1、文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算概述、受彎構(gòu)件（梁、板）的設(shè)計(jì)內(nèi)容：圖 3-1正截面受彎承載力計(jì)算：破壞截面垂直于梁的軸線，承受彎矩作用而 破壞，叫做正截面受彎破壞。 斜截面受剪承載力計(jì)算：破壞截面與梁截面斜交，承受彎剪作用而破 壞，叫做斜截面受剪破壞。 滿足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求：對(duì)受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)與校核時(shí)，應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的要求。比如最小配筋率、縱向 鋼筋間距等等。、梁、板的一般構(gòu)造要求板板的形狀與厚度：a,形狀：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它與梁的直觀 區(qū)別是高寬比不同，有時(shí)也將板叫成扁梁。其計(jì)算與 梁計(jì)算原理一樣。b,厚

2、度：板的混凝土用量大，因此應(yīng)注意其經(jīng)濟(jì)性；板的厚度 通常不小于板跨度的 1/35 （簡(jiǎn)支）1/40 （彈性約束） 或1/12 （懸臂）左右；一般民用現(xiàn)澆板最小厚度 60mm 并以10mm為模數(shù)（講一下模數(shù)制）；工業(yè)建筑現(xiàn)澆板 最小厚度70mm板的受力鋼筋：?jiǎn)蜗虬逯幸话銉H有受力鋼筋和分布鋼筋，雙向 板中兩個(gè)方向均為受力鋼筋。一般情況下互相垂直的 兩個(gè)方向鋼筋應(yīng)綁扎或焊接形成鋼筋網(wǎng)。當(dāng)采用綁扎1文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.鋼筋配筋時(shí)，其受力鋼筋的間距：當(dāng)板厚度hw 150mm時(shí)，不應(yīng)大于200mm當(dāng)板厚度h150mm

3、B寸，不應(yīng)大 于1.5 h,且不應(yīng)大于250mm板中受力筋間距一般不 小于70mm由板中伸入支座的下部鋼筋，其間距不應(yīng)大于400mm其截面面積不應(yīng)小于跨中受力鋼筋截面 面積的1/3 ,其錨固長(zhǎng)度 4不應(yīng)小于5do板中彎起鋼 筋的彎起角不宜小于 30。板的受力鋼筋直徑一般用6、8、10mm對(duì)于嵌固在磚墻內(nèi)的現(xiàn)澆板，在板的上部應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋，并應(yīng)符合下列規(guī)定：a.鋼筋間距不應(yīng)大于 200mm直徑不宜小于8 mm（包括彎起鋼筋在內(nèi)）， 其伸出墻邊的長(zhǎng)度不應(yīng)小于l 1/7（ l 1為單向板的跨度或雙向板的短邊跨度）。b,對(duì)兩邊均嵌固在墻內(nèi)的板角部分，應(yīng)雙向配置上部構(gòu)造鋼筋，其伸出 墻邊的長(zhǎng)度不應(yīng)小于

4、l 1/4。c,沿受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，直徑不宜小于6mm且單位長(zhǎng)度內(nèi)的總截面面積不應(yīng)小于跨中受力鋼筋截面面積的1/3。板的分布鋼筋：其作用是：a,分布鋼筋的作用是固定受力鋼筋；b,把荷載均勻分布到各受力鋼筋上；c,承擔(dān)混凝土收縮及溫度變化引起的應(yīng)力。當(dāng)按單向板設(shè)計(jì)時(shí)，除沿受力方向布置受力鋼筋外，還應(yīng)在垂直受力方向布置分布鋼筋。單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不應(yīng)小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%且不應(yīng)小于該方向板截面面積的0.15%,分布鋼筋的間距不宜大于 250mm直經(jīng)不宜小于 6mm對(duì)于集中荷載較大的情況，分布鋼筋的截面面積應(yīng)適當(dāng)增加，其間距不宜大于 200mm當(dāng)按雙向板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)

5、沿兩個(gè)互相垂直的方向布置受力鋼筋。在溫度和收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)尚應(yīng)布置附加鋼筋。附加鋼筋的數(shù)量可 按計(jì)算或工程經(jīng)驗(yàn)確定，并宜沿板的上，下表面布置。沿一個(gè)方向增加的附加鋼筋配筋率不宜小于 0.2%,其直徑不宜過(guò)大，間距宜取150200mm并應(yīng)按受力鋼筋確定該附加鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度。板中鋼筋的保護(hù)層及有效高度：保護(hù)層厚度與環(huán)境條件及混凝土等級(jí)有關(guān)，在一般情況下，混凝土保護(hù)層取15mm詳見規(guī)范； 有效高度是指受力鋼筋形心到混凝土受壓區(qū)外邊緣的距離，用 %表示，板通常取h0 h 20 mm2文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯，文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下

6、載支持.梁梁的截面尺寸與形狀：a,形狀：有矩形、T形、花籃形、工字型、L形等多種，根據(jù)具體情況確定。b, 尺寸：用bxh來(lái)表示，b表示梁截面的寬度，h表示梁截面的 高度，一般情況下b/h在1/21/4之間，并且都應(yīng)滿足建筑模數(shù) 要求；梁高h(yuǎn)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)支時(shí)不宜小于1/15,連續(xù)時(shí)不宜小于l /20 ;整體肋形樓蓋的次梁及主梁截面最小高度不宜小于 （1/15-1/20）和（|/8-|/12 ）o截面高寬比（h/b）,對(duì)于矩形截 面為（22.5）,對(duì)于T形截面為（2.54.0 ）。為便于施工，截面 尺寸可參照下列使用：梁寬 b=120、150、180、200、220、250、300mm 以 5

7、0mm模數(shù)； 梁高 h=250、300、350750、800、900mm以 100mm為模數(shù)。梁內(nèi)鋼筋布置及種類：a,縱向受力鋼筋：梁內(nèi)縱向受力鋼筋直徑一般選用1030mm若配不同直徑的鋼筋，直徑相差以2mm為宜，對(duì)于hR300mml勺梁，鋼筋直徑 d 10mm對(duì)于h30mm 或 1.5d30mm 或 1.5dch鋼筋）；雙排為h0 h 60 ；可寫成h0 h as。 2單筋矩形截面鋼筋混凝土梁的受力狀態(tài)、單筋與雙筋截面的區(qū)分： 僅在梁的受拉區(qū)配置縱向受拉鋼筋的梁稱為單筋梁； 在受拉區(qū)和受壓區(qū)都配置有縱向受力筋的梁稱為雙筋梁。2、單筋矩形截面鋼筋混凝土梁正截面受力三階段：（適筋梁）第I階段一彈

8、性工作階段：從加載到即將開裂， 彎矩從0到開裂彎矩,應(yīng)力應(yīng)變的發(fā)展與彎矩的關(guān)系， 此時(shí)混凝土外邊緣拉應(yīng)變小于 極限拉應(yīng)變；第n階段一帶裂縫工作階段：從開裂彎矩（混凝土出現(xiàn)第一條裂縫）到鋼筋屈服時(shí)的彎矩。開裂處 混凝土不再受拉，此時(shí)應(yīng)力應(yīng) 變關(guān)系變化呈非線性。第出階段一破壞階段：隨著荷載的不斷增大，裂縫繼續(xù)增長(zhǎng)并向上延伸，最后導(dǎo)致鋼筋屈服、壓區(qū)混凝土壓碎而4文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.破壞。綜上所述，梁的最終破壞是由于鋼筋的屈服，混凝土的壓碎而破壞。因此，梁的承載力主要決定于其混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)、配筋

9、率及截面尺寸。3、鋼筋混凝土梁正截面的破壞形態(tài)配筋率p （經(jīng)濟(jì)配筋率）：鋼筋截面面積與梁截面的有效面積的比值稱 A。為配筋率，用一二表示，其中As為縱向受拉鋼筋截面面積；bb.ho為梁范；ho為梁截面的有效高度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，梁的經(jīng)濟(jì)配筋率在0.6%1.5%之間.三類破壞形態(tài)少筋梁：當(dāng)梁內(nèi)配置鋼筋很少時(shí)，一旦梁上受拉區(qū)混凝土出現(xiàn) 開裂，裂縫處鋼筋應(yīng)力突然增大到鋼筋的屈服強(qiáng)度f(wàn)y,裂縫很寬，使梁產(chǎn)生很大撓度。此時(shí)梁的承載能力略小于梁的開裂彎 矩Mr,其破壞是突然的，帶有“脆性破壞”性質(zhì)。這類梁稱之 為“少筋梁”，工程中應(yīng)嚴(yán)禁使用。當(dāng)鋼筋混凝土梁開裂時(shí)只考慮受拉鋼筋作用，梁的抗彎能力達(dá)到素混凝土梁的開

10、裂彎矩Mr時(shí)，其配筋率可稱之為最小配筋率p min,若梁內(nèi)實(shí)際配筋率 p大于最小配筋率pmin,可以防止“少筋梁破壞”。規(guī)范規(guī)定，混凝土受彎構(gòu)件中縱向受力 鋼筋的最小配筋百分率p min取0.2和45ft/f y中較大者。超筋梁：當(dāng)梁內(nèi)配置鋼筋較多時(shí)，即ppmax,受拉區(qū)混凝土裂縫的開展受到鋼筋的抑制作用，發(fā)展速度緩慢，而受壓區(qū)混凝 土的壓應(yīng)變將隨荷載的增加而發(fā)展較快，當(dāng)受壓區(qū)最外緣處混 凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)而破壞。破壞前，裂縫寬度小， 梁的撓度小，梁內(nèi)受拉鋼筋應(yīng)力小于屈服強(qiáng)度f(wàn)y,破壞無(wú)明顯的預(yù)兆，屬“脆性破壞”的性質(zhì)。此梁稱之為“超筋梁”，在工程實(shí)踐中應(yīng)嚴(yán)禁使用該類梁。因此，這類梁在

11、破壞時(shí)，鋼筋 未達(dá)屈服，梁的破壞與其無(wú)關(guān)。我們將鋼筋屈服與混凝土壓碎同時(shí)發(fā)生時(shí)的配筋率稱為界限配筋率，以 max表示；此時(shí)的梁稱為平衡配筋梁。5文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.適筋梁：當(dāng)梁內(nèi)配置適量鋼筋時(shí)，即p minWpWp max,梁的整個(gè) 工作過(guò)程正如前述，一旦梁內(nèi)受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度f(wàn) y ,由于鋼筋進(jìn)行塑流狀態(tài)，其應(yīng)變會(huì)急劇增加，梁內(nèi)裂縫寬度也 急劇開展，梁的撓度也急劇增加，最終因受壓最外緣處混凝土 的壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變而破壞。破壞前，梁內(nèi)裂縫寬度的發(fā) 1 . r / I T l r I/ j I.

12、(a)少筋梁破壞(b)(a)少筋梁破壞(b)適筋梁破壞(c)超筋梁破壞展和撓度增加是梁即將破壞的明顯預(yù)兆，有一個(gè)破壞的過(guò)程，所以稱之為“塑性破 壞”。這種梁在破壞時(shí)充分發(fā)揮了受拉鋼筋和受壓混凝土的作 用，因此，稱之為“適筋梁”。4、等效矩形應(yīng)力圖：在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，沒有必要用精確的混凝土應(yīng)力圖，只 要能確定混凝土受壓區(qū)合力大小及作用點(diǎn)位置不變即可。合力大小相等；作用點(diǎn)位置不變； 混凝土強(qiáng)度：在實(shí)際構(gòu)件中，受壓區(qū)混凝土應(yīng)力是不均勻的；在進(jìn)行 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)等效矩形應(yīng)力圖原理，取其受壓區(qū)高度為 X ,平均壓應(yīng)力為平均 壓應(yīng)力為a ifc,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò) C50時(shí)，a i取為1.0,當(dāng)混凝

13、土強(qiáng)度等級(jí) 為C80時(shí)，a i取為0.94 ,其間按線性內(nèi)插法取用。5、相對(duì)受壓區(qū)高度 士及其與配筋率p的關(guān)系相對(duì)受壓區(qū)高度(及其計(jì)算公式)：定義正截面混凝土受壓區(qū)高度X與有效局度h0的比值：一一%相對(duì)界限受壓區(qū)高度b :處于界限破壞狀態(tài)的梁正截面混凝土受壓區(qū)高度Xb與截面有效高度 h。的比值己b表示，稱之為相對(duì)界限受6文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.壓區(qū)高度，規(guī)范按下式計(jì)算:文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.壓區(qū)高度，規(guī)范按下式計(jì)算:，上式 cu =0.0033 ;cufyEs cu1為系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)1為系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C

14、50時(shí)，3 1=0.8 ,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于C80時(shí)，取i 0.74,其間按線性內(nèi)插法取用。 壓區(qū)高度 己與配筋率p的關(guān)系：由正截面上內(nèi)力平衡條件可得：xfyAsfy ，當(dāng)構(gòu)件處于界限破壞時(shí)，其相對(duì)受壓區(qū)高 h01 fcbh01 fcmax度 b ,相應(yīng)的配筋率稱之為最大配筋率（或界限配筋率）max,maxb之間的關(guān)系為maxbb之間的關(guān)系為maxb1 fc單筋矩形截面梁正截面承載力計(jì)算1 、三個(gè)基本假定平截面假定 不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度：全部拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān);受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系:ncfc 11 0式中當(dāng) 0 cW cu 時(shí)(T=f c對(duì)應(yīng)于混凝土壓應(yīng)變?yōu)槭街挟?dāng) 0E bho,

15、說(shuō)明受壓鋼筋若 2asE bho,說(shuō)明受壓鋼筋若 2aso,1 b+12hf 1o文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.hf考慮當(dāng) 0.1 hf / hob+12hfb+6hfb+5hf當(dāng) hf / hoh f且加腋的寬度 bhW3hh時(shí)，則其翼緣計(jì)算寬度可按表列第三種情況規(guī)定分別增加2bh(T形截面)和bh(倒L形截面)；.獨(dú)立梁受壓區(qū)的翼緣板在荷載作用下經(jīng)驗(yàn)算沿縱肋方向可能產(chǎn)生裂縫 時(shí)，其計(jì)算寬度應(yīng)取腹板寬度bo2、基本計(jì)算公式T形截面的分類：根據(jù)中和軸位置不同，T形截面的受力可分為兩種類型；(1)第一種類型，中和軸在

16、翼緣內(nèi)，xwhJ ;(2)第二種類型，中和軸在肋部，xhf兩類T形截面的判斷：為判定T形截面屬于何種類型，可把x=hf作為界限情況進(jìn)行受力分析，如圖3-13(c)、(d)。由平衡條件可得：由此可見，設(shè)計(jì)時(shí)彎矩設(shè)計(jì)值M已知，可用(327)式來(lái)判定：什hf一 一若M ifcbfhf (ho 一)為第一類T型2什hf 一 一若Mifcbfhf (ho )為第二類T型2進(jìn)行承載力校核時(shí)，由于鋼筋截面積As已知，可由(3 26)式來(lái)判定：若fyAsi fcbfhf屬第一類T型若fyAsi fcbfhf屬第二類T型兩類T形截面的計(jì)算第一類T形截面計(jì)算公式：由平衡條件得：公式適用條件：(1) E 或p P

17、max ,此條件一般均能滿足，可不驗(yàn)算; hoAsPP min 或 AsP min bhbho以上可以看出第一類T型可視為bf Xh矩形。第二類T形截面計(jì)算公式：由平衡條件得：11文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.文檔來(lái)源為：從網(wǎng)絡(luò)收集整理,word版本可編輯.歡迎下載支持.為設(shè)計(jì)方便(3-36)式可寫為：Msbho1fc(bfb)hf1fc(h0hf / 2)公式適用條件：，一 xE 屈或p Pmax ,這和單筋矩形截面梁情況一樣。hoAs Pmnbh , 一般情況均能滿足，可不必驗(yàn)算。3 、計(jì)算方法截面設(shè)計(jì)：第一類： 計(jì)算所需鋼bfx hf的矩形已知截面尺寸 b, h, bf , hf ,材料強(qiáng)度f(wàn)c、f計(jì)算所需鋼bfx hf的矩形解法：(1)首先判定截面類型hf由(3-28)式，右M1fcbfhf(ho )時(shí)，屬第一類型，可按2截面計(jì)算。hf1fcbhf1fcbfhf (ho )時(shí)，則屬第二類型。2T需截檄5)hf 1fc(ho?1,1 2 s1 fcb ho(bfb)hf 1 fc& f1 y(2)第二類由(3-37)式求 s ： s 查表得己或求E :當(dāng)七氐時(shí)，承載力校核:第一類：. . . . . . . . , i .As,計(jì)算截已知截面尺寸 b、h及bf、hf ,材料強(qiáng)度f(wàn)c、fy及配置鋼筋截面積 面的承載能力As