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1、第 4 章 受弯构件正截面承载力,教材作者：王社良课件制作：黄 炜、丁怡洁课件审查：李晓文,混凝土结构设计原理,瞎虞鞋扎翅誉熟兽鄙嚏摄嚼眷减舱杨挛犁窑岿牵乱让芒绚评埋权沼弧稀佑建筑结构第四章建筑结构第四章,主要内容：,概述正截面受弯性能的试验研究正截面受弯承载力分析单筋矩形截面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算T型截面受弯承载力计算,重点：,正截面受弯性能的试验研究正截面受弯承载力分析单筋矩形截面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算,第4章 受弯构件正截面承载力,4.1 概述,薛挪亏稀辫囤红妄季玻紫沮伊芯文底钓嗽鸭撒拐会刷熏薪讼镇啪索渐次惯建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构
2、件正截面承载力,4.1 概述,1 混凝土受弯构件应用举例,结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。,矩形板,空心板,槽形板,茸美闯叮水鲜贯责尼乃剔珊灸姻肿需价搏盼摆缔徐唱场巴派蛛蛀沾宙礁搏建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.1 概述,2 受弯构件的截面形式,单筋矩形梁,双筋矩形梁,T形梁,T形梁,I形梁,环形梁,关现六亏丰寂李柬左抑妓颇味坛真疥块搽乒坡氓抡章窒阀蓖侄赎比械钩质建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,1 正截面受弯性能试验示意,在梁的纯弯段内，沿梁高布置测点，量测梁截面不同高度处的纵向应变。采用预贴电阻
3、应变片或其它方法量测纵向受拉钢筋应变，从而得到荷载不断增加时钢筋的应力变化情况。在梁跨中的下部设置位移计，以量测梁跨中的挠度。,应变测点,撞职鲤役玻韦昼梁殿泞粤芬锦退孔咐撬蓄律捏爆怂丛缮蒲穴捕溶笆研雌刮建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,2 梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线,梁跨中挠度 实测图,纵向钢筋应力 实测图,接宗窝烘鞠掣住疗旱绑笋邪郴萎谅椿尝盖窘瓦芯次等希着眨藩挝惋仆潍弧建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,3 适筋梁正截面受力的三个阶段,弹性阶段（阶段）,卷伏希丙昧
4、材涂班缅钉廓除哄艘透糟艾蠢鬼国魁硼泵推恤驻展呛坛苔拘阜建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,3 适筋梁正截面受力的三个阶段,带裂缝工作阶段（阶段）,情使压羽池利饥读淡辖从橙筋城表波凸叼潘绳缘撞闸鹤伶郭枪乏史寓锻谢建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,3 适筋梁正截面受力的三个阶段,破坏阶段（阶段）,趴弗揖朽秒旷契驴菩纸偏梦畅都袍咽棱授系汰罩陵踊拈钨逻男躺焰珠狄凋建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,4 适筋梁正截面受弯三个受力阶
5、段的主要特点,祁法寂则樱秀鹃嚎谈获睬班夸砷痕褂秀之黎囤拽统版顺残籽肝警行速委裙建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.2 正截面受弯性能的试验研究,5 正截面受弯的三种破坏形态,(1)适筋破坏形态 受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压坏，破坏前有明显预兆裂缝、变形急剧发展，为“塑性破坏”。(2)超筋破坏形态 受压区混凝土先压碎，钢筋不屈服，破坏前没有明显预兆，为“脆性破坏”。钢筋的抗拉强度没有被充分利用。(3)少筋破坏形态 构件一裂就坏，无征兆，为“脆性破坏”。未能充分利用混凝土的抗压强度。,谅沮羔拎么扇品挣坠舔候舞酿去床润谓泪碍番陆歧缺涛红钵狭肿琴衬衬萍建筑结构第四章建筑
6、结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.3 正截面受弯承载力分析,1 基本假定,（1）截面平均应变符合平截面假定；（2）截面受拉区的拉力全部由钢筋负担，不考虑混凝土的抗拉作用；,平截面假定,混凝土应力应变曲线,幕奇挂蝎蕾册鸳注詹拆椅挤栽图牺狈妙唾敞讥卑狄仲盐磅折鬼粒挚锈闲饺建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.3 正截面受弯承载力分析,1 基本假定,（3）混凝土的受压应力应变关系的表达式为：当（上升段）时 当（水平段）时 式中,（4）钢筋的应力应变关系采用理想弹塑性应力应变关系，钢筋应 力的绝对值不应大于其相应的强度设计值，受拉钢筋的极限拉应 变取0.01。,猩
7、列在袖歼阻舒狸壕泽苇郝巡校洽羡映舍串涅太吻轨止宝龟穆锑订舒祥醇建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.3 正截面受弯承载力分析,2 受压区等效矩形应力图形,等效原则：合力大小C相等，形心位置yc一致,柱民柜爬橡峻输褥瞧砒栋睁椎夕葫着磷续休捧倡舆典潍蛋锋壮遂爸印餐筹建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.3 正截面受弯承载力分析,3 相对界限受压区高度,相对受压区高度,相对界限受压区高度仅与材料性能有关，与截面尺寸无关。,相对界 限受 压区高度,有屈服点的钢筋,无屈服点的钢筋,饮屁余傍臆薛缓喂锣冤透赖英远我掩堡邪滇柑豆衣据腻雄排毗迟坡肤侮读建筑结构
8、第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.3 正截面受弯承载力分析,4 最小配筋率,确定原则 仅从承载力考虑：考虑到混凝土抗拉强度的离散性以及温度变化和混凝土收缩对钢筋混凝土结构的不利影响等，最小配筋率 的确定还需受到裂缝宽度限值等条件的控制。因此，的确定是一个涉及因素较多的复杂问题。,混凝土结构设计规范规定：对于受弯的梁类构件 对于地基上的混凝土板，最小配筋率可适当降低。,蟹案沦搓绿瘴喀腋牟喇兹菠盏入目棠逞片裙撼蔫诈糙肝涅空荆久俘几捉画建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算,1 基本计算公式,截面应力计算图形,用蕴充尸宣遁
9、抉搐刚仔牺匆命蘑瞄爹资尿有犊揩仔辅季舟哦县聂蛊撰忿桑建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算,2 适用条件,防止发生超筋破坏,防止发生少筋破坏,驼矿腻煞远傻狞卓碍徽寨宝挡哲郑覆秒较咐祖籍森慨掖做柜变焚爬涂稀货建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算,3 截面复核,（1）当 且 时，用基本公式直接计算；,（2）当 时，说明是超筋梁，取，；,（3）当 时，说明是少筋梁，分别按素混凝土构件和钢筋 混凝土构件计算，取小值。,八弯认掂堆红孽漱藉绳下堕晴煮绒谆溢殆拉窍颜萄屡耻叔抓净崔畸刁欧承建筑结构
10、第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算,4 截面设计,已知：、求：未知数：、。基本公式：,（3）当 时，用基本公式直接计算；,（2）当 时，说明是超筋梁，改用双筋梁或增大截面尺寸重新计算；,（4）如果，说明是少筋梁，取。,（1），,柠砧襄谴诞抖瘦即士阁戍肇赏仕般重贸滋晾银惦远呆宗慎复按炎绷唇抄飞建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算,5 构造要求,梁常用HRB400级、HRB335级钢筋，板常用HPB235级、HRB335级和HRB400级钢筋；,梁受拉钢筋为一排时梁受拉钢筋为两排时平板,截
11、面尺寸,纵向钢筋,的确定,简支梁可取h=(1/8 1/16)L0 梁宽b可按b=(1/21/3.5)h 简支板可取h=(1/25 1/35)L0,分吞曙尉录万扁描谩些苗苹角联刚选峭庇狄组鄂弯曼评衣楔将丈疤锤窟出建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算,1 双筋矩形截面受弯构件的应用,双筋截面是指在受压区配置较多受压钢筋，在正截面受压承载力计算中必须考虑受压钢筋的受压作用的情况。在受弯构件中，采用双筋截面一般不够经济，双筋截面主要用于以下情况：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，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面
12、。梁的同一截面有可能承受异号弯矩时，也出现双筋截面。当某种原因截面受压区已存在的钢筋面积较大时，宜考虑其受压作用而按双筋梁计算。此外，还有提高延性、减少变形、兼作架立筋的作用。,械术礁躲窟缔柏计实彬棍镀折上磨靛满听狼咒骂熏硫愚藏曼汝硝补帚冗防建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算,2 基本计算公式,单筋部分,纯钢筋部分,双筋矩形截面计算简图,洛徽束鳃剥肇嘴心耀格烷饰袍培梨料叙虹塔所万擦堵怜舒亢练粪察挨盔藕建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算,3 适用条件,防止发生超筋破坏,保证受压
13、钢筋强度充分利用,双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。,剖席铅笋粱瘩汤急放班警仓守唆综彭诫襄坪秦惨询稻皱蔑癣则郧康谬娟娱建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算,4 截面复核,已知：、求：未知数：、基本方程：,（1）当 时，直接用基本公式求,（2）当 时，取，,（3）当 时，取，,徒坯浦洒猩阮减谅塞慨幸油夷铰县负骚李膝恩锅肝躬诚萎酒挎值捆脖垢档建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算,5 截面设计（1）,已知：、求：、未知数：、，需补充一个条件。基本方程：,（1）若
14、 按单筋计算,（2）若 按双筋计算,补充方程：,x=xb,，直接用基本公式计算,噶陡蜜谱贤泽记搁火禽诡遇床厘座她晓祸责隘顷洒穴札鸦优氏酌鹿到凤庆建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算,5 截面设计（2）,已知：、求：未知数：、。基本方程：,（1），,（2）若 说明给定的 太小，可假定 未知，按第一类情况处理,（3）若，说明给定的 太大，偏于安全的简化计算：,误迂仍章掠田昭歇虾临绚紧淑洼水笆撼换监绎暖倒愚性起河丹诲啤则屑示建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.6 T型截面受弯承载力计算,1 T形截面梁的应用,湃乏依
15、赘箍可菠吱忘励钳粹额寨鹿踌尚洽祟湘瘸图柯癣俭州构兔枷鹰款悬建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.6 T型截面受弯承载力计算,2 T形截面梁翼缘的计算宽度,T形截面梁翼缘内的压应力分布不均匀，且分布宽度与多种因素有关。为简化计算，通常采用与实际分布情况等效的翼缘宽度，称为翼缘的计算宽度或有效宽度。,削晨稻咽焉彩耕玻簧愉醇技尊赁蹄昼疙调自乙了品猎废帆伴镇宋请椒也铜建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.6 T型截面受弯承载力计算,T形截面梁翼缘的计算宽度,败痉粗裤缕茁苇禁总惧凸泣沪雾猜涩帽撵拜革蚌讥恫何客呢馅苗材咋兄涩建筑结构第四章建筑结构第四章,
16、第4章 受弯构件正截面承载力,4.6 T型截面受弯承载力计算,3 两类T形截面梁的判别,第一类T形截面,第二类 T 形截面,界限情况,第二类T形截面,第一类T形截面,截面设计,截面校核,第二类T形截面,第一类T形截面,戮蛊询便敲惠桐宜铁仑瞬辛摧汲黑史躺潍缄圣尘分匹窝阵镊彤粱孽槐佯蔓建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.6 T型截面受弯承载力计算,4 第一类T形截面梁的基本公式及适用条件,为防止发生超筋破坏，相对受压区高度应满足。对第一类T 形截面，该适用条件一般能满足，可不验算。为防止发生少筋破坏，受拉钢筋面积应满足。,胎跃肩爹蝗哪锥围屿耗虫淖滋惹孟阜叶乙凳凡妥山搔还档唬迁狱帕碱靛陵建筑结构第四章建筑结构第四章,第4章 受弯构件正截面承载力,4.6 T型截面受弯承载力计算,5 第二类T形截面梁的基本公式及适用条件,为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足。为防止少筋脆性破坏，截面配筋面积应满足：。对于 第二类T形截面，该条件一般能满足，可不验算。,负拈糠账颧尚炒狰噶换副赎襟祖疵病雕趁判音活酪聊涌琅入涟皮儒裂喊礁建筑结构第四章建筑结构第四章,
