1、第四章 受彎構(gòu)件第四章 受彎構(gòu)件正截面承載力計算Flexure Strength of RC Beams第四章 受彎構(gòu)件Questions1 Why there are different types of RC members?2 What about the functions of reinforcement detailing?3 How to simplify the calculation of flexure strength?4 How to determine the maximum and minimum reinforcement ratio for RC beams?5

2、 How to design RC beam when the maximum or minimum reinforcement ratio are not satisfied?6 How to design T-section RC beam? 第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定一、基本假定 Basic Assumptions(1) 截面應(yīng)變保持平面；(2) 不考慮混凝土的抗拉強度；(3) 混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系；(4) 鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。根據(jù)以上四個基本假定，從理論上來說鋼筋混凝土構(gòu)件的正截面

3、承載力（單向和雙向受彎、受壓彎、受拉彎）的計算已不存在問題。但由于混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的復(fù)雜性，在實用上還很不方便。第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress Block在極限彎矩的計算中，僅需知道 C 的大小和作用位置yc就足夠了。第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress Block可取等效矩形應(yīng)力圖形來代換受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖的合力大小等于C，形心位置與yc一致在極限彎矩的計算中，僅需知道 C 的大

4、小和作用位置yc就足夠了。第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress Blocka equivalent rectangular compressive stress factorb equivalent rectangular compressive zone factor第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress Block、與受壓區(qū)混凝土應(yīng)力分布圖形形狀（混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線）有關(guān) ，請推導！第四章 受彎構(gòu)

5、件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定基本方程基本方程第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定 相對受壓區(qū)高度（等效高度）第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定相對受壓區(qū)高度第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定相對受壓區(qū)高度對于適筋梁，受拉鋼筋應(yīng)力ss=fy。相對受壓區(qū)高度x 不僅反映了鋼筋與混凝土的面積比（配筋率r），也反映了鋼筋與混凝土的材料強度比，是反映構(gòu)件中兩種材料配比本質(zhì)的參數(shù)。tension reinforcement index第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定三、相對界限受壓區(qū)高度第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截

6、面受彎承載力計算的基本規(guī)定三、相對界限受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度僅與材料性能有關(guān)，而與截面尺寸無關(guān)第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定對配置無明顯屈服點鋼筋的截面，其界限相對受壓區(qū)高度 xb=？對無明顯屈服點鋼筋，鋼筋的設(shè)計值仍以條件屈服為基準，而非標準強度，因此界限破壞時的應(yīng)變?yōu)椋旱谒恼?受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定達到界限破壞時的受彎承載力為適筋梁Mu的上限適筋梁的判別條件這幾個判別條件是等價的!本質(zhì)是第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定四、最小配筋率Mcr=Mu近似取1-0.5x

7、 =0.98 h=1.1h04.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定第四章 受彎構(gòu)件ftk /fyk=1.4ft/1.1fy=1.273ft/fy 同時不應(yīng)小于0.2% 對于現(xiàn)澆板和基礎(chǔ)底板沿每個方向受拉鋼筋的最小配筋率不應(yīng)小于0.15%。P.433附表2-9第四章 受彎構(gòu)件五、 構(gòu)造概述4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定 結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件 梁的截面形式常見的有矩形、T形、工形、箱形、形、形 現(xiàn)澆單向板為矩形截面，高度h取板厚，寬度b取單位寬度（b=1000mm） 預(yù)制板常見的有空心板、槽型板等 考慮到施工方便和結(jié)構(gòu)整體性要求，工程中也有采用預(yù)制和現(xiàn)澆結(jié)合的方法，形成疊合梁

8、和疊合板第四章 受彎構(gòu)件4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定第四章 受彎構(gòu)件 d=1032mm(常用)h0=h-as單排 a= 35mm雙排 a= 5560mm梁的構(gòu)造要求：為保證RC結(jié)構(gòu)的耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能，鋼筋的混凝土保護層(cover)厚度一般不小于 25mm；為保證混凝土澆注的密實性(consolidation)，梁底部鋼筋的凈距(clear spacing)不小于25mm及鋼筋直徑d，梁上部鋼筋的凈距不小于 30mm及1.5 d； 梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根，直徑常用1032mm。鋼筋數(shù)量較多時，可多排配置，也可以采用并筋配置方式（d28，不多于3根）

9、；圖 5-2 P.974.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定第四章 受彎構(gòu)件梁的構(gòu)造要求：為保證RC結(jié)構(gòu)的耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能，鋼筋的混凝土保護層(cover)厚度一般不小于 25mm；為保證混凝土澆注的密實性(consolidation)，梁底部鋼筋的凈距(clear spacing)不小于25mm及鋼筋直徑d，梁上部鋼筋的凈距不小于 30mm及1.5 d； 梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根，直徑常用1032mm。鋼筋數(shù)量較多時，可多排配置，也可以采用并筋配置方式（d28，不多于3根）；4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定圖 5-2 P.97第四章 受彎構(gòu)件 d=103

10、2mm(常用)h0=h-as單排 a= 35mm雙排 a= 5560mm 梁上部無受壓鋼筋時，需配置2根架立筋(hanger bars)，以便與箍筋和梁底部縱筋形成鋼筋骨架，直徑一般不小于10mm； 梁高度h500mm時，要求在梁兩側(cè)沿高度每隔250設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋(skin reinforcement)，以減小梁腹部的裂縫寬度，直徑10mm； 矩形截面梁高寬比h/b=2.03.5 T形截面梁高寬比h/b=2.54.0。 To ensure lateral stability4.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定第四章 受彎構(gòu)件板的構(gòu)造要求： 混凝土保護層厚度一般不小于15mm（室內(nèi)樓板）和鋼筋直徑d； 鋼筋直徑通常為612mm；板厚度較大時，鋼筋直徑可用1418mm； 受力鋼筋間距一般在70200mm之間； 垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置分布鋼筋，以便將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力。20070C15, d分布筋h0h0 = h -204.2 正截面受彎承載力計算的基本規(guī)定第四章 受彎構(gòu)件 d=1032mm(常用