《混凝土结构设计原理》第四章_课堂笔记

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1、《混凝土结构设计原理》第四章受弯构件正截面承载力计算课堂笔记u知识点掌握：受弯构件是土木工程中用得最普遍的构件。与构件计算轴线垂直的截面称为正截面，受弯构件正截面承载力计算就是满足要求：M≤Mu。这里M为受弯构件正截面的设计弯矩,Mu为受弯构件正截面受弯承载力，是由正截面上的材料所产生的抗力，其计算及应用是本章的中心问题。u主要内容受弯构件的一般构造要求受弯构件正截面承载力的试验研究受弯构件正截面承载力的计算理论单筋矩形戴面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算T形截面受弯承载力计算u学习要求1.深入理解适筋梁的三个受力阶段，配筋率对梁正截面

2、破坏形态的影响及正截面抗弯承载力的截面应力计算图形。2.熟练掌握单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件正截面设计和复核的握法，包括适用条件的验算。重点难点u本章的重点:1.适筋梁的受力阶段，配筋率对正截面破坏形态的影响及正截面抗弯承载力的截面应力计算图形。2.单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件正截面抗弯承载力的计算。本章的难点：重点1也是本章的难点。一、受弯构件的一般构造（一）受弯构件常见截面形式结构中常用的梁、板是典型的受弯构件:受弯构件的常见截面形式的有矩形、T形、工字形、箱形、预制板常见的有空心板、槽型板等；为施工方便和结构整体性，也可采

3、用预制和现浇结合，形成叠合梁和叠合板。（二）受弯构件的截面尺寸为统一模板尺寸，方便施工，宜按下述采用:截面宽度b=120,150,180、200、220、250、300以上级差为50mm。截面高度h=250,300,…、750、800mm，每次级差为50mm，800mm以上级差为100mm。板的厚度与使用要求有关，板厚以10mm为模数。但板的厚度不应过小。（三）受弯构件材料选择与一般构造1.受弯构件的混凝土等级提高砼等级对增大正截面承载力的作用不显著。受弯构件常用的混凝土等级是C20~C40。2.受弯构件的混凝土保护层厚度纵向受力钢筋的外表面到

4、截面边缘的最小垂直距离，称为混凝土保护层厚度，用c表示。3.受弯构件的钢筋强度等级和直径梁纵向受力钢筋宜采用HRB400,HRB335;常用直径为12mm~25mm。板纵向受力钢筋宜采用HRB:400、HRB335、HRB235;常用直径为6mm~12mm。设计中若采用两种不同直径的钢筋，钢筋直径相差至少2mm，以便在施工中能用肉眼识别。（四）梁的一般构造要求Page10of10矩形截面梁h/b一般取2.2~3.5;T形截面梁h/b一般取2.5~4.0。(1)为保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结，保护层最小厚度应符合有关规定，也不应小于骨

5、料最大粒径的1.5倍和钢筋直径d。（2)为保证钢筋与砼粘结和砼浇筑密实性，梁底部钢筋净距不应小于25mm和钢筋直径d;梁上部钢筋的净间距不小于30mm及1.5d，梁下部纵向钢筋配置多于两层时，第二层以上钢筋水平方向的间距应比下面两层的中距增大一倍。(3)梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，钢筋常用直径为10mm~32mm,钢筋数量较多时，可多层配置。(4)梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架。架立筋直径一般不宜小于10mm。（五）板的一般构造要求·砼保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d。·板厚较大时，钢筋直

6、径可用14mm~18mm。·现浇板的上部钢筋直径一般不宜小于8mm。·受力钢筋间距一般在70~200mm之间。分布钢筋的作用垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，以便：1.将荷载均匀地传递给受力钢筋;2.便于在施工中固定受力钢筋的位置；3.抵抗温度和收缩等产生的应力。二、梁正截面受弯承载力的试验研究（一）材料力学中线弹性梁截面应力分析的基本思路:几何关系:截面上的应变与距形心的距离成正比物理关系：应力-应变关系为线弹性平衡条件：（二）材料力学中均质线弹性梁弯曲受力特点如下:梁任意横截面符合“平截面假定”；截面上的应力和应变按三角形分布；梁中任意隔

7、离体均满足静力平衡条件。对于钢筋砼Page10of10梁，仍采用上述基本分析思路，但由于其材料的弹塑性使应力一应变关系、破坏形态较复杂，需借助试验，找出其受力特点及其规律，以便建立受弯构件的正截面强度理论和计算方法。配筋率适当的正截面称为适筋截面。具有适筋截面的受弯构件，称为适筋梁，其受力过程为:1.未开裂受力阶段(第I阶段)砼开裂前，荷载较小，整个截面受力基本接近线弹性。截面应变分布符合平截面假定。2.带裂缝工作阶段(也称第II阶段)截面开裂后受拉区砼退出工作，拉力转由钢筋承担，钢筋应力突然增加，中和轴比开裂前有较大上移。如果纵向应变的量测标

8、距长度足够(跨过几条裂缝)，则平均应变沿截面高度的分布近直线，即平截面假定近似成立。带裂缝工作阶段末状态（IIa状态）当钢筋达到屈服，梁的受力性能将发