受弯与压弯构件分析原理
受弯概述及原理
配筋率
h0 h
As ρ= bh0
As a
Reinforcement Ratio
3.2 受弯构件正截面受弯性能
第3章 受弯构件正截面受弯承载力
增大，屈服弯矩M 配筋率ρ 增大，屈服弯矩 y 增大 My→Mu， εc→εcu的过程缩短 第Ⅲ阶段的变形能力减小 当ρ = ρb时，My=Mu “Ⅱa状态”与“Ⅲa状态”重合 Ⅱ 状态 状态” 状态” 状态
状态： Ⅰa状态：计算 cr的依据 状态 计算M 阶段：计算裂缝、 Ⅱ阶段：计算裂缝、刚度的依据
M/Mu
1.0
Mu My
Ⅱ Ⅱa Ⅲ Ⅲa
M
0.8 0.6
εs
Ⅱ阶段截面应力和应变分布
0.4
Mcr
0
Ⅰa Ⅰ
f
3.2 受弯构件正截面受弯性能
第3章 受弯构件正截面受弯承载力
状态： Ⅰa状态：计算 cr的依据 状态 计算M 阶段：计算裂缝、 Ⅱ阶段：计算裂缝、刚度的依据 状态： Ⅱa状态：计算 y的依据 状态 计算M
φ
0
中应避免采用。 中应避免采用。
3.2 受弯构件正截面受弯性能
试验录像
第3章 受弯构件正截面受弯承载力
少筋梁
◆ 当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到 当配筋率小于一定值时， 屈服强度， 状态” 状态” 屈服强度， 即“Ⅰa状态”与“Ⅱa状态”重合，无第Ⅱ 状态 状态 重合，无第Ⅱ 阶段受力过程。 阶段受力过程。 ◆ 此时的配筋率称为最小配筋率ρmin 此时的配筋率称为最小配筋率 reinforcement ratio lower limit
界限破坏 Balanced Failure 界限弯矩M 界限弯矩 b Balanced moment 界限配筋率ρb Balanced Reinforcement Ratio
6-钢结构基本原理—压弯构件
求解过程：p.197
方程解：
(1 −
一、单向压弯构件的平面内失稳
参阅 §7.4.1
不对称实腹式截面，弯矩使较大翼缘受压时的 补充计算公式
N A
−
β mx M x
γ xWx2 (1 − 1.25N
/ NE)
≤
fd
§3 压弯构件的整体稳定
二、单向压弯构件的平面外失稳
平面外失稳的特征
参阅 §7.4.2
Mx
N
y
v
Mx zN
N
x u,θ
zN
与受弯构件整体失稳的相似点：
边缘屈服准则
N A
+
Nv 0m
≤
W x (1 − N / N E )
fy
M max
=
Nv0m 1-N / N E
2阶效应放大因子（弹性范围）
整理为 p.103（5-30）
σ cr
=
fy + (1+ ε0 )σEx 2
−
[
fy
+ (1+ ε0 )σEx 2
]2
−
fyσ Ex
1 1-N / N E
ε0
=
则 N + Mx ≤1 N p M ex
N An
+ Mx Wxn
≤
fd
§2 单向压弯（拉弯）构件截面强度
三、全截面屈服准则
准则描述：
参阅 §4.2
截面各点应力（拉、压）都达到钢材屈服点
截面强度公式
y σ1 = fy
x
记 屈服轴力 N p = Af y 塑性弯矩 M px = Wpx fy
N 经推导可得
Av 0m Wx
钢结构课件-第6章受弯构件和压弯构件
第7章 拉弯、压弯构件
7.1.3 计算内容
拉弯构件： 承载能力极限状态：强度
正常使用极限状态：刚度
压弯构件： 强度
承载能 力极限 状态
稳定
正常 使用 极限 状态
刚度
实腹式
整体稳定 局部稳定
平面内稳定 平面外稳定
格构式
弯矩作用在实轴上 弯矩作用在虚轴上 (分肢稳定)
maxmaxx,y []
[] 取 值 同 轴 压 构 件 。
压弯构件弯矩作用平面外失稳——当构件在弯
矩作用平面外没有足够的支撑以阻止其产生侧
向位移和扭转时，构件可能发生弯扭屈曲（弯
扭失稳）而破坏，这种弯扭屈曲又称为压弯构
NN
件弯矩作用平面外的整体失稳；对于理想的压
弯构件，它具有分枝点失稳的特征。
双向压弯构件的失稳——同时产生双向弯 曲变形并伴随有扭转变形属弯扭失稳。
xN AfyW1x1m xxM Nx/NEx1 （7.3.6）
上述边缘屈服准则的应用是用应力问题的表达式来剪力 稳定问题的相关公式
第7章 拉弯、压弯构件
3.压弯构件弯矩作用平面内整体稳定的计算公式
考虑抗力分项系数后，规范设计公式
（1）按边缘屈服准则
N xAW 1x1m xxM Nx/NE xf
N E x
引入塑性发展系数，即：
N Mx 1
Np xMex
（7.2.7）
—塑性发展系数，其值与截面的形式、塑性区的深度有关。
一般控制塑性发展深度≤0.15h。
第7章 拉弯、压弯构件
塑性发 展系数 的取值
第7章 拉弯、压弯构件
7.2.2 拉弯、压弯构件强度与刚度计算
1.单向拉弯、压弯构件强度计算公式
钢结构原理 第五章 受弯构件解析
xp
pnx
M W F
x
nx
(5 3)
只取决于截面几何形状而与材料的性质无关
F
的形状系数。
X
Y
A1
X Aw
Y 对X轴 F 1.07 ( A1 Aw )
对Y轴 F 1.5
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
2.抗弯强度计算 《规范》对于承受静荷载或间接动荷载的梁，梁设 计时只是有限制地利用截面的塑性，如工字形截面 塑性发展深度取a≤h/8。
b
满足:
t
Y
13 235 b 15 235
fy t
fy
时， x 1.0
XX Y
需要计算疲劳强度的梁:
x y 1.0
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
（二）抗剪强度
Vmax Mmax
xx
t max
t VS
max
I tw
fv
(5 6)
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
（三）局部压应力 当梁的翼缘受有沿腹板平面作用的固定集中荷载且
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
4.梁的计算内容
承载能力极限状态
强度
抗弯强度 抗剪强度 局部压应力 折算应力
整体稳定
局部稳定
正常使用极限状态 刚度
钢结构设计原理
第五章 受弯构件
5.1.1 截面强度破坏
◎ 抗弯强度 ◎ 抗剪强度 ◎ 局部压应力 ◎ 折算应力
5.1.2 整体失稳
◆当弯矩不大时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。 ◆当弯矩增大到某一数值后，梁会突然出现很大的侧向弯曲 并伴随扭转，失去继续承载能力。 ◆只要外荷载稍微增加些，梁的变形就急剧增加并导致破 坏．这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或梁整体失稳。
第五章 受弯与压弯构件分析原理
1.第一种方法 考虑外包混凝土对钢骨刚度的提高作用，按钢结构稳定理论计算。英国及欧
洲规范采用此方法。 2.第二种方法
假定构件的钢骨与外包混凝土形成一个整体，变形一致；从而套用钢筋混凝 土的有关计算理论。我国及美国ACI规范采用此方法。
第二节 型钢混凝土受弯与压弯构件
3.第三种方法 “强度叠加法”，它不要求钢骨与外包混凝土完全实现整体工作，认为：型
三、数值迭代法求解（简述迭代步骤） 四、长柱的分析
长柱的特性
第二节 型钢混凝土受弯与压弯构件
一、型钢混凝土结构（钢骨混凝土结构SRC）
第二节 型钢混凝土受弯与压弯构件
二、试验研究
1.钢骨与外包混凝土能够较好的共同工作，截面应变符合平截面假定。 2.在柱脚、结构类型转换层等传递较大内力的部位，还应在钢骨翼缘外侧设置栓 钉，以防止钢骨与混凝土之间产生相对滑移。
查得新的
s'u，若所查得的
' 正好与所假设值充分接近，则停止迭代，
su
该
s'u即为所求；将查得的
' su
代入静力平衡方程中可求得叠合梁的抗
弯承载力。
第四节 FRP（纤维增强塑料）受弯构件
一、受力特点
破坏类型、二次受力、滞后应变。
二、理论计算时的基本假定
①正截面应变分布符合平截面假定。 ②混凝土和钢筋的应力应变关系为已知，不考虑混凝土的受拉。 ③FRP材料采用线弹性应力应变关系，当考虑二次受力情况时，应计算FRP材料 的滞后应变。 ④FRP采用的拉应变由平截面假定确定，但不应超过其允许拉应变。
第三节 混凝土叠合受弯构件
2）计算公式
As su
K1K3
fcbxn
受弯、压弯构件
b1h0i
x
- 1)
0.8h0i si e cu Es ( - 1) x
混凝土强度等级C50 时，b1=0.8。
4 受弯和受压构件的承载力计算
4.1.5 钢筋应力
我国规范：
si Ese cu (
b1h0i
x x 简化后受压区高度x b1 xc
1)
预应力钢筋：
pi Ese cu (
1 e0 f cbxc (1 ) 1 n e cu
4 受弯和受压构件的承载力计算
混凝土压应力合力C的作用点至受压边缘的距离 为 x’ f
( xc x' )C c (e c )bxdx
0 xc
c
Mu
xc
C
yc
e cu 令m , 则xc mx0 , 代入上式得 e0
4 受弯和受压构件的承载力计算
混凝土 立方体 强度
中国规范 计算值 规范取值 计算值
欧洲规范 规范取值
a1
b1
a1
1.0
0.99 0.98 0.96 0.94
b1
0.8
0.79 0.78 0.76 0.74
a1
0.973
0.973 0.973 0.938 0.893
b1
0.832
0.832 0.832 0.772 0.732
N
（3）长柱的承载力小于相同条件短柱 的承载力。 《规范》用稳定系数表示。
N长柱= N短柱
回顾
2、受压破坏--- 小偏心受压破坏
e0
N
As太 多
e0
N
sAs
（1）发生条件：
f’yA’s
sAs
钢结构拉弯和压弯构件
钢结构拉弯和压弯构件——性能分析与设计姓名：张世谦班级：土木工程14-3班时间：2016年11月4日一、概述1、拉弯、压弯构件的类型同时承受轴向力和弯矩的构件称为压弯（或压弯）构件。
弯矩可能由轴向力的偏心作用、端弯矩作用或横向荷载作用三种因素形成。
2、拉弯、压弯构件的破坏形式拉弯构件需要计算其强度和刚度（限制长细比）压弯构件需要计算强度、整体稳定（弯矩作用平面内稳定和弯矩作用平面外稳定）、局部稳定和刚度（限制长细比）。
二、强度1、考虑刚才的性能，拉弯和压弯构件是以截面出现塑性铰作为其强度极限。
2、轴向力不变而弯矩增加，截面应力发展过程：边缘纤维的最大应力达到屈服点；最大应力一侧塑性部分深入截面；两侧均有部分塑性深入截面；全截面进入塑性，此时达到承载能力的极限状态。
3、全截面屈服准则：中和轴在腹板范围内(N<=A W F Y )时：1M M N N 14a 12(2p 22=+∙++pxxa ）中和轴在翼缘范围内（N>A W f Y )时：1)12(2)14N N P =∙+++PXXM M a a （考虑截面塑性部分发展：1M M N N x xp =+nxγ令Np=A n f y ，M px =g x W nx f y 并引入抗力分项系数得拉弯和压弯构件得强度计算式：f W M nxx x n ≤+γA N承受双向弯矩的拉弯或压弯构件：f W M W M nyx y nx x x n ≤++γγA N式中 A n ——净截面面积：W nx 、W ny ——对X 轴y 轴的净截面抵抗矩：γx 、γy ——截面塑性发展系数。
三、压弯构件的稳定（一）、弯矩作用平面内的稳定：压弯构件的截面尺寸通常由稳定承载力确定计算压弯构件弯矩作用平面内极限承载力的方法有两大类： 一类是边缘屈服准则的计算方法，另类是精度更高的数值计算方法。
1、边缘纤维屈服准则：yExxlx x f N N W xA N =-+)1(M ϕϕ x ϕ——在弯矩作用下平面内德轴心受压构件整体稳定系数较适用于格构式构件，对于粗实腹杆偏于安全，对细长实腹杆偏于不安全2、最大强度准则：容许截面塑性深入，以具有各种初始缺陷的构件为计算模型，求解其极限承载能力+考虑截面的塑性发展，借用边缘纤维屈服准则公式yExxlx x f N N W x A N =-+)1(M ϕϕ根据极限承载力曲线，得出近似相关公式：yExf N N =-+)8.01(W M A N pxxx ϕW px ——截面塑性模量仅适用于弯矩沿杆长均匀分布的两端铰支压弯构件3、规范规定的实腹式压弯构件整体稳定计算式采用等效弯矩βmx M x （M X 为最大弯矩，βmx ≤1）考虑其他荷载作用情况,采用W px =g x W lx 考虑部分塑性深入截面以及引入考虑分析系数g R 得规范所采用实腹式压弯构件弯矩平面内的稳定计算式f N N W M Exlxx x mx ≤-+)8.01(A N'X γβϕN ——轴向压力MX ——所计算构件段范围内的最大弯矩x ϕ——轴心受压构件的稳定系数W lx ——最大受压纤维的毛截面模量N ’Ex ——参数，为欧拉临界力除以抗力分项系数（不分钢种，取γ=1.1），N ’Ex=π2EA/(R γ 1.12x λ）mx β——等效弯矩系数（二）、弯矩作用平面外的稳定1、构件在弯矩作用平面外没有足够的支撑以阻止其产生侧向位移和扭转时，构件可能发生弯扭屈曲而破坏，称为压弯构件弯矩作用平面外的整体失稳； 弯扭失稳临界条件)()1)(N N 12E =-∙--crxx Z Ey Ey y M M N N N N （ 根据Ey N /N Z 不同比值可得相关曲线：2、压弯构件整体稳定系数fb 近似计算公式：工字型截面（含H 型钢） 双轴对称时：2354400007.12yyb f ∙-=λϕ单轴对称时：23514000)1.02(07.12y yb lxbf Ah W ∙∙+-=λαϕ式中：)/(211b I I I +=α1I 和2I 分别为受压翼缘和受拉翼缘对y 轴的惯性矩3、压弯构件整体稳定系数fb 近似计算公式：T 形截面弯矩使翼缘受压时： 双角钢T 形：235/0017.01by y f λϕ-=两板组合T形(含T型钢）：235/0022.01b yyfλϕ-=弯矩使翼缘受拉时：235/0005.00.1b yyfλϕ-=（三）、双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定弯矩作用在两个主轴平面内称为双向弯曲压弯构件同轴心受压构件相同的方法，通过限制翼缘和腹板的宽厚比来保证压弯构件中板件的局部稳定四、压弯构件（框架柱）的设计（一）、框架柱的计算高度端部约束条件比较简单的单根压弯构件，利用计算长度系数m直接得到计算长度：mll=框架住计算长度根据上下端构件间约束情况计算（二）、实腹式压弯构件的设计1、截面形式实腹式压弯构件，要接受力大小、使用要求和构造要求选择合适的截面形式弯矩较小时，截面形式与一般轴心受压构件相同弯矩较大时，宜采用在弯矩作用平面内截面高度较大的双轴对称截面或单轴对称截面1、截面选择及验算步骤：强度验算、整体稳定验算、局部稳定验算、刚度验算2、构造要求压弯构件的翼缘宽厚比必须满足局部稳定的要求，否则翼缘屈曲必然导致构件整体失稳压弯构件的腹板高厚比不满足局部稳定要求时，可考虑较薄的腹板或者设置纵向加劲肋等（三）、格构式压弯构件的设计截面高度要求较大的压弯构件常采用格构式形式，且由于存在较大剪力，通常采用缀条式弯矩不大或正负弯矩绝对值相差不大时可用对称截面正负弯矩绝对值相差较大时常采用不对称截面，受压较大一侧采用较大的肢件1、弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件格构式压弯构件弯矩作用平面内整体稳定：yExxlx x mx x f N N W M ≤-+)'1(A N ϕβϕ分肢的稳定计算：弯矩绕虚轴作用的格构式构件，弯矩作用平面外的整体稳定性由分肢稳定计算保证将整个构件视为一平行桁架，两个分肢为桁架体系的弦杆，分肢所受轴心力计算：aM a y x +=21N N12N N N -=缀条式分肢按轴心压杆计算，分肢计算长度： 缀材平面内取缀条体系的节间长度 缀条平面外整体构件两侧向支撑点间的距离2、弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件弯矩绕实轴作用格构式压弯构件受力性能同实腹式压弯构件完全相同，构件绕实轴产生弯曲失稳计算弯矩作用平面外的整体稳定时，长细比应取换算长细比，整体稳定系数取fb=1.03、双向受弯的格构式压弯构件整体稳定计算公式：f W M N N W M ly y ty Exx lx x mx ≤+-+βϕβϕ)'1(A N x分肢的稳定计算： a M x 21a y N N +=y M y I y I y ∙++=111111y1//I M12N N N -=12y M y y M M -=4、格构式的横隔及分肢的局部稳定格构柱无论截面大小，均应设置横隔设置方法同轴心受压格构柱格构柱分肢局部稳定同腹式柱五、框架中梁与柱的连接在框架结构中，梁与柱的连接节点一般用刚接，少数情况用铰接。
第5章 受弯构件分析
主页 目录 上一章
X Y
A1 X Aw
下一章
Y 对X轴 F 1.07 ( A1 Aw )
帮助
对Y轴 F 1.5
钢结构设计原理
第5章
F 值仅与截面的几何形状有关，而与材料的性质无关， 称 F为截面形状系数,一般截面的 F值如图5 8所示。
主页
X
X
γF =1.5
(a)
X
X
X
γF =1.7
第5章
5.1 受弯构件的种类和截面形式
5.1.1 实腹式受弯构件
翼缘板 腹板
焊缝
焊缝 A种钢
B种钢
(a)
(b)
(c)
(d) (e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(j)
(k)
图 5-13钢.1梁.1的焊截缝面连类接型
（a）热轧槽钢；（b）热轧工字钢；（c）热轧T型钢；（d）热轧H 型钢；（e）冷弯薄壁Z型钢；（f）冷弯薄壁C型钢；（g）冷焊 接H型钢；（h）焊接箱型截面；（i）异种钢板梁；（j）弯薄壁 C型钢组合截面；（k）钢-混凝土组合梁
主要内容：
5.1 受弯构件的种类和截面形式 5.2 受弯构件的强度和刚度 5.3 受弯构件的整体稳定 5.4 轴心受压构件的局部稳定和加劲肋设计 5.5 考虑腹板屈曲后强度的组合梁设计 5.6 型钢梁的设计 5.7 组合梁的设计 5.8 梁的拼接、连接与支座
主页 目录 上一章 下一章 帮助
钢结构设计原理
抗弯强度 强度 抗剪强度
局部压应力 3.1.1 焊缝连接折算应力
整体稳定
正常使用极限状态
局部稳定 刚度
主页 目录 上一章 下一章 帮助
钢结构设计原理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
混凝土压力对中和轴的矩
M F c ybdy b c ydy b c ydy
0 0
y0
xc
y0
xc
2014-3-27
35
《结构设计原理》
M F b f c 1 - (1 - y/y0 ) ydy b f c ydy
n 0
y0
2 1 y0 1 2 f cbxc 2 (n 1)( n 2) xc
常用直径
6、8、10、12mm
钢筋间距
（1）不宜小于70 mm （2）间距不宜过大 h150mm时，间距不宜大于200mm h>150mm，间距宜1.5h，宜300mm
2014-3-27 10
《结构设计原理》
单向板的分布钢筋
分布钢筋的作用
（1）将板上荷载有效地传递给受力钢筋
（2）固定受力钢筋的位置，形成钢筋网 （3）防止温度、收缩等原因沿板跨方向产生 裂缝。
弯起钢筋
双重角色
（1）跨中是纵向受力钢筋（抵抗弯曲拉应力） （2）支座附近受剪钢筋（抵抗主拉应力）
弯起角度
一般取45； h>800mm时，采用60
钢筋布置
150<h300mm，smax=150mm 300<h500mm，smax=200mm 500<h800mm，smax=250mm 2014-3-27 h>800mm，smax=300mm
2014-3-27 19
《结构设计原理》
箍筋最大间距
（1）一般情况，见表 （2）特殊情况—计算需要受压纵筋 s不应大于15d（压筋最小直径），不 应大于400mm; 一层内压筋多于5根且直径>18mm， s不应大于10d。
箍筋锚固要求
箍筋是受拉钢筋 135弯钩 弯钩端头直段长度不 小于50mm，不小于箍筋直径的5倍。
少筋破坏
拉区混凝土开裂 钢筋迅速屈服，强化、拉断
2014-3-27 30
《结构设计原理》
6.3.3 梁正截面承载力计算方法
基本假定
平截面假定
压区混凝土应变基本符合平截面假定 拉区裂缝的存在，使钢筋和混凝土之间发 生了相对位移，开裂前原为同一个平面， 开裂后受拉截面劈裂为二。不符合平截面 假定，但跨中几条裂缝的平均拉应变大体 c 上符合平截面假定。
混凝土压力的合力
根据平截面假定， 压应变和中和轴的 距离成正比
c / 0 y / y0
当 0 y y0 时
n n y c c f c 1 1 f c 1 1 y 0 0
6.2.1 截面形式和尺寸
板的截面形式和尺寸
板的截面形式
矩形板 空心板 槽形板
2014-3-27 5
《结构设计原理》
板的分类
单向板 （1）对边支承的板 （2）长跨与短跨之比l1/l23.0的四边支承板 双向板 （1）两邻边支承板 （2）三边支承板 （3）长跨与短跨之比l1/l22.0的四边支承板 四边支承板2<l1/l2<3 宜按双向板计算，也可按短跨方向的 单向板计算、但长跨方向构造要加强 6
6.3.2 梁正截面破坏特征
破坏形态分类
影响因素
截面尺寸 钢筋用量 配筋率
破坏形态
适筋破坏 超筋破坏 少筋破坏
2014-3-27 29
《结构设计原理》
钢筋混凝土梁正截面破坏特征
适筋破坏
受拉钢筋先屈服 混凝土压区边缘压碎。延性破坏
超筋破坏
混凝土压区边缘压碎 受拉钢筋不屈服
0.0033
当 c 0 时
n c c f c 1 1 0 1 n 2 ( f cu,k 50) 2 60
33
2014-3-27
当 0 c cu 时 c f c
《结构设计原理》
第六章
6.1 6.2 6.3 6.4
受弯与压弯构建分析原理
受弯与受压构件分析原理 混凝土受弯构件的一般构造规定 混凝土受弯构件正截面受力特点 混凝土受弯构件正截面承载力计算
土木工程专业：建筑结构设计原理
土木工程专业：建筑结构设计原理
土木工程专业：建筑结构设计原理
《结构设计原理》
6.2 混凝土受弯构件的一般 构造要求
应变和曲率之间的关系
2014-3-27
t
31
《结构设计原理》
不考虑混凝土的抗拉强度
开裂截面中和轴以下的受拉混凝土截面 小，拉应力很小 忽略其作用偏于安全
已知材料的本构关系
钢筋本构关系 极限拉应变 0.01 应力-应变关系
s Es s , s y
s
fy
s fy , s y
要求
合力相等 作用点相同 （对中和轴之力矩相同）
2014-3-27 37
2014-3-27 27
《结构设计原理》
阶段III—破坏阶段
裂缝急剧开展，宽度 变大，挠度增大 中和轴不断上升，混 凝土受压区高度缩小 当压区边缘混凝土达 到极限压应变时，受 压混凝土压碎，构件 完全破坏。IIIa状态 正截面受弯承载力计算的依据
2014-3-27
Fc
Ft
28
《结构设计原理》
（1）最小保护层厚度与环境、砼强度等级有 关。 （2）保护层过厚，采取防裂措施：钢筋网片
保护钢筋不致锈蚀（耐久性） 保证钢筋与混凝土之间的黏结（共同工作）
2014-3-27
保护钢筋火灾时不过早软化（抗火能力）
14
《结构设计原理》
As 纵向受力钢筋的配筋率 bh
矩形截面宽 T形截面肋（腹板）宽
简支 独立梁或整体肋形梁的主梁 整体肋形梁的次梁 1/12~1/8 1/18~1/10 连续 1/14~1/8 1/20~1/12 悬臂 1/6 1/8
梁的宽高比b/h
2014-3-27
矩形截面：1/3.5~1/2.5 T形截面：1/4~1/2.5
9
《结构设计原理》
6.2.2 板的配筋构造
受力钢筋
2014-3-27
y
s
0.01
32
f y Es y
《结构设计原理》
混凝土的本构关系 混凝土应变0和cu
0 0.002 0.5( f cu, k 50) 10 5
0.002
fc
c c
0
cu
cu 0.0033 ( f cu, k 50) 10 5
《结构设计原理》
梁的截面形式和尺寸
梁的截面形式
矩形 T形、倒L形 I形、花篮形
2014-3-27
8
《结构设计原理》
梁截面尺寸
截面高度h：800mm，以50mm为模数 >800mm，以100mm为模数 截面宽度b：100、120、150、180、200mm 220、250mm ，以后50为模数 梁的高跨比h/l0
2014-3-27
21
《结构设计原理》
6.1.4 截面有效高度
有效高度的概念
定义
受拉钢筋合力中心到混凝土受压区边缘 的距离
表示
有效高度用h0表示 h 0 = h - a s 钢筋重心到混凝土受拉 区边缘的距离
2014-3-27
22
《结构设计原理》
as与混凝土的保护层厚度 c和钢筋的外径d 有关 光面钢筋外径和公称直 径相同，带肋钢筋外径 大于公称直径 一层钢筋 as c d / 2 两层钢筋
18
2014-3-27
《结构设计原理》
箍筋直径要求
（1）一般要求 h800mm，不宜小于6mm h>800mm，不宜小于8mm 计算需要受压纵筋时，不小于最大纵 筋直径的1/4 （2）常用直径值：6、8、10mm
箍筋的形式 b150mm，单肢箍
b400mm，双肢箍； b>400mm，压筋>3根，复合箍。
分布钢筋的布置
（1）梁式板单位长度上的分布钢筋截面面积 不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%， 且不小于该方向上板截面面积的0.15% （2）直径不小于6mm，间距不大于250mm； 2014-3-27 当集中荷载较大时，间距不大于200mm。 11
《结构设计原理》
双向板受力钢筋：两个方向 长跨内侧、短跨外侧 单向板受力钢筋：短跨方向，外侧 分布钢筋：长跨方向、内侧 2014-3-27
2014-3-27
纵向受力钢 筋截面面积 梁截面高度
15
《结构设计原理》
架立钢筋
作用
（1）固定箍筋位置形成骨架 （2）防止温度裂缝、收缩裂缝
数量
两根，受压区外缘两侧平行于纵向受力钢筋
最小直径
梁跨<4m，8mm 梁跨4~6m，10mm 梁跨>6m，12mm
2014-3-27 16
《结构设计原理》
d 取20mm，单层钢筋
as c d (d或25) / 2
2014-3-27
23
《结构设计原理》
6.3 混凝土受弯构件 正截面受力特点
6.3.1 适筋梁纯弯曲试验
荷载位移曲线
试验原理
四点弯曲 测截面应变
测跨中挠度
2014-3-27 24
《结构设计原理》
荷载位移曲线
直线关系： 未出现裂缝 末端开裂Mcr 直线转折为曲线 混凝土开裂 曲率 挠度增长较快 1/mm 末端钢筋开始屈服，My 屈服弯矩 曲线再转折 裂缝急剧开展、挠度急剧增大 曲线的最高点梁开始破坏，Mu极限弯矩
17
《结构设计原理》
箍筋
箍筋的作用
（1）抵抗主拉应力 （2）把其他钢筋联系在一起，形成骨架