混凝土结构设计原理第4章 受弯构件正截面的性能与设计课件.ppt

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1、4.1概述平台合作4.2受弯构件一般构造要求4.3正截面受弯性能的试验研究4.4正截面受弯承载力计算方法4.5单筋矩形截面受弯承载力计算4.6双筋矩形截面受弯承载力计算4.7T形截面受弯承载力计算第4章2021/9/92021/9/92受弯构件仅承受弯矩和剪力作用的构件；荷载作用方向与构件轴线垂直。受弯构件的设计计算正截面受弯承载力计算：确定纵筋数量，防止正截面破坏----本章(4)内容斜截面受剪承载力计算：确定箍筋数量，防止斜截面破坏----第6章变形和裂缝宽度计算：修正纵筋数量，保证适用性和耐久性----第9章本章内容截面

2、形式：矩形、T形(包括I形)截面配筋形式：单筋、双筋截面；重点是单筋矩形截面2021/9/92021/9/934.1概述典型的受弯构件正截面的概念单筋与双筋矩形截面梁2021/9/92021/9/94典型的受弯构件：梁与板梁的截面形式箍筋受拉纵筋受压纵筋2021/9/92021/9/95思路试验研究↓构件破坏机理↓截面计算简图↓承载力R（变形、裂缝宽度S）公式↓公式的适用条件↓公式的应用S≤R2021/9/92021/9/96典型的受弯构件：梁与板梁板板的负弯矩钢筋板的正弯矩钢筋梁和板相交处梁板柱相交处2021/9/92021

3、/9/97正截面的概念与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面正截面计算轴线单筋与双筋矩形截面梁砼受压区中和轴受拉纵筋单筋梁受拉纵筋砼受压区中和轴双筋梁受压纵筋2021/9/984.2受弯构件一般构造要求构造要求的意义梁的构造要求●板的构造要求2021/9/92021/9/994.2.1梁的构造要求构造要求的意义构造要求是在长期工程实践经验的基础上对结构计算的必要补充，以考虑结构计算中没有计及的因素（如混凝土的收缩、徐变和温度应力等）；结构计算和构造措施是相互配合的；在进行受弯构件正截面承载力计算之前，还需要了解其有关的构造要求

4、。2021/9/92021/9/9104.2.1梁的构造要求混凝土保护层：结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土，简称保护层。保护层厚度：从构件外边缘至最外层钢筋边缘的距离。附表17：C30以上，按表列数值取；C25及以下，按表列数值+5mm取梁的截面尺寸纵向受力钢筋:应采用HRB400，HRB500级钢筋净距混凝土强度等级:C25~C402021/9/92021/9/9114.2.1梁的构造要求2.梁的构造要求（部分）钢筋净距≥30mm，≥1.5钢筋直径梁常用的混凝土强度等级是C25、C30、C35、C40等

5、h<300mm时d≥8mm;h≥300mm时，d≥10mm钢筋净距≥25mm，≥钢筋直径c混凝土保护层(到最外侧钢筋边缘的距离)≥20mm钢筋净距≥25mm，≥钢筋直径2021/9/92021/9/9124.2.1梁的构造要求梁侧纵向构造钢筋(腰筋)作用：承受梁侧面的温度变化及混凝土收缩引起的应力，并抑制混凝土裂缝的开展。配置：梁腹板高度≥450mm时，每侧纵向构造钢筋（不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋）的截面面积不应小于腹板截面面积的0.1%，且其间距不宜大于200mm。2021/9/92021/9/913梁钢筋种类：纵向

6、受拉钢筋（截面受拉区）纵向受压钢筋（截面受压区：双筋梁）箍筋（固定纵筋）架立钢筋（截面受压区：单筋梁）腰筋（抵抗温度、收缩应力，防止侧裂）4.2.1梁的构造要求2021/9/92021/9/9144.2.2板的构造要求板的构造要求（部分）板厚h≥60受力钢筋例As=390mm2/m(每米板宽)实配f8@125(As=402mm2/m)分布钢筋混凝土强度等级一般为C20~C35板跨125125125板宽2021/9/92021/9/9154.3正截面受弯性能的试验研究适筋梁正截面工作的三个阶段适筋梁的截面应力分布正截面受弯的破坏

7、形态p适筋梁的配筋率范围2021/9/92021/9/9164.3试验研究内容提要试验目的：建立正截面承载力计算公式R试验方法及测试内容试验结果分析●截面应力变化过程:钢筋应力、应变；混凝土应力、应变；●弯矩-挠度曲线●梁三个受力阶段的受力性能2021/9/92021/9/9174.3.1试验测试及结果1.试验方案百分表P应变测点P百分表l/3l/3l/3bhh0弯矩图剪力图钢筋、混凝土应变跨中挠度梁端转角2021/9/92021/9/9184.3.1试验测试及结果试件的主要变化参数:配筋率的定义hb配筋率：受拉钢筋面积与截面

8、有效面积之比。截面有效面积：截面有效高度：受拉钢筋合力点距截面受压边缘的距离。2021/9/92021/9/9192.三种破坏形态素混凝土梁P少筋梁P适筋梁超筋梁适筋梁的配筋率范围最大配筋率rmaxP最小配筋率rminP适筋梁的配筋率Prmax≤r≤rmin三种破坏形态的比较