混凝土结构设计原理-受弯构件(课件).ppt

第三章 受弯构件正截面承载力计算Cross-Section Carrying Capacity of Flexural Members 受弯构件—承受弯矩M、剪力V、扭矩MT的作用 一、承载能力极限状态 M 正截面破坏 正截面承载力计算 M＋V 斜截面破坏 斜截面承载力计算 MT 受扭破坏 抗扭承载力计算 二、正常使用极限状态 应力验算 变形验算 裂缝宽度验算 三、构造要求 3-1 受弯构件的截面形式与构造Section Geometry and Configuration of Flexural Members 受弯构件的某些细部处理和做法是无法通过计算来确定的，比如构件中钢筋的布置方式、钢筋的锚固，以及节点和支座的做法等。 对这些构造处理不当是导致工程事故的一个很大原因。 因此，在结构和构件设计中，采取合理的构造措施是至关重要的，它是使构件能安全承载和具有适用性及耐久性的可靠保证！ 此外，合理的构造要求也兼顾了施工上的方便。 单向板：荷载只向一个方向传递 ——单边或两对边支承的板一定是单向板 两相邻边、三边、四边支承的板，当长短边之比l2 / l1≥2时，可按单向板计算 双向板：荷载向两个互相垂直的方向传递 ——两相邻边、三边、四边支承的板，当长短边之比l2 / l12时 2）钢筋构造 受力钢筋直径多采用8~20mm，在同一板带宽范围内通常是按等间距均匀布置。 受力钢筋间距一般为7~20cm 正常分担内力——不能太稀 保证混凝土密实性——不能太密 板内钢筋保护层厚度 单向板应设分布钢筋。 分布钢筋的作用： ①将板面上的荷载更均匀地传递给受力钢筋； ②固定受力钢筋的位置； ③抵抗温度应力和砼收缩应力； ④承受沿长边传递的荷载。 2、钢筋骨架的构造 绑扎骨架——用细铁丝绑扎钢筋，整体现浇 焊接骨架——先将钢筋焊成平面骨架，再用箍筋联接为主体骨架。主要用于预制构件 3.4 单筋矩形截面梁承载力计算 Rectangular Beam with Tension Reinforcement Only 1、基本公式及适用条件 得关于x的一元二次方程，解出x 3.4 双筋矩形截面梁承载力计算 截面尺寸受限制或承受正反两个方向弯矩时，在受压区配置适当的纵向钢筋作为受压钢筋。 将受拉区、受压区都配受力钢筋的截面，称双筋截面。 配有受压钢筋的截面，其延性较好。 对箍筋的要求：间距不大于受压钢筋直径的15倍，且不应大于400mm。同一排内任一纵向受压钢筋，离箍筋折角处的纵向钢筋的间距不应大于150mm或15倍箍筋直径两者中较大值，否则，应设复合箍筋。 (a) (b) (c) P P P P P P P P .. P P ... P P .. .. (a) 少筋梁 (b) 适筋梁 (c) 超筋梁 3.3 受弯构件正截面承载力计算的基本原则 适筋梁 1 基本假定 ①平截面假定（砼平均应变符合三角形分布，截面保持平面）； ②不考虑受拉区砼参加工作，拉力全部由钢筋承担； ③借用材料的应力—应变关系 砼的极限压应变 C50及以下 C50~C80 受压区混凝土等效矩形应力图 将Ⅲa实际应力分布图，换算为等效矩形应力图形， 受压区折算高度为x，等效矩形应力大小为 。 《公桥规》根据分析及试验资料，取： C50及以下 C50~C80 中间按线性插值。（表3－1） 2 基本公式 或 3 适筋梁的最大配筋率 破坏时应变分布图： 根据相似三角形关系，有 由基本公式推得 适筋梁 超筋梁 适筋梁 Mu，RC＝Mcr，C 4 适筋梁的最小配筋率 （3-13） （3-14） 或 （3-15） ——考虑荷载分项系数后的弯矩基本组合设计值 适用条件