混凝土结构设计原理4.4PPT推荐.ppt

1、梁的截面尺寸b，h、截面配筋、截面配筋As，以及材料以及材料强度强度fy、fc，即：求即：求Mu 基本公式：两个：基本公式：没有唯一解！设计中应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用要求等因设计中应根据受力性能、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。素综合分析，确定较为经济合理的设计。未知数：受压区高度未知数：受压区高度x、b，h（h0）、As、fy、fc目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院混凝土强度等级选用混凝土强度等级选用 现浇梁板：现

2、浇梁板：常用常用C20C40级混凝土，不易过高。（开裂收缩）级混凝土，不易过高。（开裂收缩）预制梁板：预制梁板：常用常用C30C50级混凝土。级混凝土。（为减轻重量）为减轻重量）截面大小应具满足正常使用阶段挠度变形的刚度。截面大小应具满足正常使用阶段挠度变形的刚度。根据工程经验，一般常按高跨比根据工程经验，一般常按高跨比 h/l来估算截面高度：来估算截面高度：梁可取梁可取h=（1/10 1/16）l，b=（1/21/3）h 板可取板可取h=（1/30 1/35）l 目录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，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，高强钢筋的强度

3、也不能得到充分利用。高强钢筋的强度也不能得到充分利用。梁、板宜采用：HRB400、HRB500、HRB335级钢筋。级钢筋。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院 在在M一定时经济配筋率可取一定时经济配筋率可取:矩形梁：r r =（0.61.5）%T形梁：形梁：r r =（0.91.8）%板：板：r r =（0.30.8）%由经济配筋率，可近似采用由经济配筋率，可近似采用下面的公式确定截面尺寸：下面的公式确定截面尺寸：h=h0+a s 并按模数取整。并按模数取整。经济配筋率造

4、价r钢混凝土总造价目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院 截面设计时，通常先选定材料强度等级截面设计时，通常先选定材料强度等级 fy、fc，假定截面尺寸假定截面尺寸b、h后，未知数就只有后，未知数就只有x，As，可用基本公式直接进行设计。可用基本公式直接进行设计。直接求解平衡方程直接求解平衡方程目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院承载力系数计算法承

5、载力系数计算法由于：由于：s、s 均与相对受压区高度均与相对受压区高度有关，故可按下式确定有关，故可按下式确定s：由前已知承载力系数由前已知承载力系数问题？问题？当当怎么办？怎么办？目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院确定材料（确定材料（fc、fy）；）；粗估截面尺寸（粗估截面尺寸（b、h、h0、as）；（保护层厚度由耐久性确定）保护层厚度由耐久性确定）确定荷载，确定荷载，若荷载为代表值，查若荷载为代表值，查荷载规范荷载规范确定：确定：GQ；若已知荷载为设计值，直接使用

6、；内力计算，内力计算，（须考虑结构重要性系数（须考虑结构重要性系数0）；（0SR）配筋计算，由配筋计算，由选用钢筋，选用钢筋，包括：直径、根数、面积，同时验算钢筋净距；包括：验算适用条件，验算适用条件，b、min；绘制配筋草图。目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院已知：截面尺寸已知：截面尺寸b，h（h0）、截面配筋截面配筋As，以及材料强度以及材料强度fy、fc求：截面的受弯承载力求：截面的受弯承载力 MuM 或或 判断截面是否安全。判断截面是否安全。受压区高度受压区高

7、度 x 和受弯承载力和受弯承载力Mu可应用上述基本公式进行验算。可应用上述基本公式进行验算。xx xbh0时，时，Mu=？Asr rminbh，As=？截面复核，是工程中的另一类问题。用于进行抗力验算等。问题问题1问题问题2目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院确定截面计算尺寸（确定截面计算尺寸（b、h、h0、as）；确定材料强度值（确定材料强度值（fc、fy）钢筋面积钢筋面积（As）；计算截面的抗弯承载力计算截面的抗弯承载力Mu，验算适用条件验算适用条件b、min；计算

8、设计弯矩计算设计弯矩M；比较比较Mu M，安全；安全；目录混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院例4-1:钢筋砼矩形截面简支梁，安全等级为二级，一类环境，计算跨度l0=6.0m截面尺寸bh=250600，承受均布荷载标准值gk=15kN/m（不含自重），均布活载标准值qk=18KN/m，箍筋直径为8mm，试确定该梁的配筋，并给出配筋图。选用 C25砼：fC=11.9N/mm2 ,fC=1.27N/mm2,1=1.0 钢 筋：HRB335级fy=300N/mm2 箍 筋：HPB

9、300级，直径为8mm,fy=270N/mm2取C=25mm b=0.55 as=45mm（单排）h0=600-45=555mm解：1.选择材料，确定计算参数选择材料，确定计算参数2.确定荷确定荷载设计值（据荷据荷载规范范）取取：恒载设计值：G=1.2（15+0.250.625）=22.5KN/m活载设计值：Q=1.418=25.2kN/m请问这里有何问题？是否漏算？混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院3.确定梁跨中截面弯矩设计值确定梁跨中截面弯矩设计值MG+Q=47.7k

10、N/m4.确定构件重要性系数确定构件重要性系数o据规范：一般构件5.求受压区高度求受压区高度x由 x=0 fyAs=fc b x联立求解可得：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院6.求受拉求受拉钢筋的面筋的面积As或者用表格法计算,重做56两步5.求截面抵抗矩系数求截面抵抗矩系数s46.求求，As 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院As=2260025

11、0例1配筋图7.选择钢筋筋 据规范附录B，选用4 22，As=1520mm2钢筋净距：:S=8.验算适用条件算适用条件x=148.54mm minbh=0.002250600=300mm2 适用条件适用条件均均满足要求。足要求。9.绘制筋图绘制筋图4混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院例2.已知一钢筋混凝土梁的截面尺寸b=250mm，h=500mm，混凝土强度等级C30，纵向受拉筋采用4根18的HRB400级钢筋，环境类别为一类，弯矩设计值为110KNm（假定钢筋直径为8m

12、m）试验算此梁是否安全？解解:1.确定确定计算参数算参数C30砼：fc=14.3 Mpa ft=1.43 Mpa HRB400级钢筋：fy=360Mpa b=0.518 As=1018mm2C=20mm，h0=500-20-8-18/2=463mm2.计算受弯承算受弯承载力力Mu 满足适筋梁条件混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院构件安全满足要求。构件安全满足要求。混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面

13、承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院 双筋截面是指不仅在受拉区配置受拉钢筋，且同时在受压区双筋截面是指不仅在受拉区配置受拉钢筋，且同时在受压区按按计算计算配置受压钢筋的梁，称为双筋截面梁。配置受压钢筋的梁，称为双筋截面梁。A sA s受压钢筋受压钢筋受拉钢筋受拉钢筋 故双筋截面可理解为：故双筋截面可理解为：在单筋截面的基础上增配受压钢筋，以及同这部分受压钢筋相对在单筋截面的基础上增配受压钢筋，以及同这部分受压钢筋相对应的受拉钢筋，用来承当单筋截面上所增加的那一部分弯矩。应的受拉钢筋，用来承当单筋截面上所增加的那一部分弯矩。一般来说采用双筋截面是不经济的，工程中一般来说采用双筋截面是

14、不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用：通常仅在以下情况下采用：当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件限制而不能增加，计算又不满足适筋截面条件限制而不能增加，计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区按计算条件时，可采用双筋截面，即在受压区按计算配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。目录1、概述、概述4.4.24.4.2双筋矩形截面双筋矩形截面 Doubly Reinforced Section混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理4.4 4.4 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算建筑工程中受弯构件正截面承载力计算 20132013昆明理工大学建工学院 由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋正弯矩，另一种组合情况下承