4單筋矩形截面受彎構(gòu)件ppt課件

1、l受彎構(gòu)件正截面的三種基本形式受彎構(gòu)件正截面的三種基本形式AssA AsAs（1單筋矩形截面單筋矩形截面 （2雙筋矩形截面雙筋矩形截面 （3單筋單筋T形截面形截面4.2 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算承載力計(jì)算1. 單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究2. 配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響3. 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用4. 正截面承載力的計(jì)算正截面承載力的計(jì)算1 單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)2試驗(yàn)結(jié)果與分析試驗(yàn)結(jié)果與分析4.2

2、 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算承載力計(jì)算1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究2試驗(yàn)結(jié)果與分析試驗(yàn)結(jié)果與分析受力全過(guò)程的三個(gè)典型階段受力全過(guò)程的三個(gè)典型階段（1觀測(cè)結(jié)果觀測(cè)結(jié)果單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究單筋矩形梁受彎性能的試驗(yàn)研究2 配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響1配筋率的概念配筋率的概念2不同配筋率下梁的三種破壞形態(tài)不同配筋率下梁的三種破壞形態(tài)4.2 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算承載力計(jì)算1配筋率的概念配筋率的概念A(yù)sbhh0l 有效截面配筋率有效截面配

3、筋率%1000s bhA 2 配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響bffhhsAh0sa2不同配筋率下梁的三種破壞形態(tài)不同配筋率下梁的三種破壞形態(tài)2 配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響配筋率對(duì)破壞形態(tài)和受彎性能的影響延性破壞延性破壞脆性破壞脆性破壞3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用1基本假定基本假定2受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效簡(jiǎn)化受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效簡(jiǎn)化3三種梁的界限指標(biāo)三種梁的界限指標(biāo)4.2 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算抗彎承載力計(jì)算1基本假定基本假定（1平截面假定截面應(yīng)變保持平面）平截面

4、假定截面應(yīng)變保持平面）（2忽略混凝土的抗拉能力忽略混凝土的抗拉能力（3材料本構(gòu)關(guān)系的假定材料本構(gòu)關(guān)系的假定3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用（1 1）（2 2）1基本假定基本假定（3材料本構(gòu)關(guān)系的假定材料本構(gòu)關(guān)系的假定3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用002. 010)50(5 . 0002. 05kcu,0 f 0033. 010)50(0033. 05kcu,cu f 2)50(6012kcu, fn2受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效簡(jiǎn)化受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效簡(jiǎn)化3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定

5、及應(yīng)用（1等效原則等效原則合力大小不變合力大小不變合力作用位置不變合力作用位置不變2受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效簡(jiǎn)化受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效簡(jiǎn)化3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用（2等效結(jié)果等效結(jié)果a1砼砼C50時(shí)時(shí)a1 =1；砼；砼=C80時(shí)時(shí)a1 =0.94；中間插值。；中間插值。b砼砼C50時(shí)時(shí)b=0.8；砼；砼=C80時(shí)時(shí) =0.74；中間插值。；中間插值。3三種梁的界限指標(biāo)三種梁的界限指標(biāo)（1適筋梁與少筋梁的界限指標(biāo)適筋梁與少筋梁的界限指標(biāo)最小配筋率最小配筋率rminrmin的確定依據(jù)：配此鋼筋的鋼混梁按鋼混原理算得的確定依據(jù)：配此鋼筋的鋼混梁按鋼混

6、原理算得的承載力與同截面素混凝土梁的相同，同時(shí)考慮溫的承載力與同截面素混凝土梁的相同，同時(shí)考慮溫度及收縮作用以及以往的經(jīng)驗(yàn)。度及收縮作用以及以往的經(jīng)驗(yàn)。 (P55)3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用受力類(lèi)型受力類(lèi)型最小配筋率最小配筋率rmin受壓受壓構(gòu)件構(gòu)件全部縱向鋼筋全部縱向鋼筋0.6%一側(cè)縱向鋼筋一側(cè)縱向鋼筋0.2%受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋0.2和和 中較大者中較大者yt45ff3三種梁的界限指標(biāo)三種梁的界限指標(biāo)（1適筋梁與少筋梁的界限指標(biāo)適筋梁與少筋梁的界限指標(biāo)最小配筋率最小配筋率rmi

7、n最小配筋率驗(yàn)算：最小配筋率驗(yàn)算：rrmin3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用%100s bhA 其中：其中：（2適筋梁與超筋梁的適筋梁與超筋梁的 界限指標(biāo)界限指標(biāo)3三種梁的界限指標(biāo)三種梁的界限指標(biāo)（2適筋梁與超筋梁的界限指標(biāo)適筋梁與超筋梁的界限指標(biāo)(P53)3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用c3三種梁的界限指標(biāo)三種梁的界限指標(biāo)（2適筋梁與超筋梁的界限指標(biāo)適筋梁與超筋梁的界限指標(biāo)相對(duì)受壓區(qū)高度定義：相對(duì)受壓區(qū)高度定義：x=x/h0界限相對(duì)受壓區(qū)高度：界限相對(duì)受壓區(qū)高度：xb=xb/h0指標(biāo)一指標(biāo)一根據(jù)截面應(yīng)變關(guān)系可得根據(jù)截面應(yīng)

8、變關(guān)系可得xb如下：如下：8.1.3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用scuyb1Ef 3三種梁的界限指標(biāo)三種梁的界限指標(biāo)（2適筋梁與超筋梁的界限指標(biāo)適筋梁與超筋梁的界限指標(biāo)(P54)3 正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用正截面承載力計(jì)算的基本假定及應(yīng)用l最大配筋率最大配筋率rmax：指標(biāo)二詳見(jiàn)下節(jié)）指標(biāo)二詳見(jiàn)下節(jié)）l最大抗彎承載力最大抗彎承載力Mumax ：指標(biāo)三詳見(jiàn)下節(jié)）指標(biāo)三詳見(jiàn)下節(jié)）4.2 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算承載力計(jì)算4 正截面承載力的計(jì)算正截面承載力的計(jì)算1基本公式基本公式2表格計(jì)算公式表格計(jì)算公式3公式的適用

9、條件公式的適用條件4應(yīng)用應(yīng)用1基本公式基本公式4 正截面承載力的計(jì)算正截面承載力的計(jì)算 ：0X）（1c1ysfbxfA ：或或0s M ）（25 . 00c1u xhfbxM ：0c M ）（25 . 00ysuxhfAM 2表格計(jì)算公式表格計(jì)算公式4 正截面承載力的計(jì)算正截面承載力的計(jì)算）得得：帶帶入入式式（將將10hx ）（ac10ysfhbfA ）得得：帶帶入入式式（將將2)5 .01(s ）（b0sysuhfAM ）得得：帶帶入入式式（將將2)5 .01(s ）（cc120sufbhM ，可可解解出出另另兩兩個(gè)個(gè)。三三者者互互不不獨(dú)獨(dú)立立，知知其其一一、ss c1ysfbxfA 100

10、.5ucMbfx hx xhfAM5 . 00ysu 3公式的適用條件公式的適用條件4 正截面承載力的計(jì)算正截面承載力的計(jì)算：不不少少筋筋）（mins%1001 bhA：不不超超筋筋）（b2 ，或或max ；，其其中中由由式式 yc1)a(0sffbhA ；yc1bmaxff ，或或umaxMM c120maxs)c(maxufbhM 由由式式其其中中)5 .01(bbmaxs 4應(yīng)用應(yīng)用（1截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)（2截面復(fù)核截面復(fù)核4 正截面承載力的計(jì)算正截面承載力的計(jì)算知：知：M；fc，fy；b，h，as。求：求：As。解：解：（1截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)）（cc120sfbhM 查表得查表得x。 驗(yàn)算

11、驗(yàn)算xxb，若不滿足則調(diào)整截面或材料。，若不滿足則調(diào)整截面或材料。 由式由式a解出：解出：）（ayc10sffhbA 用用M代替式代替式c中的中的Mu ，解出：，解出：解：解： 選鋼筋。選鋼筋。（1截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì) 驗(yàn)算最小配筋率：驗(yàn)算最小配筋率：mins%100 bhA其中其中As為選好后的鋼筋的截面積。為選好后的鋼筋的截面積。完畢完畢例例1：某梁截面尺寸為：某梁截面尺寸為b3h=2003500，承受彎矩設(shè)計(jì)，承受彎矩設(shè)計(jì)值為值為M=150kNm，混凝土為，混凝土為C20，鋼筋擬采用，鋼筋擬采用HRB335級(jí)，試確定該截面的受拉鋼筋級(jí)，試確定該截面的受拉鋼筋A(yù)s。(P57)（1截面設(shè)計(jì)截面設(shè)

12、計(jì)解：解：1計(jì)算計(jì)算h0： 假定受拉鋼筋布置一排，則假定受拉鋼筋布置一排，則as=40，于是，于是h0=500-40=460。 2計(jì)算計(jì)算as ，查，查x：22011500000000.369200 4601 9.6scMbhf 查得查得x=0.369xb=0.550，不超筋。，不超筋。（1截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì) 3計(jì)算計(jì)算As ：yc10sffhbA 2200 0.489 460 1.0 9.61438.1300mm 4）(根據(jù)附表根據(jù)附表4)選鋼筋，并驗(yàn)算最小配筋率選鋼筋，并驗(yàn)算最小配筋率 ： 選選3 25，則實(shí)際面積，則實(shí)際面積As =1473mm2。mins%57.05002501 .710

13、 bhA%165.0%3001 .145%45%,2 .0maxyt ff知：知：M；fc，fy；b，h，as ；As 。求：求：Mu，并驗(yàn)算，并驗(yàn)算MMu。解：解：（2截面復(fù)核截面復(fù)核若最小配筋率不滿足則直接按素混凝土梁計(jì)算；若最小配筋率不滿足則直接按素混凝土梁計(jì)算；mins%100 bhA。yc1bmax0sffbhA 若最大配筋率不滿足，直接按下式計(jì)算：若最大配筋率不滿足，直接按下式計(jì)算：c120maxsmaxufbhM 驗(yàn)算最小、最大配筋率：驗(yàn)算最小、最大配筋率： 由式由式a解出：解出：（2截面復(fù)核截面復(fù)核查表得查表得as。 由式由式c解出：解出：）（ac10ysfbhfA ）（cc120sufbhM 驗(yàn)算驗(yàn)算MMu。完畢完畢例例2：某梁截面尺寸為：某梁截面尺寸為b3h=2003450，承受彎矩設(shè)計(jì)，承受彎矩設(shè)計(jì)值為值為M=1200kNm，混凝土為，混凝土為C30，配置，配置3 22鋼筋鋼筋,試驗(yàn)算該截面是否安全試驗(yàn)算該截面是否安全,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。(P58)（2截面復(fù)核截面復(fù)核解：解：1計(jì)算計(jì)算h0： 單排鋼筋，于是單排鋼筋，于是h0=450-35=415。（2截面復(fù)核截面復(fù)核 2驗(yàn)算最小、最