4受弯构件正截面承载力计算(2).ppt

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1、1.应用条件：1.荷载效应较大,而提高材料强度和截面尺寸受到限制；2.存在反号弯矩的作用(地震作用）；3.由于某种原因,已配置了一定数量的受压钢筋。双筋矩形截面承载力计算§4.42.基本公式及适用条件：基本假定及破坏形态与单筋相类似,以IIIa作为承载力计算模式。(如图)图3-12AsfyMAsfys=0.002MAsfyAsfyAsAs(a)(b)(c)(d)fcmax=0.0033sfcbasash0xx由计算图式平衡条件可建立基本计算公式:或:公式的适用条件：b2as'x条件b仍是保证受拉钢筋屈服,而2a

2、s'x是保证受压钢筋As'达到抗压强度设计值fy'。f'y的取值：受压钢筋As的利用程度与s'有关,当x2as'对HPB235、HRB335级钢筋可以达到屈服强度,3.公式应用：截面设计截面复核（1）截面设计：1、As和As均未知的情况I2、已知As求As的情况II双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。情况I:已知,bh,fc,fy,fy'求As及As'解:验算是否能用单筋:Mmax=fcbh02b(10.5b)当M>Mmax且其他条件不能改变时,用双筋。双筋用钢量较大,故h0=has(50~60mm)

3、利用基本公式求解:两个方程,三个未知数,无法求解，截面尺寸及材料强度已定,先应充分发挥混凝土的作用，不足部分才用受压钢筋As来补充。令x=xb=bh0这样才能使As+As最省。需补充一个条件情况II:已知,bh,fc,fy,fy,M及As',求As：解:两个方程解两个未知数x=h0当2asb说明As太少,应加大截面尺寸或按As未知的情况I分别求As及As。当>b说明As过大,受压钢筋应力达不到fy，此时可假定:或当A/s=0的单筋求As:取上式中的较小值。令：当x<2a's图3-13双筋矩形截面的应力图形

4、也可以采用分解的办法求解：＋＋(a)(b)(c)MfcasxasAsfyAsfyfcbxM1asAsfyh0–asAs1fyasAs1fyAshxbAshAsAs1bhAs2bxM2fch0–x/2xAs2fyM=M1+M2As=As1+As2M1=Asfy(h0as)M2=MM1双筋矩形截面梁的设计同样可以利用单筋矩形梁的表格法(s,,s)。…3－28…3－29图中:式中:As1（2）截面复核:已知：bh,fc,fy,fy,As,As解：求x截面处于适筋状态,求：Mu当2asxbh0截面此时As

5、并未充分利用，x<2asx<2as及按单筋求得的Mu取两者的较大值作为截面的Mu。截面处于超筋状态,应取x=xb=只有当MuM时截面才安全。当x<2as，当x>bh0，1.T形截面的由来:矩形截面承载力计算时不考虑受拉区砼的贡献，可以将此部分挖去,以减轻自重,提高有效承载力。矩形截面梁当荷载较大时可采用加受压钢筋As的办法提高承载力,同样也可以不用钢筋而增大压区砼面积的办法提高承载力。单筋T形截面§3.5T形截面独立梁(板)T形截面T形截面是指翼缘处于受压区的状态,同样是T形截面受荷方向不同,应分别按矩形和T形考虑。图3-14

6、2.T形截面翼缘计算宽度bf'的取值:T形截面bf越宽,h0越大,抗弯内力臂越大。但实际压区应力分布如图3-15所示。纵向压应力沿宽度分布不均匀。办法：限制bf'的宽度,使压应力分布均匀,并取fc。图3-15实际应力图块实际中和轴有效翼缘宽度等效应力图块bfbf的取值与梁的跨度l0,梁的净距sn,翼缘高度hf及受力情况有关,《规范》规定按表4-5中的最小值取用。T型及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度bf按计算跨度l0考虑按梁(肋)净距Sn考虑考虑情况T型截面倒L形截面肋形梁(板)独立梁肋形梁(板)b+Sn–––b+12hfbb+5h

7、f按翼缘高度hf考虑3.基本公式及适用条件T形截面根据其中和轴的位置不同分为两种类型。第一类T形截面：中和轴在翼缘高度范围内,即xhf(图a)第二类T形截面：中和轴在梁肋内部通过,即x>hf(图b)(a)(b)hfhbfbfxhfxbbASASh••••第一类T形截面第二类T形截面界限情况为防止发生超筋破坏，相对受压区高度应满足。对第一类T形截面，该适用条件一般能满足，可不验算。为防止发生少筋破坏，受拉钢筋面积应满足。此时的平衡状态可以作为第一,二类T形截面的判别条件：两类T形截面的界限状态是x=hfhf/h0–hf//2α1

8、fcbfhb•••x=hf/中和轴判别条件：截面复核时:截面设计时:第一类T形截面的计算公式:与bf'h的矩形截面相同:适用条件:(一般能够满足