混凝土结构设计原理之钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt
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第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章第第4章章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力钢筋混凝土受弯构件正截面承载力第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章本章重点本章重点了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各个阶段的受力特点；适筋受弯构件在各个阶段的受力特点；掌握建筑工程和公路桥梁工程中单筋矩形掌握建筑工程和公路桥梁工程中单筋矩形截面、双筋矩形截面和截面、双筋矩形截面和T形截面承载力的计形截面承载力的计算方法；算方法；熟悉受弯构件正截面的构造要求。
熟悉受弯构件正截面的构造要求。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.1概概概概述述述述4.1.14.1.1受弯构件的类型受弯构件的类型典型构件典型构件:
梁和板梁和板.内力特点内力特点:
截面上通常有弯矩和剪力，轴力可以忽略截面上通常有弯矩和剪力，轴力可以忽略不计。
不计。
常用截面形式：
常用截面形式：
建筑工程受弯构件常用截面建筑工程受弯构件常用截面第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章桥涵工程受弯构件常用截面桥涵工程受弯构件常用截面第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章受弯构件的受弯构件的主要破坏形态主要破坏形态:
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.2.14.2.1配筋率对正截面破坏形式的影响配筋率对正截面破坏形式的影响截面有效面积截面有效面积；从受拉区边缘从受拉区边缘至纵向受力钢至纵向受力钢筋重心的距离筋重心的距离。
受弯构件正截面的受力特性受弯构件正截面的受力特性受弯构件正截面的受力特性受弯构件正截面的受力特性4.24-1第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章室内室内正常环境正常环境中，板和梁的保护层厚度：
中，板和梁的保护层厚度：
板：
板：
C20时，时，c=20mm；C25时，时，c=15mm。
梁：
梁：
C20时，时，c=30mm；C25时，时，c=25mm。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章配筋率与破坏形态的关系：
配筋率与破坏形态的关系：
（a）少筋梁：
一裂即坏。
少筋梁：
一裂即坏。
（b）适筋梁：
受拉区钢筋）适筋梁：
受拉区钢筋先屈服，受压区混凝先屈服，受压区混凝土后压碎。
土后压碎。
（c）超筋梁：
受压区混凝）超筋梁：
受压区混凝土压碎，受拉区钢筋土压碎，受拉区钢筋不屈服。
不屈服。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.2.24.2.2适筋构件从加载到破坏的几个受力阶段适筋构件从加载到破坏的几个受力阶段u阶段阶段Ia抗裂计算依据；抗裂计算依据；u阶段阶段II变形、裂缝宽度计算依据；变形、裂缝宽度计算依据；u阶段阶段IIIa承载力计算依据。
承载力计算依据。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章适筋构件从加载到破坏的适筋构件从加载到破坏的几个受力阶段动画播放几个受力阶段动画播放第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.3建筑工程受弯构件中正截面承载力计算建筑工程受弯构件中正截面承载力计算建筑工程受弯构件中正截面承载力计算建筑工程受弯构件中正截面承载力计算4.3.1基本假设基本假设u截面应变保持平面；截面应变保持平面；u不考虑混凝土抵抗拉力；不考虑混凝土抵抗拉力；u混凝土的应力混凝土的应力-应变具如下图所示应变具如下图所示:
u钢筋的应力钢筋的应力-应变具有以下关系：
应变具有以下关系：
4-24-34-4第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4-64-74-5第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.3.2单筋矩形截面正截面承载力计算单筋矩形截面正截面承载力计算单筋：
只在单筋：
只在受拉区受拉区配有受力钢筋。
配有受力钢筋。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章0.740.750.760.770.780.790.800.940.950.960.970.980.991.00C80C75C70C65C60C55C50系数系数和和第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章基本计算公式基本计算公式:
4-84-9（a）4-9（b）或或第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章基本公式适用条件基本公式适用条件最小配筋率，按腹板全截面计算，此值取最小配筋率，按腹板全截面计算，此值取0.2%和和中的较大值中的较大值;u为了防止少筋，要求：
为了防止少筋，要求：
4-10u为了防止超筋，要求：
为了防止超筋，要求：
4-11相对受压区高度相对受压区高度;相对界限受压区高度，按平截面变形假定求。
相对界限受压区高度，按平截面变形假定求。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章有明显屈服点钢筋配筋时有明显屈服点钢筋配筋时4-12第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章无明显屈服点钢筋配筋时无明显屈服点钢筋配筋时：
当混凝土的强度等级时：
用HPB235钢筋时=0.614用HRB335钢筋时=0.550用HRB400或RRB400钢筋时=0.5184-13第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章讨论：
讨论：
u与与对应的最大配筋率对应的最大配筋率:
当达最大配筋率时，由式当达最大配筋率时，由式4-8有有4-144-15第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章u与与对应的截面最大抵抗弯矩系数对应的截面最大抵抗弯矩系数:
当达到界限破坏时，由式当达到界限破坏时，由式（4-9a）有有4-164-17第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章、对应于同一受力状态，三者等对应于同一受力状态，三者等效，即超筋控制可以采用下面三者之一便可以：
效，即超筋控制可以采用下面三者之一便可以：
4-18或或4-19或或4-20第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章计算表格的制作及使用计算表格的制作及使用式（式（4-9a）可写成：
可写成：
截面抵抗弯矩系数截面抵抗弯矩系数4-214-22第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章同样，式（同样，式（4-9b）可以写成：
可以写成：
内力臂系数内力臂系数由式（由式（4-22）得：
）得：
将式（将式（4-25）代入式（）代入式（4-24）得：
）得：
4-234-244-254-26第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章计算步骤如下：
计算步骤如下：
或或由式（由式（4-16）和（）和（4-17）可见，）可见，和和都与都与有关。
可事有关。
可事先给出许多值，求出对应的和值，并将其列成先给出许多值，求出对应的和值，并将其列成和和计算表格，供计算时查用。
计算表格，供计算时查用。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.3.3双筋矩形截面正截面承载力双筋矩形截面正截面承载力u结构构件承受应变作用时；结构构件承受应变作用时；1适用情况适用情况u弯矩设计值大于单筋截面的最大抵抗弯矩值而弯矩设计值大于单筋截面的最大抵抗弯矩值而截面尺寸等因素又不宜改变时；截面尺寸等因素又不宜改变时；u受压区由于某种原因已布置受力钢筋时候。
受压区由于某种原因已布置受力钢筋时候。
双筋截面不经济，尽量少用。
双筋截面不经济，尽量少用。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章2计算公式及使用条件计算公式及使用条件4-274-28第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章公式（公式（4-27）和（）和（4-28）的适用条件）的适用条件当当时，可近似地取时，可近似地取计算。
计算。
4-294-304-31第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章3计算公式的应用计算公式的应用
（1）截面的选择）截面的选择已知已知,求求。
两个方程两个方程,三个未知数三个未知数:
需补充条件需补充条件。
令：
令：
4-32第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章则由式（则由式（4-27）和（）和（4-28）可得：
）可得：
4-344-33第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章已知已知求求。
由式（由式（4-28）可得：
）可得：
4-354-36第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章
（2）截面校核）截面校核已知已知：
求求:
步骤：
步骤：
由式（由式（4-27）求）求；验算：
验算：
4-37由式（由式（4-28）求）求4-38第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4.3.4T形截面正截面承载力形截面正截面承载力1概述概述将腹板两侧混凝土挖去后可减轻自重，不降低承载力。
第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章翼缘的计算宽度：
翼缘的计算宽度：
当当-当按翼缘高度考虑-按梁（肋）净跨考虑按计算跨度考虑肋形梁（板）独立梁肋形梁（板）倒L形截面T形截面考虑情况第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章2两类两类T形截面及其判别方法形截面及其判别方法第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章当中和轴通过翼缘底面时，为两类当中和轴通过翼缘底面时，为两类T形截面的分界线。
形截面的分界线。
此时：
此时：
同时，当满足同时，当满足:
时为第一类时为第一类T形截面；否则为第二类截面。
形截面；否则为第二类截面。
4-394-404-41或或4-42第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章3第一类第一类T形截面承载力计算形截面承载力计算第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章按按的单筋矩形截面计算的单筋矩形截面计算:
适用条件：
适用条件：
4-434-444-454-46第4章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录帮帮助助下一下一章章上一章上一章4第二类第二类T形截面承载力计算形截面承载力计算第4章混凝土结构设计原
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