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任务四：T形截面梁板的设计,项目一：钢筋混凝土梁板设计,一、T形截面的概念,1.组成：翼缘和腹板。2.概念：受压区为T形的截面3.特点:（1）节省砼；（2）减轻自重；（3）施工比矩形截面复杂。4.翼缘计算宽度bf：（1）概念：T形截面沿翼缘宽度方向压应力的分布特点：梁肋部应力为最大，离肋部越远则应力越小。规定在一定范围内翼缘压应力呈均匀分布，之外翼缘不起作用。这一限定宽度，称为翼缘计算宽度bf。（2）确定方法：按规范规定，取各项计算的最小值。,返回,表2-4T形、工形及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度bf,中和轴,去掉的混凝土,翼缘,A,A,B,B,AA,BB,跨中A按T形截面设计支座B按矩形截面设计,判断截面是不是形截面是看混凝土的受压区的形态来定的。,返回,二、计算公式及适用条件,一、T形截面梁的类型及其判别根据中和轴位置的不同，T形截面梁可分为两种类型。第一类T形截面：中和轴位于翼缘内，即xhf。第二类T形截面：中和轴位于梁肋内，即xhf。二、T形截面类型的判别公式为了建立T形截面类型的判别公式，首先建立中和轴恰好通过翼缘与梁肋分界线（即x=hf）时的计算公式,（一）T形截面梁的类型及其判别,截面设计时，用已知计算弯矩M与比较若KMfcbfhf（h0-0.5hf）则属于第一类T形截面；否则属于第二类T形截面。承载力复核时，fy、As已知，若符合公式fyAsfcbfhf则属于第一类T形截面；否则属于第二类T形截面。,（二）第一类T形截面基本公式及适用条件,1.基本公式截面内力平衡条件，并满足承载能力极限状态要求，可得x=0fcbfx=fyAs（2-20）M=0KMfcbfx（h0-0.5x）（2-21）2.适用条件（1）0.85b；以防止发生超筋破坏，对第一类T形梁，此项不必验算。（2）min；以防止发生少筋破坏，对第一类T形梁，此项需要验算。第一类T形截面下，受压区呈矩形（宽度为bf），所以把单筋矩形截面计算公式中的b用代替后在此均可使用。在验算式min时，T形截面的配筋率仍用公式=As/（bh0）计算。因为截面最小配筋率是根据钢筋混凝土截面的承载力不低于同样截面的素混凝土的承载力原则确定的，而T形截面素混凝土截面的承载力主要取决于受拉区混凝土的抗拉强度和截面尺寸，与高度相同、宽度等于肋宽的矩形截面素混凝土梁的承载力相同。,图示,第一类T形截面正截面承载力计算图,返回,（1）基本公式由截面内力平衡条件，并满足承载能力极限状态计算表达式的要求，可得如下基本公式：将x=h0及s=（1-0.5）代入上式得（2）适用条件0.85b或x0.85bh0；以防止发生超筋破坏。min；以防止发生少筋破坏。第二类T形截面下受压区的面积较大，所以一般不会发生超筋破坏，故条件0.85b常不必验算。另外，这种T形截面梁所需配置的As较大，均能满足min的要求。,3.第二类T形截面基本公式及适用条件,图示,第二类T形截面正截面承载力计算图,返回,（一）截面设计T形梁截面尺寸，一般是预先假定或参考同类结构取用，也可按高跨比h/l0=1/81/12拟定梁高h，高宽比h/b=2.54.0拟定梁宽b的思路进行设计。截面设计时，截面尺寸（b、h、bf、hf），材料及其强度设计值（fc、fy），截面弯矩计算值M均为已知；只有纵向受拉钢筋截面面积As需计算。计算步骤如下：（1）确定翼缘计算宽度bf。将实际翼缘宽度与表2-4所列各项的计算值进行比较后，取其中最小者作为翼缘计算宽度bf。（2）判别T形截面的类型。若式（2-18）成立，则属于第一类T形截面；否则，属于第二类T形截面。,三、公式应用,（3）配筋计算若为第一类T形截面，则按bfh的矩形截面进行计算。若为第二类T形截面，由式（2-24）或（2-25）得：验算适用条件:0.85b；min。（4）选配钢筋并绘图。,（二）承载力复核承载力复核时，截面尺寸（b、bf、h、hf），材料强度（fy、fc），受拉钢筋截面面积As及as均已知。需要验算的是，在给定承受的外力，构件的正截面是否安全。步骤如下：（1）确定翼缘的计算宽度bf。（2）判别T形截面的类型，确定构件的承载能力。若式（2-19）成立，则属于第一类T形截面；此时，可参照宽度为的单筋矩形截面进行承载力复核。否则，属于第二类T形截面，此时，可先由式（2-24）计算出相对受压区高度x，代入公式（2-25）确定构件的承载能力，若符合公式，则认为构件的正截面安全；否则不安全。T形截面梁板构件计算步骤见图2-25。,【案例2-10】某肋形楼盖（2级建筑物）的次梁，一类环境，计算跨度l0=6.0m，间距为2.4m，截面尺寸如图2-36所示。在正常使用阶段，梁跨中承受弯矩计算值M=105kNm,混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋，试计算次梁跨中截面受拉钢筋面积As。,解：查表得：fc=9.6N/mm2，fy=300N/mm2，K=1.25。（1）确定翼缘计算宽度估计受拉钢筋需要布置为一层，取as=40mm，则h0=45040=410mm。按梁跨l0考虑l0/3=6000/3=2000mm按翼缘高度hf考虑hf/h0=70/410=0.1700.1翼缘不受限制按梁净距sn考虑bf=b+sn=200+2200=2400mm翼缘计算宽度bf取三者中的较小值，即bf=2000mm。,（2）判别T形截面的类型KM=1.25105=131.25kNm=504kNmKM=131.25kNm属于第一类T形截面,按2000mm450mm的单筋矩形截面梁进行计算。（3）配筋计算=As/（bh0）=1102/（200410）=1.3%0.2%,（4）选配钢筋，绘配筋图选受拉钢筋为322（As=1140mm2）；配筋如图所示。,【案例2-11】某T形截面吊车梁（3级建筑物），一类环境，计算跨度l0=8400mm，截面尺寸如图2-37所示；承受弯矩计算值M=480kNm；混凝土强度等级为C25，HRB400级钢筋。试计算所需要的受拉钢筋面面积。,解：查表得：fc=11.9N/mm2，fy=360N/mm2，K=1.25。（1）确定翼缘计算宽度因弯矩较大，设受拉钢筋要布置为两层，取as=70mm，则h0=80070=730mm。按梁跨l0考虑l0/3=8400/3=2800mm按翼缘高度考虑取翼缘计算宽度bf=650mm。,（2）判别T形截面梁的类型=525.98kNmKM属于第二类T形截面。（3）配筋计算,（4）选配钢筋，绘制配筋图选受拉钢筋为525（As=2463mm2）；截面配筋如图所示。,
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