混凝土结构设计原理之受弯构件正截面承载力(107页)行业）详解.ppt

已知：M，截面尺寸b、h；材料强度fy、fc 求：As 未知数：受压区高度x、 As 基本公式：两个 第四章 受弯构件正截面承载力 1、截面设计 4.4.2 截面承载力计算的两类问题 ▲若出现xxb时， 则应加大截面，或提高fc ，或改用双筋梁。 ▲若出现Asrminbh时，则应按rminbh配筋。 2、截面复核 （1）已知：截面尺寸b，h、截面配筋As，以及材料强度fy、fc 求： Mu＝？ 或 MuM 未知数：x、Mu 基本公式： （2） 当xxb时， Mu=？ （3）当Asrminbh时，？不能使用，应采取措施（加固等）。 第四章 受弯构件正截面承载力 — 相对受压区高度 第四章 受弯构件正截面承载力 ▲ ?的物理意义 可见，x 不仅反映了钢筋与混凝土的面积比， 也反映了钢筋与混凝土的材料强度比， 是反映两种材料配比的本质参数。 将公式 代入得： 4.4.3 正截面受弯承载力的计算系数与计算方法 一、计算系数 第四章 受弯构件正截面承载力 当令?=x/h0时 基本公式 可表示为 则有：?=x/h0 ?s=1-0.5 ? ?s= ?(1-0.5 ?) 第四章 受弯构件正截面承载力 若已知?s，则： 第四章 受弯构件正截面承载力 由于 故称 gs-- as -- ▲对于建规中的gs 、 as ， 桥规中用z0、 A0表示 道桥的 ξ 、 ζ0 、 A0关系表格，见道桥教材 P494附表1—5 建工的 ξ 、 gs 、 as 关系表格，教材 没有给出。 第四章 受弯构件正截面承载力 （1）截面设计-情况1 二、计算方法 1、计算系数法（表格法） 开始 结束 查表得ξ、 γs、 加大截面尺寸 提高砼标号 改用双筋截面 N Y N Y 情况1：已知M、砼强度等级、钢筋级别、bh 求：As 第四章 受弯构件正截面承载力 （2）截面设计-情况2 情况2：已知M、砼强度等级、钢筋级别 求： b、h 、As 开始 假定b、r 转情况1 第四章 受弯构件正截面承载力 （3）截面校核-情况3 情况3：已知 b、h 、As 、砼强度等级、钢筋级别 求： Mu＝？ 或 MuM 开始 输出Mu或 判别MuM N Y N Y 采取加固等措施 Mu g0 Md 第四章 受弯构件正截面承载力 2、公式法（前面已讲） 第四章 受弯构件正截面承载力 ▲建工与道桥计算过程的比较 建工 道桥 除下列相关参数代换外，其余均相同 例题见建工教材P70 4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的截面。 第四章 受弯构件正截面承载力 1、双筋矩形截面的概念 A s As 受压钢筋 受拉钢筋 4.5.1 概述 ▲ 当 ξ ξb ，而截面尺寸和材料强度受限制时。 ▲当截面承受异号弯矩时。 ▲由于构造等原因，在受压区已配有受压钢筋。 第四章 受弯构件正截面承载力 2、何时使用双筋截面？ 第四章 受弯构件正截面承载力 ▲普通钢筋的fy’≤ 400 Mpa，而ES一般为2×105 Mpa。 因此，由ES?s’? 400 Mpa可知： 只要?s’? 0.002，受压钢筋的强度就能充分发挥。 4.5.2 计算公式与适用条件 1、保证受压钢筋达到屈服强度fy’的条件 h0 as A’S AS ey  ?cu as’ xc CC=?1fcbx T=fyAS M x CS=fy’AS ’ 第四章 受弯构件正截面承载力 ▲由上图的三角形相似可得： ecu=0.0033 ey  ?cu as’ xc 受弯构件正截面承载力 第四章 Ⅰa状态：抗裂计算的依据（Mcr） ▲各特征阶段在设计中的应用 受弯构件正截面承载力 第四章 Ⅱ阶段：裂缝、刚度计算的依据 Ⅰa状态：抗裂计算的依据（Mcr） ▲各特征阶段在设计中的应用 Ⅲa状态：Mu计算的依据 受弯构件正截面承载力 第四章 Ⅱ阶段：裂缝、刚度计算的依据 Ⅰa状态：抗裂计算的依据（Mcr） ▲各特征阶段在设计中的应用 受弯构件正截面承载力 第四章 4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态 适筋破坏 超筋破坏 少筋破坏 一、三种破坏形态的外观图 受弯构件正截面承载力 第四章 二、配筋率对梁破坏形态的影响 1、当rmin h/h0?r ? rmax （ rb ）时,发生适筋破坏 ▲破坏特征：钢筋先屈服，然后混凝土压碎。延性破坏。 ▲材料利用情况：钢筋的抗拉