混凝土结构规范受弯与变形计算ppt课件.ppt

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1、本章按照混凝土结构设计规范对钢筋砼受弯构件进行分析4受弯构件强度和变形计算——混凝土结构规范部分本章主要内容4-1受弯构件的应力阶段及破坏状态4-2受弯构件正截面承载力计算4-3单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算4-4双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算4-5T形截面受弯构件正截面承载力计算4-6受弯构件斜截面的受力性能4-7受弯构件斜截面承载能力设计计算4-8裂缝宽度验算4-9变形验算阶段Ⅲa时截面的应力、应变分布--承载能力极限状态计算的基础4-1受弯构件的应力阶段及破坏状态4.2受弯构件正截面承载力计

2、算一般原理达到极限弯矩Mu时，受压区边缘混凝土达到其极限压应变ecu达到极限弯矩时，受拉区混凝土已开裂很大，截面受拉区很小，且混凝土的抗拉强度很低，因此一般可忽略受拉区混凝土的拉力合力Tc。对于适筋梁，破坏时受拉钢筋已经屈服，即有：Ts＝σsAs＝fyAs一.基本假定1.截面应变保持平面；2.钢筋的应力-应变关系为理想的弹塑性关系，受拉钢筋的极限拉应变取0.01。3.混凝土的受压应力-应变关系给定；4.忽略受拉区混凝土的抗拉作用。sMuTxnTcCxt钢筋受拉和受压：混凝土受压：cuccnccffeeesee

3、ees££=£--=000])1(1[0fcsee0eu1Es0.01《混凝土结构设计规范》混凝土应力－应变曲线参数fcu≤C50C60C70C80n21.831.671.5e00.0020.002050.00210.00215eu0.00330.00320.00310.003等效矩形应力图在极限弯矩Mu的计算中，仅需知道C的大小和作用位置yc就足够了。可取等效矩形应力图形来代换受压区混凝土压应力的实际分布。CTszMuMu=CZfcxnycCTszMuMu=CZafcycx=bxn等效的原则：合力C的大小不

4、变；合力C的作用位置yc不变，即合力矩大小不变。CTszMuMu=CZfcxnycCTszMuMu=CZafcycx=bxn基本方程bhAsh0asC＝αfcbxTs=σsAsMuαfcx＝βxn——相对受压区高度对于适筋梁，受拉钢筋应力ss=fy,则有：上述公式中的受压区高度x并非实际的压区高度，而是等效矩形应力图块的高度，其与实际压区高度xn之间的关系是：x＝βxn。四.界限相对受压区高度ξb及最大配筋率ρmaxξ与配筋率ρ的关系由方程（1）可得：相对受压区高度ξ不仅反映了钢筋与混凝土的面积比（配筋率ρ）

5、，也反映了钢筋与混凝土的材料强度比，是反映构件中两种材料配比本质的参数。eyecuXb’h0x>xb’xρmaxρ<ρmax界限相对受压区高度ξbρ=ρmax有明显屈服点钢筋：无明显屈服点钢筋：σεσ0.2εyεs0.2%0相对界限受压区高度仅与材料性能有关，而与截面尺寸无关。最大配筋率ρmax界限破坏时的受弯承载力为适筋梁Mu的上限适筋梁的判别条件这几个判别条件是等价的；本质均是：五.最小配筋率ρmin确定的原则：Mu≥Mcr这里：Mu－配筋率为ρmin的钢筋混凝土梁截面抗弯承载能力；Mcr－相

6、应的素混凝土梁的抗弯承载能力。Mcr的确定ftksc=Ececetuech/4h/3Mcr近似取：1-0.5x=0.96；h=1.1h0C=fcbxT＝fykAsMufcx=bxnMu的确定ftk/fyk=1.45ftd/1.2fsd=1.21ftd/fsd◆同时不应小于0.2%3.4受弯构件正截面承载能力的设计计算3.4.1单筋矩形截面受弯构件bhAsh0asαfcC＝αfcbxTs=fyAsMx一.计算简图二.基本公式三.适用条件防止所设计的梁为超筋梁防止所设计的梁为少筋梁四.公式应用1.截面设计已知：弯

7、矩设计值M求：截面尺寸b、h(h0)，材料强度fy、fc，截面配筋As未知数：受压区高度x、b，h(h0)、fy、fc、As基本公式：2个没有唯一解设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因素综合分析，确定较为经济合理的设计。◆通过合理的材料选用确定fc和fy：●适筋梁的Mu主要取决于fyAs，因此RC受弯构件的混凝土强度等级不宜过高。现浇梁板：常用C20～C35级混凝土预制梁板：常用C25～C40级混凝土●RC受弯构件是带裂缝工作的，由于裂缝宽度和挠度变形的限制，使得高强钢筋的强度也不能得到充

8、分利用。梁常用Ⅱ～Ⅲ级钢筋，板常用Ⅰ～Ⅱ级钢筋。◆根据构造和受力要求确定截面尺寸●截面应具有一定刚度，满足正常使用阶段的验算能满足挠度变形的要求。●根据工程经验，一般常按高跨比h/L来估计截面高度简支梁可取h=(1/10~1/18)L，b=(1/2~1/3)h－矩形截面；b=(1/3~1/4)h－现浇T形截面，绑扎骨架；b=(1/3~1/4)h－T形截面，焊接骨架；简支板可取h=(1/30~1/35