(72)--第四章 受弯构件正截面承载力计算-第四节-课件.pdf

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1、混凝土结构设计原理第四章 受弯构件正截面承载力计算4.1 受弯构件的一般构造要求主要内容：4.2 受弯梁的试验研究和正截面受力性能4.3 受弯构件正截面承载力计算的基本规定4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算4.5 双单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算4.6 T形截面受弯构件正截面承载力计算第四章 受弯构件正截面承载力计算4.4.1 基本计算公式和适用条件4.4.3 计算公式的应用4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算第四章 受弯构件正截面承载力计算4.4.2 计算方法4.4.4 例题第4章 受弯构件正截面承载力计算混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构

2、件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算sAAs架立筋As（a）单筋矩形截面梁；（）单筋矩形截面梁；（b）双筋矩形截面梁）双筋矩形截面梁图图4.16 矩形截面梁矩形截面梁第4章 受弯构件正截面承载力计算混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算ash0hAsbxfc11T=C=ZcfsAfyMub图图4.17 单筋矩形截面受弯承载力计算简图单筋矩形截面受弯承载力计算简图Xf bxf Acys01MMMf bx hxuc20()10MMf A hxuys2()02.计算公式计算公式1.计算简图计算简图4.4.

3、1 基本计算公式和适用条件基本计算公式和适用条件第4章 受弯构件正截面承载力计算混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算3.适用条件适用条件（1）为了防止发生超筋梁的脆性破坏，应满足：为了防止发生超筋梁的脆性破坏，应满足：）c22-4（或）b22-4（或）a22-4（2）为了避免发生少筋梁的脆性破坏，截面配筋率应满足：为了避免发生少筋梁的脆性破坏，截面配筋率应满足：）b32-4（或）a32-4（0bxhbmax1=cbbyff min0hhminsAbh第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构

4、设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算1公式计算法公式计算法）得：a12-4（由基本计算公式基本计算公式或hxxAxbxAMfMfhf bfsucuycys2()2()1001（4-20）（4-21a）（4-21b）。和和联立求解联立求解可可两个未知数，两个未知数，和和有有只只中中公式公式 得：解）得：b12-4（）或02-4（代入将 或4.4.2 计算方法计算方法201220cMxh xf b20012cMxhhf bx1=csyf bxAf0(2)syMAfhxxsAxsA201220cMxh xf b20012cMxhh

5、f bx1=csyf bxAf0(2)syMAfhx201220cMxh xf b20012cMxhhf bx1=csyf bxAf0(2)syMAfhx1=csyf bxAf0(2)syMAfhx1=csyf bxAf0(2)syMAfhx第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算2计算系数法计算系数法hhMf bx hf bhxxxcc2()(1 0.5)0010102sshx0sszhs0内力臂内力臂hMf A hxys(1 0.5)00orf Ahys(1

6、0.5)0f bhc(1 0.5)102s(1 0.5)s1 0.5Mf bhsc102Mf Ahyss0f bhMcs102fhAMyss0 s11 2ss211 2第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算2计算系数法计算系数法hx0sss(1 0.5)s1 0.5hx0相对受压区高度相对受压区高度截面抵抗矩系数截面抵抗矩系数内力臂系数内力臂系数zhs0内力臂内力臂可以预先算出，制成表格可以预先算出，制成表格以便使用（见附表以便使用（见附表A21）在适筋梁范围内

7、，在适筋梁范围内，配筋率配筋率bhAs越大越大hx0越大越大s越小越小s越大越大第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算b当取时即适筋梁正截面承载力的上限值：即适筋梁正截面承载力的上限值：ucbbscMf bhf bh(1 0.5),max102,max102sbb,max(1 0.5)最大抵抗矩系数最大抵抗矩系数（s10.5)（s10.5)（sbb1 0.5)max（sb1 0.5)max或 MfhMf bhuscA ys0s102或MfMf bhusucAh

8、maxysmax0maxsmax102第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算讨论：讨论：正截面受弯承载力的影响因素正截面受弯承载力的影响因素(1)(1)混凝土强度混凝土强度越越高，承载能力高，承载能力Mu越大。越大。对提高受弯构件的承载力效果不明显。对提高受弯构件的承载力效果不明显。(2)截面宽度截面宽度b越大越大,承载能力承载能力Mu越大。越大。对提高受弯构件的承载力效果不明显。对提高受弯构件的承载力效果不明显。(3)截面高度截面高度h越大，承载能力越大，承载

9、能力Mu越大。越大。受弯承载力受弯承载力Mu与截面有效高度的二次方成正比，效果明显。与截面有效高度的二次方成正比，效果明显。(4)配筋率配筋率 越高，截面抵抗矩系数越高，截面抵抗矩系数 s越大越大，承载能力承载能力Mu越大。越大。对提高受弯构件的承载力效果明显。对提高受弯构件的承载力效果明显。f bhscM102第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算4.4.3 计算公式的应用计算公式的应用一是截面设计；二是截面复核。一是截面设计；二是截面复核。1截面设计截面设计

10、情形情形1：已知弯矩设计值：已知弯矩设计值M、混凝土强度等级和钢筋强度等级、混凝土强度等级和钢筋强度等级、构件截面尺寸构件截面尺寸bh。求所需的受拉。求所需的受拉钢筋截面面积钢筋截面面积As。基本设计步骤：基本设计步骤：（1）确定基本设计参数确定基本设计参数混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度C、as假定假定、算计hhas=0 等。、附表附表A12 单排单排40mm双排双排65mm（2）计算）计算sf bhMcs102（3）计算受拉钢筋截面面积）计算受拉钢筋截面面积AsfhAMyss0fAbhfysc011cfyf第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构

11、设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算（4）验算适用条件验算适用条件。脆性破坏脆性破坏的的避免发生少筋梁避免发生少筋梁即即）（验算适用条件验算适用条件。算算重新计重新计土强度等级或改用双筋矩形截面土强度等级或改用双筋矩形截面或提高混凝或提高混凝尺寸尺寸需加大截面需加大截面不满足要求，不满足要求，则则，）或或（若；，则满足要求）或或（若。防止发生超筋梁的脆性破坏防止发生超筋梁的脆性破坏，即，即）1（验算适用条件验算适用条件。=最小配筋率配置，即若不满足，则纵向受拉钢筋应按照则满足要求；，）或（若。脆性破坏脆性破坏的的避免发生少筋梁避免发生少筋梁即

12、即，）2（验算适用条件验算适用条件。算算重新计重新计土强度等级或改用双筋矩形截面土强度等级或改用双筋矩形截面（5）选配钢筋，按构造要求布置并绘出截面配筋图选配钢筋，按构造要求布置并绘出截面配筋图as的假定是否合适的假定是否合适注意：注意：选用钢筋直径和根数，并应满足有关构造要求。选用钢筋直径和根数，并应满足有关构造要求。实际选用的钢筋截面面积与计算所得值两者相差不宜超过实际选用的钢筋截面面积与计算所得值两者相差不宜超过5%，计算最小配筋率时，应按实际选用的钢筋截面面积。计算最小配筋率时，应按实际选用的钢筋截面面积。b0bxhmax,ssb0bxh,maxssmin0h hminsAbhsAmi

13、nbhb0bxhmax,ssb0bxh,maxssmin0h hminsAbhsAminbh第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算情形情形2：已知弯矩设计值：已知弯矩设计值M、混凝土强度等级及钢筋级别。确定截面、混凝土强度等级及钢筋级别。确定截面尺寸尺寸bh、并计算受拉、并计算受拉钢筋截面面积钢筋截面面积As。、bhAxs四个未知数，所以没有唯一解答四个未知数，所以没有唯一解答。基本设计步骤：基本设计步骤：计算计算；得）12-4（并由式，配筋率确定。及配筋率及配

14、筋率假定梁宽假定梁宽（1）确定截面尺寸确定截面尺寸确定确定；即，计算）92-4（，然后由式及计算。计算计算及配筋率及配筋率假定梁宽假定梁宽 是否合适。同时检查 符合截面尺寸模数要求，并应取整后，）或（。确定确定（2）按情形）按情形1计算计算。见情形。见情形1。Asb1ycff0hss0h01=scMhaf bh0=+40h h0=+65h hhh bb1ycff0hss0h01=scMhaf bh0=+40h h0=+65h hhh bb1ycff0hss0h01=scMhaf bh0=+40h h0=+65h hhh b第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原

15、理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算讨论：讨论：正截面受弯承载力的影响因素：正截面受弯承载力的影响因素：f bhscM1021 1）混凝土强度越高，承载能力）混凝土强度越高，承载能力M M越大。越大。提高混凝土强度对提高受弯构件的承载力效果不明显。提高混凝土强度对提高受弯构件的承载力效果不明显。2 2）增加截面宽度）增加截面宽度b,b,可以提高受弯构件的承载能力。可以提高受弯构件的承载能力。但效果不明显。但效果不明显。3 3）增加截面高度，可以有效的提高受弯构件的承载力，）增加截面高度，可以有效的提高受弯构件的承载力，受弯承载力受

16、弯承载力M M与截面有效高度的二次方成正比。与截面有效高度的二次方成正比。注意如下问题：注意如下问题：增加受弯构件正截面受弯承载力的方法有哪些？增加受弯构件正截面受弯承载力的方法有哪些？什么是提高受弯构件截面抗弯承载力的最有效方法？什么是提高受弯构件截面抗弯承载力的最有效方法？第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算小结：小结：（1）单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算）单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算计算简图计算简图计算公式计算公式适用条件适用条件（2）基本计算公式的应用）基本计算公式的应用截面设计截面设计截面复核截面复核第4章 受弯构件正截面承载力计算山东科技大学山东科技大学混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算谢谢 谢！谢！再再 见！见！