受弯构件正截面承载力计算3讲解.ppt

◆基本公式 C s = s s A s C c = a f c bx T = f y A s h 0 a as A s A s M x e cu e y s e  ◆基本公式 单筋部分 As1 纯钢筋部分 As2 单筋部分 纯钢筋部分 受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关。因此，截面破坏形态不受As2配筋量的影响，理论上这部分配筋可以很大，如形成钢骨混凝土构件。 ◆基本公式 ◆适用条件 防止超筋脆性破坏 保证受压钢筋强度充分利用 注意：双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。 ★截面设计 已知：弯矩设计值M，截面b、h、a和a ? ，材料强度fy、 fy ? 、 fc 。 求：截面配筋 未知数：x、 As 、 As? 基本公式：力、力矩的平衡条件 否 是 按单筋计算 取x = xb 即 ★ 截面复核 当x2a?时，Mu按x＝2a?计算: 已知：b、h、a、a?、As、As? 、fy、 fy ? 、fc 求：Mu≥M 未知数：受压区高度 x 和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解。 问题：当x xb时，Mu=? 3）T形截面 受拉钢筋较多，可将截面底部宽度适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。 挖去 中和轴 受弯构件在破坏时，大部分受拉区混凝土早已退出工作，故将受拉区混凝土的一部分去掉。只要把原有的纵向受拉钢筋集中布置在梁肋中，截面的承载力计算值与原有矩形截面完全相同，这样做不仅可以节约混凝土且可减轻自重。剩下的梁就成为由梁肋( )及挑出翼缘 ，两部分所组成的T形截面。 第一类T形截面 第二类T形截面 界限情况 ◆ 分类 第一类T形截面 计算公式与宽度等于bf的矩形截面相同： ◆为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x ≤xb。对第一类T形截面，该适用条件一般能满足。 ◆为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足As≥rminbh，b为T形截面的腹板宽度。 ◆对工形和倒T形截面，受拉钢筋应满足： As≥rmin[bh + (bf - b)hf] ◆基本公式 第二类T形截面 = + = + 第二类T形截面 为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足： 为防止少筋脆性破坏，截面配筋面积应满足： As≥rminbh。 对于第二类T形截面，该条件一般能满足。 第二类T形截面的设计计算方法也与双筋矩形截面类似 按单筋截面计算As1 Y N ? 截面设计 一般截面尺寸已知，求受拉钢筋截面面积As，故可按下述两种类型进行： 1)第一种类型，满足下列鉴别条件 令 则其计算方法与 的单筋矩形梁完全相同。 2)第二种类型，满足下列鉴别条件 令 取 As2 ＝？ 验算 截面复核 1)第一种类型 当满足 按 矩形梁的计算方法求Mu。 2)第二种类型 是 ？ Mu≥M ? 第四章 受弯构件正截面性能与计算 建筑工程学院 4.3受弯构件正截面承载力计算 4.3.1单筋矩形截面 ◆基本公式 C = a f c bx T s = A s M a f c x = b x n fy 由力矩平衡方程可得 1 2 将2式代入1式得 用相对受压区高度ξ作为计算参数，同时反映了纵筋配筋率， ρ=As /bh0，钢筋抗拉强度和受压区抗压强度以受弯承载力的影响。 ξ 也称为受弯构件含钢特征值。 ◆适用条件 防止超筋脆性破坏 防止少筋脆性破坏 ◆受弯构件正截面受弯承载力计算包括截面设计、截面复核两类问题。 ★截面设计 已知：弯矩设计值M 求：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc 未知数：受压区高度x、 b，h(h0)、As、fy、fc 基本公式：两个 根据环境类别及混凝土强度等级，确定混凝土保护层最小厚度，再假定as，得h0，并按混凝土强度等级确定α1，解二次联立方程式。然后分别验算适用条件 和 当环境类别为一类时(即室内环境)一般取：梁内一层钢筋时，as=40mm；梁内两层钢筋时，as=65mm； 对于板 as=20mm。 ★截面复核 已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度 fy、fc 求：截面的受弯承载力 MuM 未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu 基本公式： x≥xbh0时， Mu=？ Asrminbh　？ 如果满足 ， 及两个适用条件，则有 或 当Mu≥M时，认为截面受弯承载力满足要求，否则为不安全。当Mu大于M过多时，该截面设计不经济。 其中