4第四章 受弯构件的计算原理
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精品文档 第四章小结
1、斜截面强度计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。设计受弯构件时,必须同时解决正截面强度和斜截面强度的计算与构造问题。
2、梁沿斜截面破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。影响斜截面抗剪强度的主要因素有:剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。
3、斜截面抗剪强度的计算公式是以剪压破坏为基础建立的。对于斜压和斜拉破坏,一般采用截面限制条件和构造措施予以避免。斜截面抗剪强度的计算图式、基本计算公式和适用条件,斜截面抗剪设计和复核的方法及步骤。
4、 斜截面强度有两个方面:一是斜截面抗剪强度,通过计算配置箍筋或配置箍筋和弯起钢筋来保证,一是斜截面抗弯强度,通过采用一定的构造措施来保证。 精品文档
精品文档 第四章 受弯构件斜截面承载力计算
一、填空题:
1、在钢筋混凝土受弯构件中,( ) 和 ( )称为腹筋或剪力钢筋。
2、影响受弯构件斜截面抗剪力的主要因素( ) 、( ) 、( )和( )。
3、受弯构件斜截面破坏的主要形态( )、( ) 和( )。桥规抗剪承载力公式是以( )破坏形态的受力特征为基础建立的。
4、梁中箍筋的配箍率公式:( )。
5、纵筋的配筋率越大,受剪承载力越高,这是由于( )和( )。
6、梁式结构受拉主钢筋应有不少于( )根并不少于( )的受拉主钢筋通过支点。
7、支座中心向跨径方向长度在一倍梁高范围内,箍筋间距应不大于( )。
8、控制最小配箍率的目的( ),限制截面最小尺寸的目的( )。
9、影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有:( )、 ( ) 、 ( )、
( ) 。
10、钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。在设计时,对于斜压和斜拉破坏,一般是采用( ) 和 ( ) 予以避免,对于常见的剪压破坏形态,梁的斜截面抗剪能力变化幅度较大,故必须进行斜截面抗剪承载力的计算。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算-混凝土结构设计原理
1 / 171 第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
本章学习要点:
1、掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面承载力的计算方法;
2、了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特点;
3、熟悉受弯构件正截面的构造要求。
§4-1 概述
一、受弯构件的定义
同时受到弯矩M和剪力V共同作用,而轴力N可以忽略的构件(图4—1).
梁和板是土木工程中数量最多,使用面最广的受弯构件。
梁和板的区别:梁的截面高度一般大于其宽度,而板的截面高度则远小于其宽度。受弯构件常用的截面形状如图4-2所示。
图4-1
二、受弯构件的破坏特性
正截面受弯破坏:沿弯矩最大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线垂直。
斜截面破坏:沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏。破坏截面与构件轴线斜交。
进行受弯构件设计时,要进行正截面承载力和斜截面承载力计算。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算-混凝土结构设计原理
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图4—3 受弯构件的破坏特性
§4—2 受弯构件正截面的受力特性
一、配筋率对正截面破坏性质的影响
配筋率:为纵向受力钢筋截面面积As与截面有效面积的百分比.
s0Abh
式中 sA—-纵向受力钢筋截面面积。
b-—截面宽度,
0h—-截面的有效高度(从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离)。
构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素,但配筋率的影响最大。受弯构件依配筋数量的多少通常发生如下三种破坏形式:
1、 少筋破坏
当构件的配筋率低于某一定值时,构件不但承载力很低,而且只要其一开裂,裂缝就急速开展,裂缝处的拉力全部由钢筋承担,钢筋由于突然增大的应力而屈钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算-混凝土结构设计原理
3 / 173 服,构件立即发生破坏。
图4—4 受弯构件正截面破坏形态
第四章钢筋混凝⼟受弯构件的应⼒、裂缝和变形验算
第四章 钢筋混凝⼟受弯构件的应⼒、裂缝和变形验算
对钢筋混凝⼟构件,除应进⾏承载能⼒极限状态计算外,还要根据施⼯和使⽤条件进⾏持久状况正常使⽤极限状态和短暂状况的验算。
第⼀节 抗裂计算
桥梁构件按短暂状况设计时,应计算其在制作、运输及安装等施⼯阶段,由⾃重和施⼯荷载等引起的应⼒,并不应超过规范规定的限值。施⼯荷载除有特别规定外均采⽤标准值,当进⾏构件运输和安装计算时,构件⾃重应乘以动⼒系数,当有组合时不考虑荷载组合系数。 在钢筋混凝⼟受弯构件抗裂验算和变形验算中,将⽤到“换算截⾯”的概念,因此,本章先引⼊换算截⾯的概念,然后依次介绍各项验算⽅法。4.1.1 换算截⾯
依据材料⼒学理论,对钢筋混凝⼟受弯构件带裂缝⼯作阶段的截⾯应⼒计算作如下假定:1、 服从平截⾯假定
由钢筋混凝⼟受弯构件的试验可知,从宏观尺度看平截⾯假定基本成⽴。据此有同⼀⽔平纤维处钢筋与混凝⼟的纵向应变相等,即:s c εε= (4.1-1)
2、 钢筋和混凝⼟为线弹性材料
钢筋混凝⼟受弯构件在正常施⼯或使⽤阶段,钢筋远未屈服,可视为线弹性材料;混凝⼟虽为弹塑性体,但在压应⼒⽔平不⾼的条件下,其应⼒与应变近似服从虎克定律。故有c c c E εσ=,s s s E εσ= (4.1-2)
3、 忽略受拉区混凝⼟的拉应⼒
钢筋混凝⼟构件在受弯开裂后,其受拉区混凝⼟的作⽤在计算上可近似忽略。 将式(4.1-1)代⼊式(4.1-2)可得:c s c c c E E εεσ==''
因为 s ss E σε=
所以 s ES c s sc E E σασσ1'== (4.1-3)
其中:ES α-钢筋与混凝⼟弹性模量之⽐,即c s ES E E =α。 为便于利⽤匀质梁的计算公式,通常将钢筋截⾯⾯积s A 换算成等效的混凝⼟截⾯⾯积sc A ,依据⼒的等效代换原则:
1、 ⼒的⼤⼩不变:换算截⾯⾯积sc A 承受拉⼒与原钢筋承受的拉⼒相等。即
《结构力学》习题集 (下册)
—— 1 —— 第八章 矩阵位移法
一、判断题:
1、单元刚度矩阵反映了该单元杆端位移与杆端力之间的关系。
2、单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性。
3、局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵T是正交矩阵。
4、结构刚度矩阵反映了结构结点位移与荷载之间的关系。
5、结构刚度方程矩阵形式为:KP,它是整个结构所应满足的变形条件。
6、图示结构用矩阵位移法计算时(计轴向变形)未知量数目为8个。
7、在直接刚度法的先处理法中,定位向量的物理意义是变形连续条件和位移边界条件。
8、等效结点荷载数值等于汇交于该结点所有固端力的代数和。
9、矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。
10、矩阵位移法既能计算超静定结构,也能计算静定结构。
11、已知图示刚架各杆EI = 常数,当只考虑弯曲变形,且各杆单元类型相同时,采用先处理法进行结点位移编号,其正确编号是:
(0,1,2)(0,0,0)(0,0,0)(0,1,3)(0,0,0)(1,2,0)(0,0,0)(0,0,3)(1,0,2)(0,0,0)(0,0,0)(1,0,3)(0,0,0)(0,1,2)(0,0,0)(0,3,4)A.B.C.D.2134123412341234xyM, ( )
《结构力学》习题集 (下册)
—— 2 —— 二、计算题:
12、用先处理法计算图示结构刚度矩阵的元素133322,,KKK。
123ll4ll5EI2EIEA(0,0,0)(0,0,1)(0,2,3)(0,0,0)(0,2,4)(0,0,0)xyM,
EI
13、用先处理法计算图示刚架结构刚度矩阵的元素153422,,KKK。EI,EA 均为常数。
l(0,0,1)(0,5,0)(2,3,4)l① ②
123xyM,
14、计算图示结构整体刚度矩阵的元素665544,,KKK。E 为常数。