当前位置：文档之家 › 第三章__受弯构件正截面承载力计算

第三章__受弯构件正截面承载力计算

  • 格式：doc
  • 大小：1.20 MB
  • 文档页数：33

下载文档原格式

  / 33

合集下载

03受弯构件正截面承载力计算

03受弯构件正截面承载力计算
越显
0.4
著，受压区应力图形逐渐呈曲线分
Mcr
xn=xn/h0
布。
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
15
3.2 梁的受弯性能
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段） ◆ 荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度 变形不断增大，裂缝宽度也不断开展， 但中和轴位置没有显著变化。
M/Mu
1.0 Mu 0.8 My
0.6
0.4
Mcr
0
fcr
fy
3.2 梁的受弯性能
fu f
18
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
屈服阶段（Ⅲ阶段）
◆ 由于混凝土受压具有很长的下
降段，因此梁的变形可持续较长，
但有一个最大弯矩Mu。
◆ 超过Mu后，承载力将有所降低，
直至压区混凝土压酥。Mu称为极
增大，混凝土受压的塑性特征表现的更为充分。
◆ 同时，受压区高度xn的减少使得钢筋拉力 T 与混凝土压力C
之间的力臂有所增大，截面弯矩也略有增加。
◆ 由于在该阶段钢筋的拉应变和 受压区混凝土的压应变都发展很
快，截面曲率f 和梁的挠度变形f 也迅速增大，曲率f 和梁的挠度变
形f的曲线斜率变得非常平缓，这 种现象可以称为“截面屈服”。
限弯矩，此时的受压边缘混凝土
的压应变称为极限压应变ecu，对
应截面受力状态为“Ⅲa状态”。
M/Mu
1.0
Mu
◆ ecu约在0.003 ~ 0.005范围，超过
0.8 My
0.6
该应变值，压区混凝土即开始压
0.4
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
h0
分布筋

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件（bendingmember）是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。

钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板（Slab）和梁（beam）,它们是组成工程结构的基本构件，在桥梁工程中应用很广。

在荷载作用下，受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。

因此设计受弯构件时，一般应满意下列两方面的要求：（1）由于弯矩M的作用，构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏，当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时，破坏截面与构件轴线垂直，称为正截面破坏。

故需进行正截面承载力计算。

（2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交，称为沿斜截面破坏，故需进行斜截面承载力计算。

为了保证梁正截面具有足够的承载力，在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外，必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋，以承受因弯矩作用而产生的拉力；为了防止梁的斜截面破坏，必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋，以承受由于剪力作用而产生的拉力。

第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上（长、宽）尺度很大，而在另一方向上（厚度）尺寸相对较小的构件。

钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。

在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋，然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。

通常这种板的截面宽度较大，在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。

预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板，板宽度一般掌握在Inl左右，由于施工条件好，预制板不仅能采纳矩形实心板，还能采纳矩形空心板，以减轻板的自重。

板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算，但是为了保证施工质量及耐久性的要求，《大路桥规》规定了各种板的最小厚度；行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度，就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。

空心板桥的顶板和底板厚度，均不宜小于80mm。

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

结性能，钢筋的混凝土保护层厚度c一般不小于 25mm；
并符合附录四附表4—1的规定。 截面有效高度 h0 h as
Ý¡ 30mm
1.5d cݡ cmin
d
混凝土保护层计算厚度as:
h0
钢筋一层布置时 as=c+d/2 ，
钢筋二层布置时 as=c+d+e/2， a
其中e为钢筋之间净距。
Ý¡ cmin 1.5d
4.1 概述
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
3.2 受弯构件正载面的试验研究
b
一、适筋梁正截面受力过程
As
ec f
xn
h h0
a
h0：有效截面高度 es 平截面假定
应变片
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
应变图
ec max
应力图 M
et max
Mcr
M
ey
My
M
xf D
Mu Z
现浇梁板：常用C15~C25级混凝土 预制梁板：常用C20~C30级混凝土
● 另一方面，RC受弯构件是带裂缝工作的，由于裂缝宽度 和挠度变形的限制，高强钢筋的强度也不能得到充分利用。
梁常用Ⅱ~Ⅲ级钢筋，板常用Ⅰ~Ⅱ级钢筋。
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
◆截面尺寸确定 ● 截面应具有一定刚度，满足正常使用阶段的验算能
基本公式： fcbx f y As
KM

fcbx(h0

x) 2
f y As (h0

x) 2
x≥bh0时， 会产生超筋破坏。此时截面承载力用
bh0 代入计算 KM
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第3章受弯构件正截面承载力计算

第3章受弯构件正截面承载力计算
第三章 受弯构件正截面承载力计算
Flexure Strength of RC Beams
基本概念
• １. 受弯构件：主要是指各种类型的梁与板， 土木工程中应用最为广泛。
• ２. 正截面：与构件计算轴线相垂直的截面为 正截面。
• ３. 承载力计算公式：
•
M ≤Mu ，
• M 受弯构件正截面弯矩设计值，
一、板的一板构造要求
1.板的厚度：与的板的跨度及荷载有关，应满足截面最 大弯矩及刚度要求，《公路桥规》规定最小厚度：行人 板不宜小于80mm（现浇整体）和60mm（预制），空 心板的顶板和底板不宜小于80mm. 2.板的宽度：由实际情况决定。 3.钢筋配置：
板内钢筋有两种：受力钢筋和分布钢筋。 受力钢筋：承担弯矩，通过强度计算确定。
2.正常使用极限状态计算 变形验算（挠度验算），抗裂验算（裂缝宽度计算）
3.1.2 受弯构件的钢筋构造
1.受弯按配筋形式不同分为单筋受弯构件和双筋 受弯构件 单筋受弯构件：只在受拉区配受力钢筋。 双筋受弯构件：受拉区和受压区均配置受力钢筋。
2.配筋率 As %.......( 4 2)
bh0
4.板的受力筋保护层厚度：受力筋外边缘至混凝
土外表面的厚度,用c表示(cover) 。 作用：保护钢筋不生锈；保证钢筋与混凝土之间
的粘结力。 保护层厚度与环境类别和混凝土的强度等级有关，
查附表1-7。
二、梁的一般构造
1.截面尺寸：为方便施工截面尺寸应统一规格。 现浇矩形截面宽b（mm），120、150、180、200、220、 250、+50（h ≤ 800）或+100（h ＞ 800）.截面宽度：
应变ecu ，构件达到极限
承载力，此时截面上的弯 矩即为抗弯承载力Mu， 也称为第三阶段末“Ⅲa”。 第三阶段末为抗弯承载力 计算的依据。

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第一节钢筋砼受弯构件的构造一、钢筋砼板的构造二、钢筋砼梁的构造一、钢筋砼板(reinforced concreteslabs)的构造1、钢筋砼板的分类：整体现浇板、预制装配式板。

2、截面形式小跨径一般为实心矩形截面。

跨径较大时常做成空心板。

如图所示。

3、板的厚度：根据跨径(span)内最大弯矩和构造要求确定，其最小厚度应有所限制：行车道板一般不小于100mm；人行道板不宜小于60mm(预制板)和80mm(现浇筑整体板)。

4、板的钢筋由主钢筋(即受力钢筋)和分布钢筋组成如图。

钢筋混凝土板桥构造图（1）主筋布置：布置在板的受拉区。

直径：行车道板：不小于10mm；人行道板：不小于8mm。

间距：间距不应大于200mm。

主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距，当钢筋为三层及以下时，不应小于30mm，并不小于钢筋直径；当钢筋为三层以上时，不应小于40mm，并不小于钢筋直径的1.25倍。

净保护层：保护层厚度应符合下表规定。

序号构件类别环境条件ⅠⅡⅢ、Ⅳ1 基础、桩基承台⑴基坑底面有垫层或侧面有模板（受力钢筋）⑵基坑底面无垫层或侧面无模板465756852 墩台身、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑（受力主筋）34453 人行道构件、栏杆（受力主筋）22534 箍筋22535 缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件34456 收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋15225梁构件，在不同环境条件下，保护层厚度值注：请点击<按扭Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ&Ⅳ>，以查看不同保护层厚度值（2）分布钢筋(distribution steel bars)：垂直于板内主钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋作用：A、将板面上荷载更均匀地传递给主钢筋B、固定主钢筋的位置C、抵抗温度应力和混凝土收缩应力(shrinkage stress)布置：A、在所有主钢筋的弯折处，均应设置分布钢筋B、与主筋垂直C、设在主筋的内侧数量：截面面积不小于板截面面积的0.1%。

第三章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
截面抗裂验算是建立在第Ⅰa阶段的基础之上，构 件使用阶段的变形和裂缝宽度的验算是建立在第 Ⅱ阶段的基础之上，而截面的承载力计算则是建 立在第Ⅲa阶段的基础之上的。
§3.3 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法
3.3.1 基本假定 建筑工程中在进行受弯构件正截面承载力计 算时，引人了如下几个基本假定； 1.截面应变保持平面； 2.不考虑混凝土的抗拉强度； 3.混凝土受压的应力一应变关系曲线按下列 规定取用(图3-9)。
εcu——正截面处于非均匀受压时的混凝土极限压应变 ，当计算的εcu值大于0.0033时，应取为0.0033；
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值；
ｎ——系数，当计算的ｎ大于2.0时，应取为2.0。
n，ε0,εcu的取值见表3—1。
由表3-1可见，当混凝土的强度等级小于和等于C50时，
ｎ，ε0和εcu均为定值。当混凝土的强度等级大于C50时，随 着混凝土强度等级的提高，ε0的值不断增大，而εcu值却逐渐
M
f y As (h0
x) 2
（3-9b）
式中M——荷载在该截面上产生的弯矩设计值； h0——截面的有效高度，按下式计算
h0=h-as
ｈ为截面高度，as为受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离。
对于处于室内正常使用环境(一类环境）的梁和板，
当混凝土强度等级＞ C20，保护层最小厚度(指从构件 边缘至钢筋边缘的距离)不得小于25mm，板内钢筋的混凝 士保护层厚度不得小于15mm
当εc≤ ε0时 σc=fc[1-(1- εc/ ε 0)n]
当ε0≤ εc ≤ εcu时 σc=fc
(3-2) (3-3)
(3-4)
(3-5)
(3-6)
式中 σc——对应于混凝土应变εc时的混凝土压应力；

03--水工钢筋砼--钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算(1-7) 2012

03--水工钢筋砼--钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算(1-7) 2012

3.1 受弯构件的截面形式和构造
五.板内钢筋直径和间距
（一）受力筋 1、直径 ➢一般板：6~12mm ➢水工厚板：12mm~25mm~36mm~40mm ➢同一板受力筋可有两种直径，但差2mm以上
h0
分布筋(f6@300)
≥ 70
C≥Cmin
受力筋
3.1 受弯构件的截面形式和构造
五.板内钢筋直径和间距
h
1、常用梁宽：
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用 梁宽度b=120、150、180、200、220、 b
250mm，250mm以上者以50mm为模
数递增。
2、常用梁高：
h
梁 高 度 h=250 、 300 、 350 、
400 、 …800mm ， 800mm 以 上 者 以
b
100mm为模数递增。
梁的试验
b
As
h h0
a
3.2 受弯构件正截面的试验研究
一、梁的试验和应力—应变阶段
（一）梁的试验 3、试验过程： ➢开裂前，截面为平面 ➢开裂后不再平面但接近平面，认为符合平截面假定 ➢荷载加大，中和轴上移 ➢整个过程分3阶段
3.2 受弯构件正截面的试验研究
一、梁的试验和应力应变阶段
（二）应力应变3阶段 1、第I阶段--未裂阶段： ➢荷载很小，应力应变之间线性； ➢ 荷载↑，砼拉应力达到ft，拉区 呈塑性变形；压区应力图接近三 角形； ➢ 砼达到极限拉应变(εt=εtu)，截面 即将开裂(Ⅰ状态)，弯矩为开裂弯 矩Mcr； ➢ Ⅰ状态是抗裂计算依据
二、截面尺寸
（二）板厚(Slab Thickness) 水工建筑物的板厚度变化范围很大，厚的可达几米，
薄的可为100mm。 板厚度模数为10mm，250mm以上板厚模数可为

3第三章(14)：钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算3.6

3第三章(14)：钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算3.6
120mm，150mm ( 180mm)， 200mm (220mm)， 250mm，300mm，350mm，…，300mm 以上每级 级差为 50mm。
混凝土结构设计原理
第 3章
板的截面尺寸确定
板的宽度一般较大，计算时取单位宽度（b=1000mm）进行计算；
厚度应满足①单跨简支板的最小厚度不小于l0/35; ②多跨连续板的最小厚度不小于l0 /40 ； ③悬臂板的最小厚度（指的是悬臂板的根部 厚度）不小于l0 /12。同时 ，应满足表3-3的规定，并以10mm为模数。
混凝土结构设计原理
第4章
c
d 8 ~ 12mm
板： ≤ C20时，c=20mm ≥ C25时，c=15mm
as ＝c+d/2 as=20mm。 h0＝h－20
h0 h
梁正截面的三种破坏形态
（a）少筋梁；(ρ＜ρmin)
承载力很小，一裂即断，没 有预兆，脆性，应避免。
（b）适筋梁；（ρmin≤ρ≤ρb ）
混凝土结构设计原理
3.3.2计算简图
第3章
x=β1x0
C ——受压区合力；T ——受拉区合力
等效：指两个图形不但压应力合力的大小相等，而且 合力的作用位置完全相同。
混凝土结构设计原理
第 3章
X 0 α1ƒcbx＝ƒyAs
（3-2）
Ms 0 M≤Mu＝α1ƒcbx(h0－x/2) （3-3a）
但混凝土用量和模板费用增加，并影响使用净空高度；
● 反之，b、h(h0)越小，所需的As就越大，r 增大。
衡量截面尺寸是否合理的标准是：实际配筋率是否处 于常用配筋率范围内。
经济配筋率 梁：（0.6~1.5）% 板：（0.4~0.8）%

_第三章 受弯构件的正截面承载力计算(

_第三章 受弯构件的正截面承载力计算(

二.截面尺寸
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用梁
宽度b=120、150、180、200、220、 250mm， 250mm以上者以50mm为模数递增。 梁高度h=250、300、350、 400 、…800mm ，800mm以上者以100mm为 模数递增。
h
b
简支梁的高跨比h/l0一般为1/8 ~ 1/16。 矩形截面梁高宽比h/b=2.0~ 3.5，T形截面
B F 5 0 0 ， H P B 3 0 0 、 B 4 0 0
H
R
H
R
截面尺寸确定
● 截面应有一定刚度，使正常使用阶段的验算能满足 挠度变形的要求。 ● 根据工程经验，常按高跨比h/l0 来估计截面高度： ● 简支梁可取h=(1/8 ~ 1/16)l 2~1/ 3. 5)h ； 0 ，b=(1/ ● 简支板可取h = (1/25 ~ 1/40) l0 。
（
）
2种破坏情况—超筋破坏
..\..\混凝土结构设计原理录像\超筋梁的破坏.wmv
配筋量过多： 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应
变而被压坏。 承载力控制于砼压区，钢筋未能充分发挥作 用。 裂缝根数多、宽度细，挠度也比较小，砼压坏 前无明显预兆，属脆性破坏。
（三）第3种破坏情况——少筋破坏 ..\..\混凝土结构设计原理录像\少筋梁的破坏.wmv
M u 2 f bh 1 c 0 b
(1 0.5 b )
⒊承载力复核 如果 如果
M ≤ Mu M > Mu
安全 不安全
方法二、查表法 ⒈验算配筋率： 如果 ≥ min 则按步骤2. 进行。
< min 则按素混凝土梁计算Mu。
⒉由①式计算

第3章-受弯构件正截面承载力计算详解优选全文

第3章-受弯构件正截面承载力计算详解优选全文
三、混凝土保护层厚度c和截面有效高度 1．混凝土保护层厚度c 1）作用
防止钢筋锈蚀；保证混凝土对受力筋的锚固。 2）定义
构件最外层钢筋（包括箍筋、分布筋等构造筋）的 外缘至混凝土表面的最小距离c。
14
第三章 受弯构件正截面承载力计算
3）规定
①c不应小于钢筋的公称直径d或并筋的等效直径de； ②设计使用年限为50年的混凝土结构，c还应符合表3-2的规定； ③设计使用年限为100年的混凝土结构，c不应小于表3-2中数
12
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（2）架立钢筋
1）作用
①形成钢筋骨架；
②承受混凝土收缩及温度变化产生的拉力。
2）要求
当梁上部无受压钢筋时，需配置2根；
当梁的跨度l0＜4m时，直径不宜小于8mm；
当l0＝4m～6m时，直径不应小于10mm；
当l0＞6m时，直径不宜小于12mm。
13
第三章 受弯构件正截面承载力计算
纵向受力钢筋的最小间距
间距类型 钢筋类型 最小间距
水平净距
上部钢筋
下部钢筋
30mm和1.5d
25mm和d
垂直净距（层距） 25mm和d
注 1.当梁的下部钢筋配置多于二层时，两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的 中距增大一倍；
2.d为钢筋的最大直径。
10
第三章 受弯构件正截面承载力计算
③梁的配筋密集区域，当受力钢筋单根配置导致混 凝土难以浇筑密实时，可采用两根或三根一起配置 的并筋形式。
值的1.5倍。 ④当有充分依据并采取一定的有效措施时，可适当减小混凝土
保护层的厚度。
表3-2 混凝土保护层厚度的最小厚度
环境类别
一 二a 二b 三a 三b

第三章 第六节 T形截面受弯构件正截面承载力计算

第三章 第六节 T形截面受弯构件正截面承载力计算
' f ' f
hf' = α 1 f c (b − b)h h0 − 2
As 2 =
M u 2 = M − M u1
若ξ ≤ ξ b
α 1 f c bh0ξ
fy
αs2
Mu2 = α 1 f c bh02
查表
γ s2
ξ
Mu2 As 2 = γ s 2 f y h0
As = As1 + As 2
中和轴在梁翼缘内 第一类 T 形截面
中和轴在梁肋 第二类 T 形截面
第六节 T形截面受弯构件正截面承载力计算 二、基本计算公式和公式的适用条件 两类T形梁的判别
假定x = hf'
α 1 f c bf' hf' = f y As
hf' M u = α f b h h0 − 2
' f
x > h f'
第二类 T 形截面
第六节 T形截面受弯构件正截面承载力计算 二、基本计算公式和公式的适用条件 第一类T形截面的计算公式及适用条件
基本公式：
α f b x = f y As
' 1 c f
适用条件：
x ≤ ξ b h0
防止超筋破坏
防止少筋破坏
x M ≤ M u = α 1 f c bf' x h0 − 2
f y As 1 = α 1 f c (bf' − b)hf'
M u1 hf' = α 1 f c (b − b)h h0 − 2
' f ' f
f y As 2 = α 1 f c bx
x M u 2 = α 1 f c bx h0 − 2

第3章正截面抗弯承载力计算

第3章正截面抗弯承载力计算
即将开裂的Ⅰa状态，相应弯矩为Mcr
M Mcr t ft
1h0
s
M Mcr
s tu Es
cr

tu (1 1)h0
t tu
t ft
t tu
7
抗
3.2.2 适筋梁的受力的三个阶段
弯
计
算
1 第一阶段：弹性工作阶段（Ⅰ－Ⅰ a）
1
M Mcr t ft
5
抗 弯 计 算
6
抗
3.2.2 适筋梁的受力的三个阶段
弯
计
第Ⅰ阶段：截面应力应变分布（弹性工作阶段）：
算
*加载初期弯矩较小，截面应力、应变均较小，应变符合平截面 假定，应力分布为三角形；
*随着弯矩增大，受拉区混凝土塑性变形发展，拉应力分布呈曲线形， 受压区混凝土压应力分布仍为三角形；
当受拉区下边缘混凝土拉应变达到混凝土极限拉应变 tu 时受弯构件处于
高度远小于其宽度。
截面形式：按施工方式可分为预制梁板与现浇梁板两大类。
预制：预制梁最常用的有矩形和T形，有时做成十字形，将板
支在伸出的翼缘上，使板的顶面与梁的顶面齐平。
现浇：形式很多。当梁与板一起浇灌时，板不但将其上的荷载
传递给梁，而且和梁一起构成T形或厂形截面共同承受荷载。
3
3.1.3 受弯构件的破坏形式
12
抗 弯 计 第一阶段：弹性工作阶段（截面开裂前阶段Ⅰa－抗裂验算依据） 算
第二阶段：带裂缝工作阶段（从截面开裂到受拉纵筋屈服阶段Ⅱ－ 使用阶段变形和裂缝验算依据） 第三阶段：钢筋屈服阶段（破坏阶段Ⅲa－承载力验算的依据）
13
抗
3.2.3 适筋梁的破坏特点

第三章 第四节 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算

第三章 第四节 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算

Mu
xc
C
Z
x 0 T C
xt
h0
Tc T s
M 0
M u TZ CZ
设AS—钢筋的面积；fy—钢筋的屈服强度，T= ASfy 。 Z和C与压区高度及压区应力分布有关。
第四节
单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
b x h
一、计算基本公式及适用条件
基本公式 h0 受弯构件正截面承载能力计算，应满足作用 在结构上的荷载在结构截面中产生的弯矩设计 值M不超过按材料的强度设计值计算得到的受 as 弯构件承载能力设计值Mu， 即：M ≤ Mu
h0——截面有效高度， h0=h-as h——截面高度 as ——受拉钢筋合力点至混凝土受拉边缘的距离，初步计算时，对 于C25～C45等级的混凝土，可按35mm（单排受拉筋）、60mm（双排受拉 筋）、20mm（平板）取值。
第四节 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 一、计算基本公式及适用条件
◆ 例题3-1
解：查表得： fc=9.6N/mm2 ，； fy=300N/mm2 ； ξb=0.55；截面有效 高度 h。＝500-40＝460mm ；纵向受拉钢筋按一排放置，则梁的有效 高度h0＝500—40＝460mm。 1.计算受压区高度x
f y As 300 804 x 125.6mm b h0 0.55 460 253mm 1 f cb 1.0 9.6 200
第四节 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 一、计算基本公式及适用条件
第四节 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 一、计算基本公式及适用条件
单筋矩形截面 仅在受拉区布置纵向受力钢筋的矩形截面 双筋矩形截面 同时在受拉区和受压区布置纵向受力钢筋的矩形截面

混凝土结构设计原理PPT课件第3章 受弯构件正截面承载力计算

混凝土结构设计原理PPT课件第3章 受弯构件正截面承载力计算

3.5.3计算方法 1）截面计算
情况1：已知截面尺寸、材料的强度类别，弯 矩计算值，求 As和As 。
（1）假设 as和as ，求得h0 has。
（2）验算是否需要双筋截面。
M M ufcb d02 hb(1.5b)
（3）补充条件xbh0 ，求得 As和As 。
（4）分别选择受压及受拉钢筋的直径和根数，进 行截面布置。
第三章
受弯构件正截面承载力计算
受弯构件的主要破坏形态:
3.1受弯构件的截面形式与构造 3.1.1截面的形式和尺寸
板
受压区
现浇板宽度 比较大，计算 时可取单位宽 度的矩形截面 计算。
b 整体式板
受拉钢筋
钢筋混凝土简支板的标准跨径不宜大于13m，连 续板桥的标准跨径不宜大于25m，预应力连续板桥 的标准跨径不宜大于30m。
As

M fsd(h0 as)
（4）当 xbh0且 x2as时，由基本公式求 A s 。
（5）选择钢筋的直径和根数，布置截面钢筋。
2)截面复核 （1）检查钢筋布置是否符合要求。 （2）按双筋截面求受压区高度x。
（3）当 xbh0且 x2as时，由下式求受拉钢筋面积。
As

M fsd(h0 as)
箍筋直径不小于8mm或受压钢筋直径的1/4倍。
受压钢筋的应力 由图可得：
cu 0.0033
x c xc as s
a s
cs uxcx cas (1a xc s)(10.8 xas)
A s
As
s
0.00(1303.8as) x
取 x 2as
C0bx0bxc 0bch0 yc 2x12xc 12ch0
x = βxc

第三章受弯构件正截面承载力计算（精）

第三章受弯构件正截面承载力计算（精）

第三章受弯构件正截⾯承载⼒计算（精）第三章钢筋混凝⼟受弯构件正截⾯承载⼒计算⼀、填空题：1、对受弯构件，必须进⾏抗弯、抗剪验算。

2、简⽀梁中的钢筋主要有纵向受⼒筋、箍筋、弯起钢筋、架⽴筋四种。

3、钢筋混凝⼟保护层的厚度与环境类别、混凝⼟强度有关。

4、受弯构件正截⾯计算假定的受压混凝⼟压应⼒分布图形中，=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。

5、梁截⾯设计时，采⽤C20混凝⼟，其截⾯的有效⾼度0h ：⼀排钢筋时、两排钢筋时。

6、梁截⾯设计时，采⽤C25混凝⼟，其截⾯的有效⾼度0h ：⼀排钢筋时、两排钢筋时。

7、单筋梁是指的梁。

8、双筋梁是指的梁。

9、梁中下部钢筋的净距为 25mm ，上部钢筋的净距为 30mm 。

10、受弯构件min ρρ≥是为了防⽌，x a m .ρρ≤是为了防⽌。

11、第⼀种T 型截⾯的适⽤条件及第⼆种T 型截⾯的适⽤条件中，不必验算的条件分别为和。

12、受弯构件正截⾯破坏形态有、、三种。

13、板中分布筋的作⽤是、、。

14、双筋矩形截⾯的适⽤条件是、。

15、单筋矩形截⾯的适⽤条件是、。

16、双筋梁截⾯设计时，当sA '和s A 均为未知，引进的第三个条件是。

17、当混凝⼟强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。

18、受弯构件梁的最⼩配筋率应取和较⼤者。

19、钢筋混凝⼟矩形截⾯梁截⾯受弯承载⼒复核时，混凝⼟相对受压区⾼度b ξξφ，说明。

⼆、判断题：1、界限相对受压区⾼度b ξ与混凝⼟强度等级⽆关。

（∨）2、界限相对受压区⾼度b ξ由钢筋的强度等级决定。

（∨）3、混凝⼟保护层的厚度是从受⼒纵筋外侧算起的。

（∨）4、在适筋梁中提⾼混凝⼟强度等级对提⾼受弯构件正截⾯承载⼒的作⽤很⼤。

（ × ）5、在适筋梁中增⼤梁的截⾯⾼度h 对提⾼受弯构件正截⾯承载⼒的作⽤很⼤。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题：1、对受弯构件，必须进行正截面承载力 、 抗弯，抗剪 验算。

2、简支梁中的钢筋主要有丛向受力筋 、 架立筋 、 箍筋 、 弯起 四种。

3、钢筋混凝土保护层的厚度与 环境 、 混凝土强度等级 有关。

4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。

5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时ho=h-40 、两排钢筋时 ho=h-60 。

6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 ho=h-35 、两排钢筋时 。

7、单筋梁是指 只在受拉区配置纵向受力筋 的梁。

8、双筋梁是指 受拉区和受拉区都配置纵向受力钢筋 的梁。

9、梁中下部钢筋的净距为 25MM ，上部钢筋的净距为 30MM 和1.5d 。

10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 少梁筋 ，x a m .ρρ≤是为了防止 超梁筋 。

11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 b ξξ≤ 和 m i n 0ρρ≥=bh A s 。

12、受弯构件正截面破坏形态有 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 三种。

13、板中分布筋的作用是 固定受力筋 、 承受收缩和温度变化产生的内力 、 承受分布板上局部荷载产生的内力，承受单向板沿长跨方向实际存在的某些弯矩 。

14、双筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 s a x '≥2 。

15、单筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 min 0ρρ≥=bh A s 。

16、双筋梁截面设计时，当sA '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 b ξξ= 。

17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。

18、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m in =ρ 和 y t f f /45m in =ρ较大者。

19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明 该梁为超筋梁 。

二、判断题：1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。

（ ）2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。

（ ）3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。

（ ）4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。

（ ）5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。

（ ）6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。

（ ）7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。

（ ）8、双筋矩形截面梁，如已配s A '，则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。

（ ）9、只要受压区配置了钢筋，就一定是双筋截面梁。

（ ）10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。

（ ）11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。

（ ）12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s =ρ。

（ ）三、选择题：1、受弯构件是指（ ）。

A 截面上有弯矩作用的构件B 截面上有剪力作用的构件C 截面上有弯矩和剪力作用的构件D 截面上有弯矩、剪力、扭矩作用的构件2、梁中受力纵筋的保护层厚度主要由（ ）决定。

A 纵筋级别B 纵筋的直径大小C 周围环境和混凝土的强度等级D 箍筋的直径大小3、保护层的厚度是指（ ）。

A 从受力纵筋的外边缘到混凝土边缘的距离B 箍筋外皮到混凝土边缘的距离C 纵向受力筋合力点到混凝土外边缘的距离D 分布筋外边缘到混凝土边缘的距离4、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形，其确定原则为（ ）。

A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合5、界限相对受压区高度，当（ ）。

A 混凝土强度等级越高，b ξ越大B 混凝土强度等级越高，b ξ越小C 钢筋等级越高，b ξ越大D 钢筋强度等级越低，b ξ越大6、当混凝土强度等级50C ≤时， HRB400钢筋的b ξ为（ ）。

A0.544 B0.614 C0.550 D0.5187、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋屈服与受压混凝土边缘达到极限压应变同时发生的破坏属于（ ）。

A 适筋破坏B 超筋破坏C 界限破坏D 少筋破坏8、正截面承载力计算中，不考虑受拉混凝土作用是因为（ ）。

A 中和轴以下混凝土全部开裂B 混凝土抗拉强度低C 中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很小D 混凝土退出工作9、受弯构件提高混凝土等级与提高钢筋等级相比，对承载能力的影响为（ ）。

A 提高钢筋等级效果大 B 提高混凝土等级效果大 C 提高混凝土等级与提高钢筋等级是等效的 D 二者均无提高10、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明（ ）。

A 少筋梁B 适筋梁C 受压筋配的过多D 超筋梁11、对于钢筋混凝土双筋矩形截面梁正截面承载力计算，当s a x '2 时，说明（ ）。

A 受压钢筋过多B 截面破坏时受压钢筋早已屈服C 受压钢筋过少D 混凝土截面尺寸不足12、设计双筋梁时，当求s A '和s A 时，用钢量接近最少的方法是（ ）。

A 取b ξξ=B s A '=s AC s a x '=2D 05.0h x =13、当设计双筋梁时，已知s A '求s A 时，计算发现b ξξ ，则由（ ）来计算s A 。

A s y s y c A f A f bx f =''+1αB 按sA '未知，令b ξξ=，求s A '求s A C )(0s s y u a h A f M M '-=≤ D 因超筋而无法进行设计14、设计钢筋混凝土T 形截面梁，当满足条件（ ）时，可判别为第二类T 形截面。

A )2(01f f f c h h h b f M '-''≤α B )2(01f f f c h h h b f M '-''α C f f c s y h b f A f ''≤1αD f f c s y h b f A f ''1α 15、对于钢筋混凝土双筋矩形截面梁正截面承载力计算，要求满足s a x '≥2，此要求的目的是为了（ ）。

A 保证构件截面破坏时受压钢筋能够达到屈服强度B 防止梁发生少筋破坏C 减少受拉钢筋的用量D 充分发挥混凝土的受压作用16、图3-1中的四种截面，当材料强度、截面宽度B 和截面高度h 、所配纵向受力筋均相同时，其能承受的弯矩（忽略自重的影响）下列说明正确的是（ ）。

（a ） （b ） （c ） （d ）图3-1 选择题16附图A （a ）=（b ）=（c ）=（d ）B （a ）=（b ） （c ）=（d ）C （a ） （b ） （c ） （d ）D （a ）=（b ） （c ）=（d ）17、矩形截面梁，2500200mm h b ⨯=⨯，采用C20混凝土，HRB335钢筋，结构安全等级为二级，0.10=γ，配置204Φ（21256mm A s =）钢筋。

当结构发生破坏时，属于下列（ ）种情况。

（提示：2/6.9mm N f c =，2/300mm KN f y =，2/1.1mm N f t =，550.0=b ξ）A 界线破坏B 适筋梁破坏C 少筋梁破坏D 超筋梁破坏18、在下列表述中，（ ）项是错误的。

A 少筋梁在受弯时，钢筋应力过早超过屈服点引起梁的脆性破坏，因此不安全B 适筋梁破坏前有明显的预兆，经济性安全性均较好C 超筋梁过于安全，不经济D 在截面高度受限制时，可采用双筋梁19、第一类T 形截面受弯构件（f h x '≤）应校核最小配筋率，以防止梁破坏，以下条件中，（ ）是正确的。

A min 0ρρ≥'=h b A f s B h b A f s '≥m in ρ C min ρρ≥=bhA s D bh A s m in ρ≥ 四、简答题：1、什么是受弯构件？2、对受弯构件的梁，必须进行哪两方面的承载能力计算？3、板中的分布钢筋起什么作用？4、试述受弯构件纵向受力筋的作用及要求。

5、试述架立筋的作用及要求。

6、试述箍筋作用及要求。

7、试述弯起筋的作用及要求。

8、绘图表示简支梁中可能有哪几种钢筋？并说明其作用。

9、什么叫截面有效高度？与哪些因素有关？绘图表示。

10、如何计算梁板的截面有效高度？11、混凝土保护层起什么作用？如何取值？与哪些因素有关？12、什么叫单筋截面梁？什么叫双筋截面梁？13、钢筋混凝土单筋梁的正截面破坏形态有哪几种？有何特性？设计中应把梁设计成什么形式的梁？14、设计中应如何避免发生少筋破坏和超筋破坏？15、什么叫等效应力图形？等效后的应力图形应满足哪两点要求？绘图表示。

16、什么叫受压区混凝土的相对高度ξ？17、什么叫相对界线受压区高度b ξ？与哪些因素有关？当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋b ξ的值各为多少？18、如何计算单筋矩形受弯构件的配筋率？混凝土规范规定受弯构件最小配筋率应为多少？19、进行单筋矩形受弯构件承载力计算时，引入了哪些基本假设？20、单筋矩形截面梁承载力基本公式的建立必须满足哪两个条件？为什么？21、单筋矩形截面设计时，其系数ξ、s α、s γ的意义是什么？对于HPB235、HRB335、HRB400的钢筋，ξ、s α界线值为多少？22、写出ξ、s α、s γ三者之间的关系式。

23、在进行受弯构件截面设计时，当max s s αα 或b ξξ 时，可采取什么措施解决此问题？24、梁和板的计算跨度有什么有关？怎样确定梁、板计算跨度0l ？25、在工程实践中，什么情况下需设计成双筋梁？其特点如何？26、双筋矩形截面梁承载力基本公式的建立必须满足哪两个条件？为什么？27、进行双筋矩形截面梁正截面设计中引进第三个条件是什么？是基于什么考虑的？28、在双筋梁正截面受弯承载力计算中，试回答下列问题：（1） 当sA ' 为未知时，根据什么条件计算s A '和s A ？ （2）当sA '已知时，为何会出现在计算中可能出现max s s αα 或b ξξ ？设计时如何处理？（3）当s A '已知时，为何会出现在计算中可能出现s a x '2 ？设计时如何处理？29、对图3-2所示的梁截面尺寸相同、配筋量不同的四种情况，回答下列问题：（1）各截面破坏性质。