受彎構(gòu)件的正截面承載力計算ppt課件.ppt

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1、第三章受彎構(gòu)件的正截面承載力計算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容:(1)正截面受彎承載力計算——按已知截面彎矩設(shè)計值M,計算確定截面尺寸和縱向受力鋼筋;(2)斜截面受剪承載力計算——按受剪計算截面的剪力設(shè)計值V,計算確定箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量;(3)鋼筋布置——為保證鋼筋與混凝土的粘結(jié),并使鋼筋充分發(fā)揮作用,根據(jù)荷載產(chǎn)生的彎矩圖和剪力圖確定鋼筋的布置;(4)正常使用階段的裂縫寬度和撓度變形驗算;(5)繪制施工圖。第一節(jié)受彎構(gòu)件的截面形式和構(gòu)造矩形T形工形十字形一、截面形式梁滿足承載能力極限狀態(tài)的要求M指結(jié)構(gòu)上的作用所產(chǎn)生的內(nèi)力設(shè)計值;Mu是

2、受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的設(shè)計值。矩形板空心板槽形板板二、截面尺寸高跨比h/l0=1/8~1/12矩形截面梁高寬比h/b=2.0~3.5T形截面梁高寬比h/b=2.5~4.0。(b為梁肋)b=120、150、180、200、220、250、300、…(mm),250以上的級差為50mm。h=250、300、350、……、750、800、900、1000、…(mm),800mm以下的級差為50mm,以上的為100mm。混凝土保護層厚度c-縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離。保護層厚度的作用:保護縱向鋼筋不被銹蝕;發(fā)生火災(zāi)時延緩鋼筋

3、溫度上升;保證縱向鋼筋與混凝土的較好粘結(jié)。保護層厚度不應(yīng)小于鋼筋直徑及由構(gòu)件類別和環(huán)境條件確定的最小保護層厚度,不宜小于粗骨料最大粒徑的1.25倍。環(huán)境類別為一類(室內(nèi)環(huán)境)時,梁的最小保護層厚度是25mm,板為20mm.三、混凝土保護層四、梁內(nèi)鋼筋的直徑和凈距縱向受力鋼筋的直徑不能太細-保證鋼筋骨架有較好的剛度,便于施工;不宜太粗-避免受拉區(qū)混凝土產(chǎn)生過寬的裂縫。直徑取10~28mm之間。h0a凈距≥d≥30h0a凈距≥d≥30凈距≥d≥30凈距≥1.5d≥30五、板內(nèi)鋼筋的直徑和間距板的縱筋布置要求:a.鋼筋直徑通常為6~12mm

4、,Ⅰ級鋼筋;板厚度較大時,鋼筋直徑可用14~25mm,Ⅱ級鋼筋;b.受力鋼筋最大間距板厚h≤200mm時:250mm200mm1500mm:0.2h及400mmc.垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置分布鋼筋?!?0C≥15分布筋h0h0=h-20縱向受拉鋼筋的配筋百分率d=10~32mm(常用)h0=h-a單排a=c+d/2=25+20/2=35mm雙排a=c+d+e/2=25+20+30/2=60mm截面上所有縱向受拉鋼筋的合力點到受拉邊緣的豎向距離為a,則到受壓邊緣的距離為h0=h-a,稱為截面有效高度。

5、縱向受拉鋼筋配筋率為第二節(jié)受彎構(gòu)件正截面的試驗研究一、梁的試驗和應(yīng)力-應(yīng)變階段適筋梁正截面受彎承載力的實驗定義:適筋梁-縱向受拉鋼筋配筋率比較適當?shù)恼孛娣Q為適筋截面,具有適筋截面的梁叫適筋梁。FF應(yīng)變測點位移計MVhabAsh0xneces?CⅡaⅢaⅠⅡⅢM0crM0yM0u0φ0M0y(鋼筋開始屈服)混凝土壓碎破壞截面曲率(混凝土開裂)梁跨中截面的彎距試驗值M0-截面曲率實驗值φ0關(guān)系第Ⅰ階段:混凝土開裂前的未裂階段

6、混凝土基本上處于彈性工作階段,荷載-撓度曲線或彎矩-曲率曲線基本接近直線。e0tuⅠa狀態(tài)截面應(yīng)力和應(yīng)變分布M0cr當彎距增加到Mcr時,受拉邊緣的拉應(yīng)變達到混凝土受彎時極限拉應(yīng)變(et=e0tu),截面處于即將開裂的臨界狀態(tài)(Ⅰa狀態(tài)),此時的彎矩值稱為開裂彎矩Mcr。受壓區(qū)應(yīng)力圖形接近三角形,受拉區(qū)呈曲線分布。第Ⅰ階段特點:a.混凝土未開裂;b.受壓區(qū)應(yīng)力圖形為直線,受拉區(qū)前期為直線,后期為曲線;c.彎距-曲率呈直線關(guān)系。第Ⅱ階段:混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段esⅡ階段截面應(yīng)力和應(yīng)變分布M0cr

7、截面受拉區(qū)混凝土退出工作,其開裂前承擔(dān)的拉力將轉(zhuǎn)移給鋼筋承擔(dān),導(dǎo)致鋼筋應(yīng)力有一突然增加(應(yīng)力重分布),裂縫出現(xiàn)時梁的撓度和截面曲率都突然增大,使中和軸比開裂前有較大上移。當彎距繼續(xù)增大到受拉鋼筋應(yīng)力即將到達屈服強度f0y時,稱為第Ⅱ階段末,Ⅱa。雖然受拉區(qū)有許多裂縫,但如果縱向應(yīng)變的量測標距有足夠的長度(跨過幾條裂縫),則平均應(yīng)變沿截面高度的分布近似直線。由于受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力不斷增大,其彈塑性特性表現(xiàn)得越來越顯著,受壓區(qū)應(yīng)力圖形逐漸呈曲線分布。第Ⅱ階段特點:a.裂縫截面處,受拉區(qū)大部分砼退出工作,拉力主要由鋼筋承擔(dān),單鋼筋未屈服;b

8、.受壓區(qū)砼已有塑性變形,但不充分;;c.彎距-曲率關(guān)系為曲線,曲率與撓度增長加快。第Ⅲ階段:鋼筋開始屈服至截面破壞的裂縫階段>eyⅢ階段截面應(yīng)力和應(yīng)變分布M0y

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