钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算课件.ppt

(3-13)②無明顯屈服點鋼筋的受彎構件對於碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋以及冷軋帶肋鋼筋等無明顯屈服點的鋼筋，取對應於殘餘應變為0.2％時的應力σ0.2作為條件屈服點，並以此作為這類鋼筋的抗拉強度設計值。對應於條件屈服點σ0.2時的鋼筋應變為(圖3-15)式中fy——無明顯屈服點鋼筋的抗拉強度設計值；Es——無明顯屈服點鋼筋的彈性模量。根據截面平面變形等假設，將推導公式(3-12)時的εy用公式(3-13)的εs代替，可以求得無明顯屈服點鋼筋配筋的受彎構件相對界限受壓區高度ξb的計算公式為(3-14)截面相對受壓區高度ξ與截面配筋率ρ之間存在對應關係。ξb求出後，可以求出適筋受彎構件截面的最大配筋率的計算公式。由式（3-8）可寫出α1fcbξbh0=fyAs,max(3-15)式（3-16）即為受彎構件最大配筋率的計算公式。為了方便起見，將常用的具有明顯屈服點鋼筋配筋的普通鋼筋混凝土受彎構件的最大配筋率ρmax列在表3-5中（見教材P57）。(3-16)當構件按最大配筋率配筋時，由式（3-9a）可以求出適筋受彎構件所能承受的最大彎矩為(3-17)式中αsb——截面最大的抵抗彎矩係數，αsb＝ξb（1-ξb/2）。對於具有明顯屈服點鋼筋配筋的受彎構件，其截面最大的抵抗彎矩係數見表3-6（見教材P57）。由上面的討論可知，為了防止將構件設計成超筋構件，既可以用式（3-11）進行控制，也可以用以下式（3-18）、（3-19）進行控制。ξ≤ξb(3-11)ρ≤ρmaxαs≤αsb(3-18)(3-19)由於不考慮混凝土抵抗拉力的作用，因此，只要是受壓區為矩形而受拉區為其他形狀的受彎構件(如倒Ｔ形受彎構件)均可按矩形截面計算。4.設計中的兩類題型（1）一類是截面設計問題：假定截面尺寸、混凝土的強度等級、鋼筋的品種以及構件上作用的荷載或截面上的內力等都是已知的(或某種因素雖然暫時未知，但可根據實際情況和設計經驗假定)，要求計算受拉區縱向受力鋼筋所需的面積。並且參照構造要求選擇鋼筋的根數和直徑。（2）另一類是承載能力核核問題，即構件的尺寸、混凝土的強度等級、鋼筋的品種、數量和配筋方式等都已確定，要求計算截面是否能夠承受某一已知的荷載或內力設計值.利用式(3-8)、式(3—9)以及它們的適用條件式便可以求得上述兩類問題的答案，計算步驟見以下各計算例題。例題略。5.實用計算方法－－係數法將x=ξh0代入式（3－9a)中，有單筋矩形截面受彎鋼筋截面設計的步驟：（7）選定鋼筋的直徑和根數（按構造要求選定）以上設計過程中：第（3）的條件不滿足時，應加大截面尺寸第（5）的條件不滿足時，應取As＝ρminbh0進行配筋第（7）當按構造要求選定鋼筋的直徑和根數時，應注意到最小截面寬度的問題。單筋矩形截面受彎構件截面復核的設計步驟已知：配筋面積As、截面承受的彎矩設計值M，復核截面是否安全。3.3.3雙筋矩形截面正截面承載力計算雙筋矩形截面適用於下麵幾種情況：(1)結構或構件承受某種交變的作用(如地震)，使截面上的彎矩改變方向；(2)截面承受的彎矩設計值大於單筋截面所能承受的最大彎矩設計值，而截面尺寸和材料品種等由於某些原因又不能改變；(3)結構或構件的截面由於某種原因，在截面的受壓區預先已經佈置了一定數量的受力鋼筋(如連續梁的某些支座截面)。應該說明，雙筋截面的用鋼量比單筋截面的多，因此，為了節約鋼材，應盡可能地不要將截面設計成雙筋截面。1.計算公式及適用條件雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算中，除了引入單筋矩形截面受彎構件承載力計算中的各項假定以外，由於受壓縱筋一般都可以充分利用，因此還假定當ｘ≥2As’時受壓鋼筋的應力等於其抗壓強度設計值fy‘(圖3-21c)。對於圖3-21c的受力情況，可以象單筋矩形截面一樣列出下列兩個靜力平衡方程式(3-28)(3-29)式中As’——受壓區縱向受力鋼筋的截面面積；as’——從受壓區邊緣到受壓區縱向受力鋼筋合力作用點之間的距離。對於梁，當受壓鋼筋按一排佈置時，可取as’=35mm。；當受壓鋼筋按兩排佈置時，可取as