zAAA钢筋混凝土受弯构件.ppt
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1、zAAA钢筋混凝土受弯构件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望4.1 板梁的一般构造板梁的一般构造4.2 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算4.3 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 受弯构件释形及裂缝宽度计算受弯构件释形及裂缝宽度计算4.1 板、梁的一般构造板、梁的一般构造一、板的构造规定一、板的构造规定(一)截面尺寸(一)截面尺寸(1)最小截面高度;()最小截面高度;(2)最小高跨比)最小高跨比(二)板的配筋(二)
2、板的配筋 (1)受力钢筋;(受力钢筋;(2)分布钢筋;()分布钢筋;(3)保护层厚度)保护层厚度20070C15,d分布筋h0h0=h-20二、梁的构造规定二、梁的构造规定(一)截面尺寸(一)截面尺寸(1)符合模数;)符合模数;(2)高跨比。高跨比。(二)保护层厚度和钢筋间净距(二)保护层厚度和钢筋间净距h0as30mm1.5dCcmin d25d25dccmin dCcmin d(三)梁内主要钢筋种类有:(三)梁内主要钢筋种类有:主筋(纵向受拉或受压)主筋(纵向受拉或受压)弯起钢筋弯起钢筋箍筋箍筋架立钢筋架立钢筋纵向构造钢筋及拉筋纵向构造钢筋及拉筋(2)各种钢筋的作用及构造要求)各种钢筋的作
3、用及构造要求主筋主筋双筋布置:受压区也布置受压钢筋,辅助砼受压双筋布置:受压区也布置受压钢筋,辅助砼受压单筋布置:只在受拉区布置受拉纵筋单筋布置:只在受拉区布置受拉纵筋l主筋数量由计算决定。主筋数量由计算决定。l主筋常用规格主筋常用规格d1432,一般不超过,一般不超过40。l为了简化施工及不致搞错,主筋规格只选为了简化施工及不致搞错,主筋规格只选1种,最多不超过种,最多不超过3种。种。l主筋可布置主筋可布置1层,也可布置层,也可布置2层。层。l但要注意对称截面布置,为发挥钢筋潜力,粗钢筋在下,细钢但要注意对称截面布置,为发挥钢筋潜力,粗钢筋在下,细钢筋在上。筋在上。架立钢筋:是为构造上或施工
4、上的需要而设的,其作用是固定架立钢筋:是为构造上或施工上的需要而设的,其作用是固定箍筋并与主筋等钢筋形成骨架,其直径依梁截面尺寸大小而定,箍筋并与主筋等钢筋形成骨架,其直径依梁截面尺寸大小而定,矩形梁矩形梁d=1014mm,T形梁适当加粗,多为形梁适当加粗,多为22mm;通常只在梁;通常只在梁上方两侧各设上方两侧各设2根。架立筋数量无需计算。架立筋可与纵向受压根。架立筋数量无需计算。架立筋可与纵向受压主筋合并,此时受压纵筋要合并放在架立筋位置。主筋合并,此时受压纵筋要合并放在架立筋位置。箍筋,作用有箍筋,作用有3个,一是满足斜截面抗剪,承受部分主拉应力;个,一是满足斜截面抗剪,承受部分主拉应力
5、;二是保证梁截面内受拉区、受压区的良好联系,联接受拉主筋和二是保证梁截面内受拉区、受压区的良好联系,联接受拉主筋和受压区混凝土使其共同工作;三是固定主筋位置并通过绑扎或焊受压区混凝土使其共同工作;三是固定主筋位置并通过绑扎或焊接使梁内各种钢筋形成牢固骨架。箍筋数量一般应由计算上确定,接使梁内各种钢筋形成牢固骨架。箍筋数量一般应由计算上确定,当按计算无需箍筋时,也须按规范构造规定布置足够数量的箍筋,当按计算无需箍筋时,也须按规范构造规定布置足够数量的箍筋,箍筋直径多为箍筋直径多为810mm,且不小于所箍主筋直径的,且不小于所箍主筋直径的1/4。箍筋用量、。箍筋用量、间距按规范执行。间距按规范执行
6、。纵向构造钢筋:沿梁肋高度两侧面,在箍筋外侧沿水平纵向构造钢筋:沿梁肋高度两侧面,在箍筋外侧沿水平方向布设,以抵抗温度应力及混凝土收缩而产生的竖向裂方向布设,以抵抗温度应力及混凝土收缩而产生的竖向裂缝,所以它起到防裂钢筋网作用。新规范取消了梁高缝,所以它起到防裂钢筋网作用。新规范取消了梁高h1m时设置的规定。数量由计算确定,水平纵向钢筋间距一般时设置的规定。数量由计算确定,水平纵向钢筋间距一般1015cm,下密上疏。直径,下密上疏。直径d=610cm,两侧面总用量推,两侧面总用量推荐(荐(0.0010.002)bh。以螺纹筋防裂效果好。以螺纹筋防裂效果好。弯起钢筋(和斜筋)是专为满足斜截面抗剪
7、而设置的,弯起钢筋(和斜筋)是专为满足斜截面抗剪而设置的,一般由主筋弯起而成,有时(主筋数量不足以弯起时)还一般由主筋弯起而成,有时(主筋数量不足以弯起时)还需专门补充斜筋,弯起钢筋数量由计算确定。需专门补充斜筋,弯起钢筋数量由计算确定。箍筋箍筋架立钢筋(受压钢筋)架立钢筋(受压钢筋)受拉纵筋受拉纵筋弯起钢筋(斜筋)弯起钢筋(斜筋)一、梁的正截面破坏特征一、梁的正截面破坏特征(一)配筋率(一)配筋率:=As/(bh0)(二)适筋破坏:(二)适筋破坏:受拉钢筋先屈服,受压区混受拉钢筋先屈服,受压区混 凝土后压碎;破坏前有预兆,凝土后压碎;破坏前有预兆,属延性破坏。属延性破坏。(三)少筋破坏:(三
8、)少筋破坏:受拉区混凝土一开裂,受拉钢筋即屈服;受拉区混凝土一开裂,受拉钢筋即屈服;破坏前无预兆,属脆性破坏。破坏前无预兆,属脆性破坏。(四)超筋破坏:(四)超筋破坏:受压区混凝土压碎时,受拉钢筋未屈服;受压区混凝土压碎时,受拉钢筋未屈服;破坏前无预兆,属脆性破坏。破坏前无预兆,属脆性破坏。h0h4.2 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算适筋梁适筋梁超筋梁超筋梁少筋梁少筋梁二、适筋梁正截面受弯破坏的三个阶段二、适筋梁正截面受弯破坏的三个阶段(一)三阶段的划分原则:(一)三阶段的划分原则:第第阶段:阶段:弯矩从零到受拉区边缘即弯矩从零到受拉区边缘即 将开裂,结束时称为将开裂,结束时
9、称为a a阶段,其标志为受拉区阶段,其标志为受拉区 边缘混凝土达到其抗拉强度(或其极限拉伸应变边缘混凝土达到其抗拉强度(或其极限拉伸应变 ),应力状态是抗裂验算的依据;,应力状态是抗裂验算的依据;第第阶段:阶段:弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服,结束时称为弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服,结束时称为a a阶段,其标志为阶段,其标志为纵向受拉钢筋应力达到纵向受拉钢筋应力达到 屈服强度;应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。屈服强度;应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。第第阶段:阶段:弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎,结束时称为弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎,结束时称为a a阶段,
10、阶段,其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变。应力状态是构件承其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变。应力状态是构件承载力计算的依据载力计算的依据ppM图(二)三个阶段的应力状态(二)三个阶段的应力状态4.2.2单筋矩形截面受弯构件正截面承载力单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算计算一、计算基本假定一、计算基本假定(一)平截面假定:(一)平截面假定:平均应变沿截面高度线性分布平均应变沿截面高度线性分布(二)(二)忽略受拉区混凝土的抗拉强度;忽略受拉区混凝土的抗拉强度;(三)(三)混凝土受压时的应力混凝土受压时的应力-应变关系为曲线,混凝土应变关系为曲线,混凝土
11、非均匀非均匀 受压时的极限压应变为受压时的极限压应变为0.0033;钢筋的应力;钢筋的应力-应变关系为应变关系为 完全弹塑性。见下图完全弹塑性。见下图:钢筋钢筋应力应力-应变关系应变关系 混凝土混凝土应力应力-应变关系应变关系二、公式的适用条件二、公式的适用条件(一)防止超筋破坏:(一)防止超筋破坏:b(二)防止少筋破坏:(二)防止少筋破坏:As minbh三、基本方程三、基本方程(一)单筋矩形截面设计(一)单筋矩形截面设计:已知弯矩设计值:已知弯矩设计值M,混凝土强度等级,钢筋级别,构件截面混凝土强度等级,钢筋级别,构件截面尺寸,求纵向受力筋的配置。尺寸,求纵向受力筋的配置。基本步骤:基本步
12、骤:1、查表、查表P30的的3-1,P34的的3-4,P48的的4-4,P49的的4-5,分别找分别找到对应的到对应的fc、ft、fy、1 和和 b2、判断是否为超筋梁(公式法用公式判断是否为超筋梁(公式法用公式4.7,查表法用公式查表法用公式4.14查出查出 与与 b 比较比较)3、用公式用公式4.8计算计算As,查附录查附录A.1,选择对应的钢筋,选择对应的钢筋4、校核是否为少筋梁校核是否为少筋梁5、画截面图。画截面图。(二)截面复核(二)截面复核已知混凝土强度等级,钢筋级别,构件截面尺寸,钢已知混凝土强度等级,钢筋级别,构件截面尺寸,钢筋截面面积、弯矩设计值,复核截面是否安全。计算筋截面
13、面积、弯矩设计值,复核截面是否安全。计算MU。MUM,安全;,安全;MU M,不安全,不安全基本步骤:基本步骤:1、查表、查表P30的的3-1,P34的的3-4,P48的的4-4,P49的的4-5,分别找到对应的分别找到对应的fc、ft、fy、1 和和 b2、计算计算h0,注意公式注意公式4.1的延伸的延伸3、截面受压高度截面受压高度x,公式公式4.3,分别判断,分别判断x与与h0*b 的大的大小以及小以及As最小截面积最小截面积4、计算计算MU,公式公式4.44.2.3 单筋单筋T形截面受弯构件正截面承载力计算形截面受弯构件正截面承载力计算1概述形截面受弯构件在工程实际中应用较广,除独立形梁
14、(图a)外,槽形板(图b)、空心板(图c)以及现浇肋形楼盖中的主梁和次梁的跨中截面(图d-截面)也按形梁计算。挖去受拉区混凝土,形成挖去受拉区混凝土,形成T T形截面,形截面,对受弯承载力对受弯承载力没有影响。且节省混凝土,减轻自重。没有影响。且节省混凝土,减轻自重。受拉钢筋较多,可将截面底部适当增大,形成工形受拉钢筋较多,可将截面底部适当增大,形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与截面。工形截面的受弯承载力的计算与T T形截面相同。形截面相同。hfxbhfbfbfh0h受压翼缘越大,对截面受弯越受压翼缘越大,对截面受弯越有利(有利(x减小,内力臂增大)减小,内力臂增大)翼缘处的压应力与腹
15、板处受翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比,存在滞后现压区压应力相比,存在滞后现象,象,随距腹板距离越远,滞随距腹板距离越远,滞后程度越大,受压翼缘压应力后程度越大,受压翼缘压应力的分布是不均匀的。的分布是不均匀的。但试验和理论分析均表明,整个但试验和理论分析均表明,整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。是同步的。计算上为简化采用有效计算上为简化采用有效翼缘宽度翼缘宽度bf,即认为在,即认为在bf范围内压应力为均匀分布,范围内压应力为均匀分布,bf范围以外部分的翼缘则范围以外部分的翼缘则不考虑。不考虑。有效翼缘宽度也称为翼有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度,它
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