受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算

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1、第4章受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算返回總目錄教學(xué)提示：本章應(yīng)抓住“實(shí)驗(yàn)—基本假定—應(yīng)力圖形—基本公式—適用條件”主線進(jìn)行教學(xué)。以適筋梁正截面試驗(yàn)為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生分析受彎構(gòu)件破壞現(xiàn)象和破壞機(jī)理，闡明基本假定；以基本假定為準(zhǔn)則，繪出應(yīng)力圖形，突出問(wèn)題的主要特性并使其簡(jiǎn)化；以應(yīng)力圖形為框架，推導(dǎo)基本公式和適用條件，并注重構(gòu)造要求。教學(xué)要求：要求學(xué)生熟練掌握適筋受彎構(gòu)件正截面3個(gè)受力階段，包括截面上應(yīng)力與應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、縱向受拉鋼筋配筋率對(duì)破壞形態(tài)的影響、3個(gè)工作階段在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等。掌握受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定及其在受彎

2、承載力計(jì)算中的應(yīng)用。熟練掌握單筋矩形、雙筋矩形與T形截面受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的計(jì)算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構(gòu)造要求。本章內(nèi)容●4.1梁板構(gòu)造●4.2試驗(yàn)研究分析●4.3受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的原則●4.4單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算●4.5雙筋矩形截面正截面承載力計(jì)算●4.6T形截面正截面承載力計(jì)算●4.7影響受彎構(gòu)件正截面承載力的因素分析●4.8深受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算與構(gòu)造要求●4.9思考題●4.10習(xí)題收彎構(gòu)件是指截面上同時(shí)承受彎矩(M)和剪力(V)為主，而軸力(N)可以忽略不計(jì)的構(gòu)件，它是土木工程中數(shù)量最多，使用較為廣

3、泛的一類(lèi)構(gòu)件。工程結(jié)構(gòu)中的梁和板就是典型的受彎構(gòu)件。它們存在著受彎破壞和受剪破壞兩種可能性。其中由彎矩引起的破壞往往發(fā)生在彎矩最大處且與梁板軸線垂直的正截面上，所以稱(chēng)之為正截面受彎破壞。本章主要介紹受彎構(gòu)件正截面的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài)、承載力計(jì)算方法以及相應(yīng)的構(gòu)造措施。關(guān)于受彎構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算將在第5章予以介紹。4.1梁板構(gòu)造4.1.1截面形狀及尺寸1.截面形狀工程結(jié)構(gòu)中的梁和板的區(qū)別在于：梁的截面高度一般大于自身的寬度，而板的截面高度則遠(yuǎn)小于自身的寬度。梁的截面形狀常見(jiàn)的有矩形、T形、工字形、箱形、倒L形等；板的截面形狀常見(jiàn)有矩形、槽

4、形及空心形等，如圖4.1所示。2.截面尺寸受彎構(gòu)件的截面尺寸的確定，既要滿(mǎn)足承載能力的要求，也要滿(mǎn)足正常使用的要求，同時(shí)還要滿(mǎn)足施工方便的要求。也就是說(shuō)，梁、板的截面高度h與荷載的大小、梁的計(jì)算跨度(l0)有關(guān)。一般根據(jù)剛度條件由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定。工程結(jié)構(gòu)中梁的截面高度可參照表4-1選用。同時(shí)，考慮便于施工和利于模板的定型化，構(gòu)件截面尺寸宜統(tǒng)一規(guī)格，可按下述要求采用：4.1梁板構(gòu)造圖4.1受彎構(gòu)件常用截面形狀4.1梁板構(gòu)造構(gòu)件種類(lèi)簡(jiǎn)支兩端連續(xù)懸臂整體肋形梁主梁次梁獨(dú)立梁說(shuō)明：l0為梁的計(jì)算跨度；當(dāng)l0>9m時(shí)表中數(shù)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)；懸臂梁

5、的高度指其根部的高度。4.1梁板構(gòu)造矩形截面梁的高寬比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0。矩形截面的寬度或T形截面的梁肋寬b一般取為100mm、120mm、150mm(180mm)、200mm(220mm)、250mm、300mm、350mm…，300mm以上每級(jí)級(jí)差為50mm。括號(hào)中的數(shù)值僅用于木模板。矩形截面梁和T形梁高度一般為250mm、300mm、350mm…750mm、800mm、900mm…，800mm以下每級(jí)級(jí)差為50mm，800mm以上每級(jí)級(jí)差為100mm。板的寬度一般比較大，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可取

6、單位寬度(b=1000mm)進(jìn)行計(jì)算。其厚度應(yīng)滿(mǎn)足(如已滿(mǎn)足則可不進(jìn)行變形驗(yàn)算)：①單跨簡(jiǎn)支板的最小厚度不小于l0/35；②多跨連續(xù)板的最小厚度不小于l0/40；③懸臂板的最小厚度(指的是懸臂板的根部厚度)不小于l0/12。同時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足表4-2的規(guī)定。4.1梁板構(gòu)造板的類(lèi)別厚度/mm單向板屋面板板跨度＜1500mm50板跨度≥1500mm60民用建筑樓板60工業(yè)建筑樓板70行車(chē)道下的樓板80雙向板80密肋板肋間距≤700mm40肋間距＞700mm50懸臂板板的懸臂長(zhǎng)度≤500mm60板的懸臂長(zhǎng)度＞500mm80無(wú)梁樓板150說(shuō)明：懸臂板的

7、厚度指懸臂根部的厚度；板厚度以10mm為模數(shù)。4.1梁板構(gòu)造4.1.2鋼筋布置1.梁的鋼筋布置要求梁的縱向受力鋼筋，宜采用HRB400或RRB400(Ⅲ級(jí)鋼筋)、HRB335(Ⅱ級(jí)鋼筋)，常用直徑為12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm和25mm。根數(shù)不得小于2根。設(shè)計(jì)中若需要兩種不同直徑的鋼筋，鋼筋直徑相差至少2mm，以便于在施工中能用肉眼識(shí)別，但相差也不宜超過(guò)6mm。為了便于混凝土的澆筑，保證鋼筋能與混凝土粘結(jié)在一起，以保證鋼筋周?chē)炷恋拿軐?shí)性，縱筋的凈間距以及鋼筋的最小保護(hù)層厚度應(yīng)滿(mǎn)足圖4.2所示的要求。如果受

8、力縱筋必須排成兩排，上下兩排鋼筋應(yīng)對(duì)齊，若多于兩排時(shí)，兩排以上鋼筋水平方向的中距應(yīng)比下面兩排的中距增大一倍。4.1梁板構(gòu)造截面的有效高度h0指的是梁截面受壓區(qū)的外邊緣至受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離，h