受弯构件正截面承载力计算

青海大学结构设计原理结构设计原理张萌洁青海大学土木工程学院教授班级：交通2011(1、2)青海大学结构设计原理3受弯构件正截面承载力计算重点：3.1受弯构件的截面形式与构造3.2受弯构件正截面受力全过程和破坏形态3.3受弯构件正截面承载力计算原则3.4单筋矩形截面受弯构件3.5双筋矩形截面受弯构件3.6T形截面受弯构件青海大学结构设计原理只配置受压钢筋的钢筋混凝土受弯构件，是单筋截面。重点：3.4.1基本公式及适用条件3.4.2计算方法3.4单筋矩形截面受弯构件青海大学结构设计原理依据第2章钢筋混凝土结构设计计算基本原则，受弯构件基本组合效应计算值γ0Md不应超过截面的承载能力Mu，即γ0MdMu。3.4.1基本公式及适用条件单筋矩形截面承载力计算简图：力的平衡：ssdcdAfbxf弯矩平衡：22000xhAfxhbxfMMssdcdud青海大学结构设计原理适用条件：1、防止超筋破坏3.4.1基本公式及适用条件0hxbcdsdcdssdbffbhfAfhx00maxsdcdbffbfAfxcdssd力的平衡：青海大学结构设计原理适用条件：3.4.1基本公式及适用条件2、防止少筋破坏（附表1-9）min(0.245/)%maxtdsdff，受弯构件、偏心受拉构件及轴心受拉构件的一侧受拉钢筋青海大学结构设计原理只配置受压钢筋的钢筋混凝土受弯构件，是单筋截面。重点：3.4.1基本公式及适用条件3.4.2计算方法3.4单筋矩形截面受弯构件青海大学结构设计原理依据：前述的基本公式及适用条件对象：受弯构件控制截面（等截面受弯构件中弯矩组合设计值最大的截面；变截面受弯构件中除弯矩设计值最大的截面之外，还有截面尺寸较小的截面）两类问题：1、截面设计2、截面复核3.4.2计算方法青海大学结构设计原理概念：截面设计是根据截面上的弯矩设计值，选定材料、确定截面尺寸和配筋的计算。计算原则：截面设计应满足Mu≥弯矩计算值M，故取Mu=M进行计算。常见情况：已知弯矩计算值M，混凝土和钢筋级别，截面尺寸b×h，求钢筋面积As。3.4.2计算方法——截面设计青海大学结构设计原理计算步骤（P55-56）：1、确定钢筋截面重心到截面受拉边缘距离αs,计算h0=h-αs2、由式（3-14）弯矩平衡方程，解一元二次方程求得受压区高度，并满足xξbh0；3.4.2计算方法——截面设计min)2(00xhbxfMMcdud3、由式（3-13）求得所需的钢筋面积；4、选择钢筋直径和数量，得到实际配筋面积As、αs及h0，需满足sdcdsfbxfA/青海大学结构设计原理3.4.2计算方法——截面设计注意事项：因截面设计中需要确定的未知数多于基本公式的数目，可由构造规定或工程经验来提供假设值，如通过常用的经济配筋率先确定钢筋面积：矩形梁：ρ=0.6%~1.5%；板：ρ=0.3%~0.8%；Τ形梁ρ＝(0.9～1.8)％青海大学结构设计原理截面设计——例题3-1P56矩形截面梁b×h=250mm×500mm，截面处弯矩组合设计值Md=115kN·m，采用C20混凝土和HRB335级钢筋。I类环境条件，安全等级为二级。试进行配筋计算。青海大学结构设计原理概念：截面复核是已知截面尺寸、混凝土强度级别和钢筋在截面上的布置，要求计算截面的承载力Mu或复核控制截面承受某个弯矩计算值M是否安全。计算原则：验算是否满足设计值Mu≥弯矩计算值M常见情况：已知截面尺寸弯矩计算值M，截面尺寸b×h，混凝土和钢筋级别，求钢筋面积As及αs,求截面承载力Mu。3.4.2计算方法——截面复核青海大学结构设计原理截面复核计算步骤（P56）：1、检查钢筋布置是否符合规范要求；2、计算配筋率ρ，且应满足最小配筋率要求（ρmin）；3、由力平衡公式（式3-13）计算受压区高度x；4、若xξbh0，则为超筋截面，其受压区高度按界限受压区高度ξbh0计算，其承载能力如下式，若MuM，可采取提高混凝土级别、修改截面尺寸，改为双筋等措施；02000()(1)22bbucdbcdbhMfbhhfbh5、当若xξbh0，即在适筋范围内，可由弯矩平衡公式（式3-14、3-15）计算Mu0s0()()22ucddsxxMfbxhfAh青海大学结构设计原理青海大学结构设计原理截面复核——例题3-2P57矩形截面梁尺b×h=240mm×500mm。C20混凝土，R235级钢筋，As=1256mm2(4φ20)。钢筋布置如图3-21。I类环境条件，安全等级为二级。复核该截面是否能承受计算弯矩Md=95kN·m的作用。青海大学结构设计原理钢筋与钢筋间的净距：对于绑扎钢筋，当受力筋为三层及以下时，不小于30mm，同时不小于钢筋直径。若受力筋为三层以上时应不小于40mm及1.25倍的钢筋直径。青海大学结构设计原理查表法——例题3-3P58：计算跨径为2.05m的人行道板，承受人群荷载标准值为3.5kN/m2，板厚为80mm。采用C20混凝土，R235级钢筋，I类环境条件，安全等级为二级。试进行配筋计算。青海大学结构设计原理青海大学结构设计原理020AbhfMcdu00hAfMssdu查表计算基本公式查表计算步骤青海大学结构设计原理小结本章计算在前3个小节的基础上进行，需要结合材料的构造规定和配筋要求，按照单筋矩形截面受弯构件承载力的计算公式进行计算。掌握重点：在理解的基础上，熟悉掌握单筋矩形截面受弯构件承载力的基本公式和适用条件；娴熟运用基本公式解答“截面设计”和“截面复核”两类问题。作业：3-16，3-17