資源描述:
《受彎構(gòu)件正截面承載能力計算》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第四章受彎構(gòu)件正截面承載能力計算截面上有彎矩和剪力共同作用,軸力可以忽略不計的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件。梁和板是典型的受彎構(gòu)件。梁的截面形式主要有矩形、T形、倒T形、L形、Ⅰ形、十字形、花籃形等板的截面形式一般為矩形、空心板、槽形板等一、截面配筋的基本構(gòu)造要求1.受彎構(gòu)件可能的兩種截面破壞情況一是由M引起,破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直,為沿正截面破壞;二是由M和V共同引起,破壞截面是傾斜的,為沿斜截面破壞。所以,受彎構(gòu)件的設(shè)計包括以下三部分:①正截面受彎承載力設(shè)計;②斜截面受剪承載力設(shè)計;③斜截面抗彎承載力設(shè)計。2.構(gòu)造要求(1)截面高度注:表中l(wèi)0為梁的計算跨度。當(dāng)l0≥9m時,表中數(shù)值宜乘以1
2、.2。1/30~1/35無柱帽1/32~1/40有柱帽無梁樓板1/10~1/12懸臂板1/40~1/50雙向板1/35~1/40單向板板1/6懸臂梁1/15連續(xù)梁1/12簡支梁矩形截面獨(dú)立梁1/8懸臂梁1/25連續(xù)梁1/20簡支梁次梁1/6懸臂梁1/15連續(xù)梁1/12簡支梁主梁整體肋形梁梁h/l0構(gòu)件種類梁、板截面高跨比h/l0參考值按剛度要求,根據(jù)經(jīng)驗梁和板的截面高度h不宜小于右表所列數(shù)值。高寬比h/b:矩形截面梁2~3.5,T形截面梁2.5~4。(2)板的最小厚度按構(gòu)造要求,現(xiàn)澆板的厚度不應(yīng)小于下表的數(shù)值?,F(xiàn)澆板的厚度一般取為10mm的倍數(shù)。(3)板的配筋當(dāng)h≤150mm時,不宜大于2
3、00mm;當(dāng)h>150mm時,不宜大于1.5h,且不宜大于300mm。板的受力鋼筋間距通常不宜小于70mm。用來承受彎矩產(chǎn)生的拉力作用,一是固定受力鋼筋的位置,形成鋼筋網(wǎng);二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去;三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。①受力鋼筋②分布鋼筋梁縱筋常用直徑d=12-25mm板受力鋼筋常用直徑d=6-12mm①縱向受力鋼筋(4)梁的配筋②架立鋼筋梁跨(m)<44~6>6最小直徑(mm)81012③彎起鋼筋彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分,在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力,即作為受剪鋼筋的一部分。鋼筋的彎起角度一般為45
4、°,梁高h(yuǎn)>800mm時可采用60°④縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋二、受彎構(gòu)件正截面受力性能縱向受拉鋼筋配筋率:1.正截面破壞形態(tài)(2)超筋梁(1)少筋梁縱向受力鋼筋配筋率大于最大配筋率的梁為超筋梁配筋率小于最小配筋率的梁為少筋梁。特征:受壓區(qū)混凝土被壓碎時,鋼筋尚未屈服。屬于:“脆性破壞”特征:一裂就壞。屬于:“脆性破壞”(3)適筋梁配置適量縱向受力鋼筋的梁稱為適筋梁。特征:有明顯的三個階段特征屬于:“延性破壞”2.適筋梁正截面的受力性能第Ⅰ階段(彈性工作階段)加載→開裂開裂彎矩Mcr第Ⅱ階段(帶裂縫工作階段)開裂→屈服屈服彎矩My第Ⅲ階段(破壞階段)屈服→壓碎極限彎矩Mu(1)適筋梁的受力階段Ⅰ
5、a階段的應(yīng)力狀態(tài)是抗裂驗算的依據(jù)。Ⅱ階段的應(yīng)力狀態(tài)是裂縫寬度和變形驗算的依據(jù)。Ⅲa階段的應(yīng)力狀態(tài)作為構(gòu)件承載力計算的依據(jù)M≤McrM≤MyM≤Mu不同階段截面應(yīng)力分布圖的應(yīng)用(2)開裂彎矩Mcr混凝土受拉區(qū)邊緣應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變值εcu時所能承受的彎矩。(3)適筋梁的塑性鉸當(dāng)加載到受拉鋼筋屈服時,彎矩為My,相應(yīng)的曲率為φy。荷載繼續(xù)增加,裂縫向上發(fā)展,混凝土受壓區(qū)減小,中和軸上升,彎矩達(dá)極限抵抗彎矩Mu,曲率為φu。當(dāng)受壓區(qū)混凝土達(dá)極限壓應(yīng)變值時,構(gòu)件喪失承載能力。在此破壞過程中,位于梁內(nèi)拉壓塑性變形集中的區(qū)域,形成一個性能特異的鉸。(3)轉(zhuǎn)動的同時,能傳遞一定的彎矩,即截面的極限
6、彎矩Mu塑性鉸出現(xiàn)后,簡支梁即形成三鉸在一直線上的破壞機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)有:(1)只能沿彎矩作用方向,繞中和軸單向轉(zhuǎn)動(2)只能在從受拉鋼筋開始屈服到受壓區(qū)混凝土壓壞的有限范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動φy-φu。(1)正截面受彎承載力計算的基本假定:①截面應(yīng)變保持平面;②不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度;③混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系;④鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.013.《規(guī)范》采用的正截面極限受彎承載力計算方法(2)等效矩形應(yīng)力圖等效原則:按照受壓區(qū)混凝土的合力大小不變、受壓區(qū)混凝土的合力作用點(diǎn)不變的原則。混凝土等級≤C50C55C55~C80C800.80.79中間0.741.00.99插值0.94
7、三、單筋矩形正截面受彎承載力1.基本計算公式及其適用條件(1)基本計算公式單筋截面與雙筋截面的區(qū)別。①適筋梁與超筋梁的界限——界限相對受壓區(qū)高度適筋梁的破壞—受拉鋼筋屈服后混凝土壓碎;超筋梁的破壞—混凝土壓碎時,受拉鋼筋尚未屈服;界限配筋梁的破壞—受拉鋼筋屈服的同時混凝土壓碎。不超筋超筋鋼筋級別≤C50C80HPB2350.614--HRB3350.5500.493HRB400RRB4000.5180.463(2)適用條