钢筋混凝土受弯构件承载力

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第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件(bendingmember)是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。

钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板(Slab)和梁(beam),它们是组成工程结构的基本构件,在桥梁工程中应用很广。

在荷载作用下,受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。

因此设计受弯构件时,一般应满意下列两方面的要求:(1)由于弯矩M的作用,构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏,当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时,破坏截面与构件轴线垂直,称为正截面破坏。

故需进行正截面承载力计算。

(2)由于弯矩M和剪力V的共同作用,构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线斜交,称为沿斜截面破坏,故需进行斜截面承载力计算。

为了保证梁正截面具有足够的承载力,在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外,必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋,以承受因弯矩作用而产生的拉力;为了防止梁的斜截面破坏,必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋,以承受由于剪力作用而产生的拉力。

第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上(长、宽)尺度很大,而在另一方向上(厚度)尺寸相对较小的构件。

钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。

在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋,然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。

通常这种板的截面宽度较大,在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。

预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板,板宽度一般掌握在Inl左右,由于施工条件好,预制板不仅能采纳矩形实心板,还能采纳矩形空心板,以减轻板的自重。

板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算,但是为了保证施工质量及耐久性的要求,《大路桥规》规定了各种板的最小厚度;行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度,就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。

空心板桥的顶板和底板厚度,均不宜小于80mm。

钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力

钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力

正由于有纵筋的弯起或截断,梁的抵抗弯矩的能力
可以因需要合理调整。

混凝土结构设计原理
五 章
3.5.1 抵抗弯矩图及绘制方法
1 抵抗弯矩图: 抵抗弯矩图就是以各截面实际纵向受拉钢
筋所能承受的弯矩为纵坐标,以相应的截面位 置为横坐标,所作出的弯矩图(或称材料图), 简称Mu图。
当梁的截面尺寸,材料强度及钢筋截面面 积确定后,其抵抗弯矩值,可由下式确定
的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距,
有何构造要求?

混凝土结构设计原理
五 章
锚固长度不应小于0.7 la ,也可以伸过节点或支座范
围,并在梁中弯矩较小处设置搭接接头,如图所示。

混凝土结构设计原理
五 章

混凝土结构设计原理
五 章
3.6.2 箍筋
1、箍筋的形式和肢数
箍筋的形式有封闭式和开口式两种,一般均应采用封 闭式,特别是当梁中配置有受压钢筋时。
箍筋有单肢、双肢和复合箍等形式。一般按以下情况 选用: ➢当梁宽≤400mm时,可采用双肢箍; ➢当梁宽>400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时, 或梁宽≤400mm,但一层内的纵向受压钢筋多于4根时, 应设置复合箍筋。 ➢当梁宽<100mm时,可采用单肢箍
…5-23

混凝土结构设计原理
五 章
斜截面受弯承载力不进行计算而通过构造措施 来保证。措施要求:
◆沿梁纵轴方向钢筋的布置,应结合正截面 承载力,斜截面受剪和受弯承载力综合考虑。
◆以简支梁在均布荷载作用下为例。跨中弯
矩最大,纵筋As最多,而支座处弯矩为零,剪力最 大,可以用正截面抗弯不需要的钢筋作抗剪腹筋。

混凝土结构设计原理

混凝土受弯构件正截面承载力计算

混凝土受弯构件正截面承载力计算
h0—有效高度。 1.最大配筋率及界限相对受压区高度
r As f y As a1 fcbx x a1 fc
bh0 bh0 f y bh0 f y h0 f y

x
h0

r
a1 fc
fy
令b为 = r max时的相对受压区高度,即
rmax
b
a1
f
fc
y
= r max时的破坏形态为受压区边缘混凝土达到极限压
c fc e0 e ecu
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
2.0
各系数查表4-3
e0 0.002 0.5( fcu,k 50)105 0.002
ecu 0.0033 0.5( fcu,k 50)105 0.0033
4.钢筋应力—应变关系的假定(本构关系)
Ese e e y fy e ey
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究
一、受弯构件正截面破坏过程
受弯构件正截面破坏分为三个阶段 • 第一阶段:裂缝开裂前 • 第二阶段:从开裂到钢筋屈服 • 第三阶段:从钢筋屈服到梁破坏
(1)第I阶段
当荷载比较小时,混凝土基本处 于弹性阶段,截面上应力分布为三 角形,荷载-挠度曲线或弯矩-曲率 曲线基本接近直线。截面抗弯刚度 较大,挠度和截面曲率很小,钢筋 的应力也很小,且都于弯矩近似成 正比。
My
Mu
Failure”,破坏前
可吸收较大的应变
能。
0
f
2.超筋梁(Over reinforced)破坏
钢筋配置过多,将发生这种破坏。 破坏特征:破坏时钢筋没有达到屈服强度,破坏是由 于压区混凝土被压碎引起,没有明显预兆,为脆性破 坏。

钢筋混凝土受弯构件承载力计算

 钢筋混凝土受弯构件承载力计算

钢筋混凝土受弯构件承载力计算钢筋混凝土是一种常用的建筑材料,广泛应用于建筑结构中。

钢筋混凝土受弯构件是一种常见的结构构件,其在建筑结构中具有极其重要的作用。

在设计钢筋混凝土结构时,需要对受弯构件的承载力进行计算和评估。

本文将从受弯构件的基本概念、计算方法和影响因素等方面进行探讨。

一、受弯构件的基本概念钢筋混凝土受弯构件是指在作用力的作用下,构件内部发生弯曲变形的构件。

其具有以下几个基本概念:1. 中性轴:受弯构件的中性轴是指在整个构件截面内通过的一个线段,该线段上的应力等于零。

在弯曲时,中性轴的位置是很关键的。

2. 弯矩:弯曲作用下,构件内部会发生一种拉伸和压缩的力。

这种力就是弯矩。

弯矩大小取决于构件所受力的大小和构件几何形状。

3. 应力分布:在受弯构件内部,应力是不均匀分布的。

在中性轴附近,应力呈现近似线性分布;而在离中性轴较远的位置,应力则变得越来越大。

二、受弯构件的计算方法在计算受弯构件承载能力时,需要先确定其弯矩大小。

在确定弯矩大小后,即可根据构件的几何形状计算出其承载力。

1. 弯矩计算在受弯构件中,弯矩的大小与构件所受外力相关。

因此,首先需要确定其所受外力。

其次,需要确定构件的截面形状和受力部位。

最后,根据受力和截面形状,可以计算出弯矩。

2. 承载力计算在确定了弯矩的大小后,即可进行承载力计算。

承载力包括截面抗弯能力和材料的抗拉强度。

根据构件的几何形状和受力情况,可以计算出截面的抗弯能力。

而材料的抗拉强度则是一定的,可以根据力学性质进行计算。

最终,将二者综合,即可得到受弯构件的承载力。

三、影响受弯构件承载力的因素在计算受弯构件承载能力时,有很多因素会对其承载力产生影响。

下面对其中的一些关键因素进行介绍。

1. 抗拉钢筋数量和位置:在受弯构件中,钢筋是起到承担拉应力作用的。

因此,抗拉钢筋在受弯构件中的数量和位置直接影响着其承载力。

2. 混凝土等级:混凝土等级与其强度直接相关,而强度则是计算承载力的关键。

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

为保证钢筋混凝土结构的耐久性、防火性以及钢
筋与混凝土的粘结性能,钢筋的混凝土保护层厚
5度、一配般筋不率小于2A 5msm% ; ....4...2()
bh0
用下述公式表示
As bh0
%
公式中各符号含义:
As为受拉钢筋截面面积; b为梁宽;h0为梁的有效 高度,h0=h-as;as为所有受拉钢筋重心到梁底面 的距离,单排钢筋as= 35mm ,双排钢筋as= 55~60mm 。
M/ M u
Mu
1.0
0.8 My
0.6
II
0.4
III III a II a
M cr I a
I
0
f cr
fy
fu f
加载过程中弯矩-曲率关系
说明:
对于配筋合适的梁,在III
阶段,其承载力基本保持不 变而变形可以很大,在完全
M/ M u
Mu
1.0
破坏以前具有很好的变形能 力,破坏预兆明显,我们把
0.8 My
通常采用两点对称集中加荷,加载点位于梁跨度 的1/3处,如下图所示。这样,在两个对称集中荷载间 的区段(称“纯弯段”)上,不仅可以基本上排除剪力的 影响(忽略自重),同时也有利于在这一较长的区段上(L /3)布置仪表,以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开 展的情况。在“纯弯段”内,沿梁高两侧布置多排测 点,用仪表量测梁的纵向变形。
梁破坏时的极限弯矩Mu小于在正常情况下的开
裂弯矩Mcr。梁配筋率越小, Mcr -Mu的差值越大; 越大(但仍在少筋梁范围内), Mcr -Mu的差值越小。
当Mcr -Mu =0时,它就是少筋梁与适筋梁的界限。这
时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值min。

钢筋混凝土受弯构件—T形截面梁正承载力计算

钢筋混凝土受弯构件—T形截面梁正承载力计算

现浇肋梁楼盖(梁跨中截面) (a)
槽型板 (b)
(a)
(b)
空(c心) 板
(c)
单元4 T形截面梁正截面承载力计算
T形梁有效(计算)翼缘宽度:
离梁肋越远,T形梁翼缘受压的 压应力越小,因此对受压翼缘的宽 度有一定限制,在这个限制的宽度 范围内,认为翼缘的压应力均匀分 布。
单元4 T形截面梁正截面承载力计算
2.T形梁截面复核例题
上一例题中,若已配置受拉钢筋为8Φ25,即As=4418mm2,弯矩设计值 M=650KN.m,其余已知条件不变,试验算截面是否安全。
解题分析:T形梁首先需要确定计算翼缘宽度,之后判定T形截面类别,再进 行相应计算。 [解] (1)确定翼缘计算宽度
as
同上一题,取bf'=600mm
(2)判别T形截面类别
fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2; fy=300N/mm2, ξb=0.55
1
fcbf
hf
h0
hf 2
1.0 9.6
600
100
730
100 2
391 .7 10 6
N .mm
391 .7KN.m 450 KN.mm 第二类T形截面
(3)求M1
139.8mm b h0
0.55 740mm
(5)求As As
1 fcbx 1 fc b f
fy
bh f
1.0 9.6 250139.8 1.0 9.6 600 250100 2238mm2
300
(6)选钢筋 选用6Φ22,As=2281mm2
6Φ22
250
单元4 T形截面梁正截面承载力计算
求:验算截面是否安全

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算—受弯构件的构造要求

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算—受弯构件的构造要求

封闭式双肢箍筋
封闭式四肢箍筋
肢数
单肢——一般不采用。 双肢——一般采用开口式双肢箍筋。 四肢——所箍受拉钢筋每层多于5根或所箍受压钢筋每层多余3根时采用。
梁的钢筋
配筋率ρ(%)
As
bh0
即:纵向受力钢筋截面面积As与混凝土的有效面积的百分比。
b为矩形截面宽度或T形截面梁肋宽度;
受压区
截面的有效高度h0:
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
截面形式和尺寸
梁 矩形、T形、工字形、箱形(矩形、T形中小跨径时采用, 工字形、箱形跨径较大时采用)。
截面形式和尺寸
截面形式和尺寸
建筑工程中受弯构件常用的 截面形式
次梁 主梁
尺寸要求
梁的尺寸要求
矩形 120,150,180,200,220,250,其后按50mm一级增加(当梁 梁宽b 高h≤800mm时)或按100mm一级增加(当梁高h>800mm时)。
02 与计算相辅相成;
03 反映实际工程设计的特点。
截面形式和尺寸
板 矩形(实心、空心)
整体式板 受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受压受受区压压区区
装配式实心板受压受受区压压区区
装配式空心板受压受受区压压区区
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受压受受区压压区区
受压受受区压压区区
受压受受区压压区区
矩形 300,350,400,450 其后按50mm一级增加; 梁高h 800,900,100 其后按100mm一级增加。
矩形梁 高宽比
h/b
一般2.0~2.5。
装配式 高跨比h/L:1/11~1/16,肋宽b常取150~180mm 。翼缘悬臂端 T形梁 厚度不应小于100mm,梁肋处翼缘厚度不宜小于梁高h的1/10。

第4章:钢筋混凝土受弯构件承载力(武大)(学生)

第4章:钢筋混凝土受弯构件承载力(武大)(学生)

第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
为了便于浇注混凝土,以保证钢筋周围混凝土的密实 性以及粘结力,纵筋的净间距应满足图4-3所示的要求。
净距、保护层及有效高度
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
(2)上部纵向构造钢筋-架立钢筋
对于单筋矩形截面梁,当梁的跨度小于4m时,架立钢 筋的直径不宜小于8mm;当梁的跨度等于4~6m时,不宜小 于l0mm;当梁的跨度大于6m时,不宜小于12mm。 当梁端按简支计算但实际受到部分约束时,应在支座 区上部设置纵向构造钢筋。其截面面积不应小于梁跨中 下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的1/4,且不应少于2 根。该纵向构造钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应 小于l0/5,l0为梁的计算跨度。
M ---正截面的弯矩设计值, Mu --- 正截面的受弯承载力设计值, M 相当于荷载效应组合 S , 是由内力计算得到的,Mu相当于截面的抗力R。
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
受弯构件的主要破坏形态:
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
4.1 受弯构件的一般构造规定 4.1.1 受弯构件的截面形式和尺寸 4.1.1.1 截面形式
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
(3)梁的箍筋 箍筋宜采用HPB300级、HRB400的钢筋,常用直径是 6mm、8mm和l0mm。 当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋应符合 以下规定: ① 箍筋应做成封闭式,且弯钩直线段长度不应小于5d,d 为箍筋直径。 ② 箍筋的间距不应大于15d,并不应大于400mm。当一层 内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时,箍筋间距不 应大于10d,d为纵向受压钢筋的最小直径。 ③ 当梁的宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3 根时,或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋 多于4根时,应设置复合箍筋。
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截面宽度b:100、120、150、180、200mm 250mm ,以后50为模数
梁的高跨比h/l0
简支
连续
悬臂
独立梁或整体肋形梁的主梁 1/12~1/8 1/14~1/8 1/6
整体肋形梁的次梁
1/18~1/10 1/20~1/12 1/8
梁的宽高比b/h 矩形截面:1/3.5~1/2
pTpt课形件 截面:1/4~1/2.5
混凝土结构设计
时顾 逢汉
,鹊 柔,迢 纤
又桥 情便迢 云
岂归 似胜暗 弄
在 、 朝 朝
路 。 两 情
水 , 佳 期
却 、 人 间
渡 。 金 风
巧 , 飞 星
秦 观
鹊 桥 仙
暮若 如无玉 传
暮是 梦数露 恨
。长 ,。一 ,
久忍 相银
钢筋混凝土受弯 构件承载力
4.1 钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定 4.2 钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点 4.3 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力 4.4 钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力 4.5 钢筋混凝土受弯构件斜截面受弯承载力
一层内压筋多于5根且直径>18mm,s不 应大于10d。
梁高h/mm 150<h300
《混凝土结构设计》
4.1 钢筋混凝土受弯构件 的一般构造要求
4.1.1 截面形式和尺寸
一、板的截面形式和尺寸
❖板的截面形式
• 矩形板 • 空心板 • 槽形板
ppt课件
4
《混凝土结构设计》
❖板的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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 • 悬臂板
❖钢筋布置
• 直径:12~25mm,
两种直径相差2mm
• 受拉钢筋根数2根,最好3~4根
• 一般布置一层,不超过两层
• 净距离满足要求
两层以上钢筋中距增大一倍
ppt课件
13
《混凝土结构设计》
❖纵向受力钢筋的保护层
(1)最小保护层厚度c与环境、砼强度等级有
cc c
关,设计使用年限为50a时,见附表9。 一类环境:C30,梁 、柱 20mm,板15
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p、pt课但件 长跨方向构造要加强 5
《混凝土结构设计》
❖板的截面尺寸
• 现浇板厚度为10 mm的倍数 • 常用厚度60、70、80、100、120mm…
❖最小厚度
单向屋面(楼面)板:60 双 向 板: 80 密 肋 板:40,50(肋间距>700mm) 悬 臂 板:60,80(悬臂长度>500mm) 无梁楼板:150 基础底板,锥形基础边高200mm以上
cc d
C25,梁 、柱 25mm,板20
(2)保护层过厚,采取防裂措施:钢筋网片
保护层厚度取值
cc
15~70mm,一般
混凝
以5mm为模数
土保 护层
cc cc
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)
保护钢筋火灾时不过早软化(ppt抗课件火能力)
cc 14
《混凝土结构设计》
(2)常用直径值:6、8、10mm
❖箍筋的形式
一般封闭式,双肢箍,弯钩直线段长度5d
b400mm,一层内压筋 >4根,复合箍;
b>400mm,压筋>3根,复合箍。
ppt课件
19
《混凝土结构设计》
❖箍筋最大间距
(1)一般情况,见下表(或表4.8) (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;
纵向受力钢筋的配筋率 As
矩形截面宽 bh
T形截面肋(腹板)宽
ppt课件
纵向受力钢 筋截面面积 梁截面高度
15
《混凝土结构设计》
二、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
ppt课件
16
《混凝土结构设计》
三、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
房屋结构需要才配置
桥梁结构必须配置
ppt课件
17
《混凝土结构设计》
四、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
二、单向板的分布钢筋
《混凝土结构设计》
❖分布钢筋的作用
(1)固定受力钢筋的位置,形成钢筋网 (2)将板上荷载有效地传递给受力钢筋 (3)防止温度、收缩等原因沿板跨方向产生
裂缝。
❖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%
9
《混凝土结构设计》
4.1.2 板的配筋构造
一、受力钢筋
❖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250mm
基础底板,受力钢筋直径不小于10mm;间 距不宜大于200mmppt,课件也不宜小于100mm 10
❖箍筋的配置
(1)按计算确定
(2)按计算不需要箍筋的梁,按构造配置
h>300mm,全长设置构造箍筋
h=150~300mm,端部各1/4跨内配箍, 当中部1/2跨范围内有集中荷载,全长设置
h<150mm,可不设箍筋
ppt课件
18
《混凝土结构设计》
❖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
基础底板,阶梯形p基pt课础件 每阶高度300~500mm6
《混凝土结构设计》
二、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
ppt课件
7
《混凝土结构设计》
ppt课件
8
《混凝土结构设计》
❖梁截面尺寸
截面高度h:800mm,以50mm为模数 >800mm,以100mm为模数
(2)直径不小于6mm,间距不大于250mm; 当集中荷载较大时pp,t课件间距不大于200mm。 11
《混凝土结构设计》
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:p长pt课件跨方向、内侧
12
《混凝土结构设计》
4.1.3 梁的配筋构造
一、纵向受力钢筋
❖单筋、双筋截面
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