混凝土结构设计原理 教学课件 作者 周新刚 等 第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面受力原理及承载能力.ppt

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1、混凝土结构设计原理第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力章节要点第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力1.钢筋混凝土适筋受弯构件的受力过程及特点；2.纵向钢筋配筋率与受弯构件破坏特；3.正截面承载力计算的基本假定及其意义；4.正截面承载能力计算的基本公式及适用条件；5.受弯构件纵向配筋的基本要求。本章内容§4-1概述§4-2受弯构件的一般构造要求§4-3受弯构件正截面受力过程及分析§4-4受弯构件正截面承载能力分析§4-5单筋矩形截面受弯构件正截面承载能力计算§4-6双筋矩形截面受弯构件正截面承载能力计算§4-7T形截面受弯构件正截面承

2、载能力计算第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力§4-1概述受弯构件是指主要承受横向荷载作用的构件。梁和板是典型的受弯构件。图4-1梁、板的截面形状第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力§4-1概述受弯构件在横向荷载作用下主要受弯矩和剪力的作用。破坏形式正截面破坏斜截面破坏第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力§4-2受弯构件的一般构造要求4.2.1梁的构造要求1.截面尺寸梁的截面高度h与跨度及荷载大小有关，主要取决于构件刚度。根据工程经验，工业与民用建筑结构中梁的高跨比h/l0。矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.0，T形

3、截面梁的h/b一般取为2.5～4.0（此外b为梁肋宽）。第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力构件类型简支两端连续悬臂独立梁或整体肋形梁的主梁整体肋形梁的次梁支承条件§4-2受弯构件的一般构造要求表4-1梁的高跨比选择注：当梁的跨度超过9m时，表中数值宜乘以1.2。第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力2.纵向受力钢筋§4-2受弯构件的一般构造要求梁中纵向受力钢筋宜采用带肋的HRB335级以上钢筋，应优先采用HRB400级以上的钢筋；常用直径为10～28mm；根数不得少于2根，最好不少于3根或4根；梁中纵向受力钢筋应优先布置在截面的角部

4、，以便于与箍筋形成钢筋骨架；梁内受力钢筋的直径宜尽可能相同。第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力§4-2受弯构件的一般构造要求图4-3梁钢筋净距、保护层及有效高度第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力3.纵向构造钢筋§4-2受弯构件的一般构造要求架立钢筋：一般为两根，直径与梁的跨度l有关。当l>6m时，架立钢筋的直径不宜小于16mm；当l=4～6m时，不宜小于12mm；当l<4m时，不宜小于8mm。第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力侧向构造钢筋（腰筋）：当梁的腹板高hw≥450mm，在梁的两个侧面应沿高度配置腰筋，每侧腰筋的

5、截面面积不应小于腹板截面积bhw（bh0）的0.1％，且其间距不大于200mm。梁两侧的腰筋以拉筋联系，拉筋直径与箍筋相同，间距一般为箍筋间距的两倍。图4-5架立筋腰筋及拉筋1-架立筋；2-腰筋；3-拉筋§4-2受弯构件的一般构造要求第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力4.2.2板的构造要求§4-2受弯构件的一般构造要求板的厚度和跨度之比h/l0。1.板的厚度：支承情况板类型单向板双向板悬臂板简支--连续单向现浇板的最小厚度是：屋面板60mm，民用建筑楼面板60mm，工业建筑楼面板70mm，双向板80mm，无梁楼板150mm。表4-2板的厚

6、度和跨度之比选择第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力§4-2受弯构件的一般构造要求图4-6板的配筋示意2.板的受力钢筋常采用热轧带肋钢筋；直径通常采用6、8、10、12mm；采用绑扎配筋时，受力钢筋的间距一般不小于70mm。第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力宜采用HPB300级、HRB335级钢筋；常用直径是6mm和8mm；单位长度内分布钢筋的截面面积不应小于另一方向单位长度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15％；间距不宜大于250mm。集中荷载较大或温度较大时，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜

7、大于200mm。3.板的分布钢筋§4-2受弯构件的一般构造要求第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力图4-7正截面受弯性能试验示意图§4-3受弯构件正截面受力过程及分析4.3.1适筋受弯构件受弯试验及弯矩-变形曲线第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力受力全过程分三个阶段：第一阶段：未开裂阶段第二阶段：已开裂阶段第三阶段：钢筋屈服至破坏阶段§4-3受弯构件正截面受力过程及分析第四章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力图4-9钢筋混凝土梁工作的三个阶段§4-3受弯构件正截面受力过程及分析4.3.2适筋受弯构件正截面受力特点及过程分析第四

8、章钢筋混凝土受弯正截面受力原理及承载能力第I阶段的特点：混凝土未开裂，构件基本处于弹性受力阶段，弯矩与挠度基本基本是直线关