受彎構(gòu)件承載力計(jì)算ppt課件.ppt

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1、第三章受彎構(gòu)件承載力計(jì)算學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)本章學(xué)習(xí)，熟練掌握單筋矩形正截面承載力原理，計(jì)算方法，能進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和復(fù)核，掌握雙筋矩形截面和T形正截面承載力計(jì)算方法以及適用條件，掌握梁、板的構(gòu)造要求，掌握斜截面受剪承載力計(jì)算，了解保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造要求。掌握受彎構(gòu)件變形和裂縫寬度的驗(yàn)算方法，以及減少構(gòu)件變形和裂縫寬度的措施。受彎構(gòu)件計(jì)算內(nèi)容受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算變形和裂縫寬度計(jì)算受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算1.構(gòu)造要求2.純彎構(gòu)件試驗(yàn)分析3.單筋矩形截面梁承載力計(jì)算4.雙筋矩形截面梁承載力計(jì)算5.T形截面梁承

2、載力計(jì)算構(gòu)造要求－梁的配筋梁中一般配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋和架立鋼筋混凝土保護(hù)層厚度混凝土保護(hù)層厚度C：縱向受力鋼筋的外邊緣到混凝土表面的垂直距離取決與環(huán)境類別和混凝土強(qiáng)度等級(jí)沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí)，均指室內(nèi)一級(jí)環(huán)境和C20以上混凝土構(gòu)造要求－板的配筋配筋率對(duì)構(gòu)件破壞特征的影響配筋率－縱向受拉鋼筋的截面面積與截面的有效面積之比。少筋梁超筋梁適筋梁適筋梁的三個(gè)受力階段第Ⅰ階段－彈性階段第Ⅱ階段－帶裂縫工作階段第Ⅲ階段－破壞階段第I階段（彈性工作階段）荷載很小時(shí)，混凝土的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力都很小，梁截面上各個(gè)纖維的應(yīng)變也很小，其應(yīng)力和應(yīng)

3、變幾乎成直線關(guān)系，混凝土應(yīng)力分布圖形接近三角形Ia階段的應(yīng)力狀態(tài)是抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。第I階段（彈性工作階段）第Ⅱ階段－帶裂縫工作階段受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，截面即進(jìn)入第Ⅱ階段。裂縫出現(xiàn)后，在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土大部分退出工作，拉力幾乎全部由受拉鋼筋承擔(dān)。壓區(qū)混凝土呈現(xiàn)出一定的塑性特征，應(yīng)力圖形呈曲線形本階段的應(yīng)力狀態(tài)作為裂縫寬度和變形驗(yàn)算的依據(jù)。第Ⅲ階段（破壞階段）受拉鋼筋的應(yīng)力保持屈服強(qiáng)度不變，鋼筋的應(yīng)變迅速增大，壓應(yīng)力呈顯著曲線分布Ⅲa階段，受壓邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限應(yīng)變，混凝土被壓碎為構(gòu)件承載力計(jì)算的依據(jù)適筋梁的破壞特征受拉鋼

4、筋先屈服，然后混凝土受壓破壞破壞前有預(yù)兆，頂部混凝土產(chǎn)生很大的局部變形，轉(zhuǎn)角急遽增加。先裂后壞超筋梁配筋率大于最大配筋率的梁稱為超筋梁受壓區(qū)混凝土在鋼筋屈服前即達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎而破壞。沒(méi)有明顯的預(yù)兆，屬于脆性破壞實(shí)際工程中不應(yīng)采用超筋梁。少筋梁配筋率小于最小配筋率的梁梁破壞時(shí)，裂縫往往集中出現(xiàn)一條，一旦出現(xiàn)裂縫，鋼筋的應(yīng)力就會(huì)迅速增大并超過(guò)屈服強(qiáng)度而進(jìn)入強(qiáng)化階段，甚至被拉斷。破壞突然發(fā)生，沒(méi)有明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞。實(shí)際工程中不應(yīng)采用少筋梁。不同破壞形態(tài)圖形匯總正截面承載力計(jì)算的基本原則三點(diǎn)基本假定1）截面應(yīng)變保持平面,應(yīng)變

5、按線性規(guī)律分布。2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。3）采用理想化的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系。等效矩形應(yīng)力圖單筋矩形截面梁承載力計(jì)算單筋矩形截面基本計(jì)算公式適用條件－不少筋為了避免出現(xiàn)少筋情況，必須控制截面配筋率，使之不小于某一界限值，即最小配筋率。最小配筋率為鋼筋面積與混凝土全截面面積之比，即適用條件－不超筋為了防止將構(gòu)件設(shè)計(jì)成超筋構(gòu)件，要求構(gòu)件截面的相對(duì)受壓區(qū)高度小于界限相對(duì)受壓區(qū)高度，即或界限相對(duì)受壓區(qū)高度ξbHPB235HRB335HRB400RRB4000.6140.5500.518混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于C50基本公式、適用條件截面復(fù)核例

6、題此梁所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值求矩形截面梁其截面尺寸b×h=200mm×450mm混凝土為C25級(jí)配置4根直徑d=18mm的HRB335級(jí)縱向受拉鋼筋，AS=1017mm2問(wèn)題截面復(fù)核已知梁截面尺寸和配筋，求梁能承擔(dān)的最大彎距X≤Xb取X＝Xb,Mu=α1fcbXb(h0-Xb/2)代入基本公式2，求得Mu=α1fcbXb(h0-Xb/2)驗(yàn)算最小配筋率用基本公式1求X步驟α1fcbx=fyAs(1)驗(yàn)算適用條件②AS/bh=1017/(200×450)=0.0113>ρmin=0.002,滿足適用條件②(2)計(jì)算受壓區(qū)高度x，

7、并驗(yàn)算適用條件1h0=h-as=450-(25+18/2)=416mm查表得C20級(jí)混凝土fc=11.9N/mm2，HRB335級(jí)鋼fy=300N/mm2,ξb=0.550x=fyAS/α1fcb=(300×1017)/(1.0×11.9×200)=128.2mm<ξbh0=0.55×416=228.8mm滿足適用條件①(3)計(jì)算最大彎矩設(shè)計(jì)值MuMu=α1fcbx(h0-x/2)=1.0×11.9×200×128.2×(416-128.2/2)=107370320N·mm=107.4kN·m單筋矩形截面梁設(shè)計(jì)例題已知矩形截面

8、簡(jiǎn)支梁，跨度6m，承受彎距設(shè)計(jì)值M=172kN-m，環(huán)境類別為一類，試設(shè)計(jì)該截面。選用材料，確定截面尺寸混凝土：C25，查表得fc=11.9N/mm2鋼筋：HRB400級(jí)，查表得fy=360N/mm2假定梁的截面高度為500mm梁寬度b=(1/2～1/3)h=(