当 ， 按受拉区纵向钢筋截面形,心至受拉边缘的实际距离取用。,4-51,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.3.6 构造要求,1板,最小厚度：民用建筑为,60mm,，工业建筑为,70mm,。,受力钢筋常用直径：,6mm,、,8mm,、,10mm;,当 时 ，,;,当 时， ，且 。,分布筋： ，面积 受力筋面积。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,2梁,截面尺寸：,悬臂梁：,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,直径：一般,保护层厚度,钢筋直径,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.4,公路桥涵工程受弯构件中正截面承载力计算,4.4.1 基本假定,截面变形后仍保持平面。,不考虑混凝土抵抗拉力，混凝土受压应力取其设计值 。,受拉钢筋的极限应变为,0.01,，受拉钢筋应力取其强度,设计值 ，受压钢筋应力取其强度设计值 。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,上一章,下一章,4.4.2,单筋矩形截面承载力,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4-52,4-53,计算公式：,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,桥梁结构的重要性系数；,特大桥、重要大桥,大桥、中桥、重要小桥,小桥、涵洞,弯矩组合设计值；,混凝土轴心抗压强度设计值；,钢筋抗拉强度设计值。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,适用条件：,当混凝土强度等级,C50,时：,R235,钢筋,HRB335,钢筋,HRB400、KL400,钢筋,为最小配筋率,， ；,4-54,4-55,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.4.3 双筋矩形截面正截面承载力,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,适用条件：,4-57,4-56,4-58,4-59,4-60,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.4.4 T形截面,1.两类T形判别方法,时为第一类T形截面；否则为第二类T形截面。,截面受压翼缘的高度,；,截面受压翼缘的计算有效宽度。,当,4-61,或,4-62,或,4-63,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,按 的单筋矩形截面计算:,2. 第一类T形截面计算,适用条件：,4-64,4-65,4-66,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,3. 第二类T形截面计算,仿照建筑规范中的第二类T形截面可得：,4-67,4-68,适用条件：,4-69,4-70,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.4.5 构造要求,混凝土保护层厚度：需满足有关要求；,钢筋配置方式：可单根，也可23根成束配；,板:,厚度： 预制板,空心板顶板及底板,主筋： 直径 ，间距,分布筋： 直径 ，间距,梁 :,标准跨径：钢筋混凝土T形截面简支梁，,预应力混凝土T形截面简支梁，,钢筋混凝土箱形截面连续梁，,主筋：直径 ，间距,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,4.5,小 结,钢筋混凝土受弯构件由于配筋率的不同，可分成少筋,构件、适筋构件和超筋构件三类。,适筋受弯构件从开始加载至构件破坏，正截面经历三,个受力阶段。第,I,阶段未,I,a,为受弯构件抗裂计算的依据；,第,阶段是受弯构件变形和裂缝宽度计算的依据；第,阶段末,a,是受弯构件正截面承载能力的计算依据。,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,第 4 章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,帮 助,下一章,上一章,第二类,第一类,T,形,双筋矩形,单筋矩形,桥 涵,建 工,截面类型,建工与桥涵工程受弯构件承载力计公式比较,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件,