页数:97页文件大小:2.95 MB来源: 建筑结构与施工图ppt课件
本课件以适筋梁正截面受弯承载力为核心,从受弯构件截面形式、钢筋布置与梁板构造要求讲起,结合试验讲解适筋梁工作的三个阶段,比较适筋、超筋、少筋三类破坏形态,再给出基本假定、等效矩形应力图与单筋、双筋、T形截面的计算公式与适用条件。
单跨次梁及主梁的最小高度可取为1/20及1/12梁,连续次梁及主梁最小高度可取为1/25及1/15。
为保证RC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(cover)厚度一般不小于25mm(>C20)。
为保证混凝土浇注的密实性,梁底部钢筋的净距(clearspacing)不小于25mm及钢筋直径d,梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5d。
梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根,直径常用10~32mm。钢筋数量较多时,可多排配置,也可以采用并筋配置方式。
梁上部无受压钢筋时,需配置2根架立筋(hanger bars),以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架,直径一般不小于10mm。
梁高度h0>450mm时,要求在梁两侧沿高度每隔200设置一根纵向构造钢筋,以减小梁腹部的裂缝宽度,直径≥10mm单排a=35mm或40(小于C25)双排a=60mm或65(小于C25)h0=h-as1、概述。
403.钢筋直径通常为6~12mm的Ⅰ级钢筋;板厚度较大时,钢筋直径可用14~18mm的Ⅱ级钢筋。
5.垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋,以便将荷载均匀地传递给受力钢筋,并便于在施工中固定受力钢筋的位置,同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。
(5)受弯构件的力学特性PPPPBC段称为纯弯段,AB、CD段称为弯剪段+_ABCDMBACDV正裂缝斜裂缝。
2、梁的受弯性能试验研究2、.1试验概况Flexural Behavior of RC Beam。
Ⅲa状态:承载力极限状态Mu计算的依据Ⅰa状态:计算Mcr的依据Ⅱ阶段:计算裂缝、刚度的依据Ⅱa状态:计算My的依据。
配筋率(Reinforcement Ratio):指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比。
当材料品种及截面形式确定以后,其破坏形式主要取决于配筋率配筋率h0haAsb2、正截面的破坏形式适筋破坏超筋破坏少筋破坏。
界限破坏Balanced Failure界限弯矩MbBalanced moment界限配筋率rbBalanced Reinforcement RatioMyMu0fMMuMyMy=Mu。
表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征称为“超筋梁”(Overreinforced)。
在工程中应避免采用。MyMu0fMMuMyMy=Mu2、正截面的破坏形式。
当配筋率小于一定值时,钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度,即“Ⅰa状态”与“Ⅱa状态”重合,无第Ⅱ阶段受力过程。
此时的配筋率称为最小配筋率rminLower bound reinforcement ratio★这种破坏取决于混凝土的抗拉强度,混凝土的受压强度未得到充分发挥,极限弯矩很小。
当r<rmin,钢筋有可能在梁一开裂时就进入强化,甚至拉断,梁的破坏与素混凝土梁类似,属于受拉脆性破坏特征。
少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然,很不安全,而且也很不经济,因此在建筑结构中不容许采用。
3、正截面受弯承载力计算受弯构件正截面的计算以第Ⅲa阶段的应力状态为依据。规范有用了4个基本假定3.1正截面受弯承载力计算的基本规定。
(3)混凝土的受压应力与应变曲线采用曲线加直线(物理关系)3.1正截面受弯承载力计算的基本规定。
(4)纵向钢筋的应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其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。(物理关系)Esfyeyse。
但直接用混凝土受压应力-应变关系进行计算,在实用上还很不方便。3.1正截面受弯承载力计算的基本规定。
但直接用混凝土受压应力-应变关系进行计算,在实用上还很不方便Equivalent Rectangular Stress Block。
2.等效矩形应力图形与实际抛物线应力图形的形心位置相同,即合力作用点不变。等效原则:3.2等效矩形应力图。
4、受弯构件正截面承载力计算基本公式单筋矩形截面Singly Reinforced SectionhabAsh0fyAs。
相对受压区高度x不仅反映了钢筋与混凝土的面积比(配筋率r),也反映了钢筋与混凝土的材料强度比,是反映构件中两种材料配比本质的参数。配筋率。
(一)截面复核已知:截面尺寸b,h(h0)、截面配筋As,以及材料强度fy、fc求:截面受弯承载力Mu>M未知数:受压区高度x和受弯承载力Mu基本公式:问题1:x≥xbh0时,Mu=?问题2:As<rminbh,?这种情况在施工质量出现问题,混凝土没有达到设计强度时会产生。
(二)截面设计已知:弯矩设计值M求:截面尺寸b,h(h0)、截面配筋As,以及材料强度fy、fc未知数:受压区高度x、b,h(h0)、As、fy、fc基本公式:两个没有唯一解设计人员应根据受力性能、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。
适筋梁的Mu主要取决于fyAs,因此RC受弯构件的混凝土强度不宜较高。现浇梁:常用C40级混凝土现浇板:常用C20~C40级混凝土。
另一方面,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,高强钢筋的强度也不能得到充分利用。
单跨次梁及主梁的最小高度可取为1/20及1/12梁,连续次梁及主梁最小高度可取为1/25及1/15。
但截面尺寸的选择范围仍较大,为此需从经济角度进一步分析。截面尺寸确定。
截面尺寸b、h(h0)越大,所需As就越少,r越小,但混凝土用量和模板费用增加,并影响使用净空高度。
反之,b、h(h0)越小,所需As就越大,r增大。给定设计弯矩M时。
1.当截面尺寸和材料强度受限制而不能增加,但计算又不满足适筋截面条件时,可采用双筋截面,即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。
3.由于受压钢筋可以提高截面的延性,因此,在抗震结构中要求框架梁必须配置一定比例的受压钢筋。
配置受压钢筋后,为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝土保护层过早崩落影响承载力,必须配置封闭箍筋。
在受压边缘混凝土应变达到ecu前,如受拉钢筋先屈服,则其破坏形态与适筋梁类似,具有较大的延性。
为使受压钢筋的强度能充分发挥,其应变不应小于0.002ecu=0.0033由平截面假定可得:返回上级目录。
受压钢筋与其余部分受拉钢筋As2组成的“纯钢筋截面”的受弯承载力与混凝土无关因此截面的破坏形态不受As2配筋量的影响,理论上这部分配筋可以很大,如形成钢骨混凝土构件单筋部分纯钢筋部分。
保证受压钢筋强度充分利用双筋截面一般不会出现少筋破坏情况,可不必验算最小配筋率只要保证单筋部分不超筋即可。
1.已知:弯矩设计值M,截面b、h、a和a’,材料强度fy、fy’、fc求:截面配筋As、As’未知数:x、As、As’基本公式:两个按单筋计算YN6、双筋矩形截面受弯构件承载力计算。
2.已知:M,b、h、a、a',fy、f'y、fc、A's求:As未知数:x、As6、双筋矩形截面受弯构件承载力计算。
工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。7、T形截面(T-sections)。
随距腹板距离越远,翼缘压应力滞后程度越大7.1受压翼缘7、T形截面(T-sections)(compression flange )。
有效翼缘宽度也称为计算翼缘宽度,与翼缘厚度h'f、梁的宽度l0、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。7.1受压翼缘。
第一类T形截面第二类T形截面界限情况7.2T形截面的分类承载力校核时第一类T形截面第二类T形截面截面设计时。
为防止超筋脆性破坏,相对受压区高度应满足x≤xb。对第一类T形截面,该适用条件一般能满足。
为防止少筋脆性破坏,截面总配筋面积应满足:As≥rminbh。对于第二类T形截面,该条件一般能满足。=+。
7.3截面设计已知:弯矩设计值M,截面b、h、bf’、hf’,材料强度fy、fc求:截面配筋As、X第一类T形截面,按宽度为bf’矩形计算YN第二类T形截面求得XYN增加梁高或提高混凝土强度等级,或设计成双筋T形截面。
7.4承载力校核第一类T形截面,按宽度为bf’矩形计算YN第二类T形截面Y已知:b、bf’、h、hf’、a、a’、As、As’、fy、fy’、fc求:Mu≥M未知数:受压区高度x和受弯承载力MuN返回上级目录。
受压区混凝土等效原则应力图的等效原则是什么?小结与思考题小结:本模块介绍的主要内容(提问)思考题。
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