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《结构设计原理》第三章 受弯构件正截面强度计算

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设计受弯构件时,一般应满足下列两方面要求 (1)由于弯矩M的作用,构件可能沿某个正截面(与梁的纵轴线或板的中面正交时的面)发生破坏,故需进行正截面强度计算。 (2)由于弯矩M和剪力Q的共同作用,构件可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏,故需进行斜截面强度计算。
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第三章受弯构件正截面强 度计算

第三章 受弯构件正截面强 度计算

设计受弯构件时,一般应满足下列两方面要求 (1)由于弯矩M的作用,构件可能沿某个 正截面(与梁的纵轴线或板的中面正交时 的面)发生破坏,故需进行正截面强度计 (2)由于弯矩M和剪力Q的共同作用,构件 可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏, 故需进行斜截面强度计算

设计受弯构件时,一般应满足下列两方面要求: (1)由于弯矩M的作用,构件可能沿某个 正截面(与梁的纵轴线或板的中面正交时 的面)发生破坏,故需进行正截面强度计 算 (2)由于弯矩M和剪力Q的共同作用,构件 可能沿剪压区段内的某个斜截面发生破坏, 故需进行斜截面强度计算

第一节截面的形式和构造 截面型式和尺寸 (1)板 混凝土板:现浇板 预制板:b=1m(标准板),b=1.5m ≤10m实心板;L>10m空心板 行车道板h≥100mm 人行道板h≥80mm(现浇) h≥50mm(预制)

第一节 截面的形式和构造 截面型式和尺寸 (1)板 混凝土板:现浇板 预制板:b=1m(标准板),b=1.5m L 10m 实心板; L 10m 空心板 行车道板 h 100mm 人行道板 h 80mm (现浇) h  50mm (预制)

(2)梁 现浇,预制 截面形式:矩形,T行,I字型,∏(铁路桥 多用),箱型 构造要求:h,b满足模数的要求

(2) 梁 现浇,预制 截面形式:矩形,T行,I字型,∏(铁路桥 多用),箱型 构造要求:h,b满足模数的要求

受弯构件的钢筋构造 (1)板的钢筋 单向板、双向板、悬臂板 单向板:单向传递弯矩,单向配主钢 筋,另一方向配分布钢筋。 双向板:双向传递弯矩,双向配主钢 筋 双向板:四边支承板,且长边与短边 的比值小于2,在短边方向配主筋,在长边方 向配细钢筋

受弯构件的钢筋构造 (1)板的钢筋 单向板、双向板、悬臂板 单向板:单向传递弯矩,单向配主钢 筋,另一方向配分布钢筋。 双向板:双向传递弯矩,双向配主钢 筋。 双向板:四边支承板,且长边与短边 的比值小于2,在短边方向配主筋,在长边方 向配细钢筋

(2)梁的钢筋 (1)钢筋骨架:绑扎钢筋骨架 焊接钢筋骨架:焊缝长度 双面焊l=2 (2)梁内钢筋分类: 单面焊≥5d 主钢筋:抵抗弯矩引起得拉、压应力。受拉主筋、受压主筋 ■弯起钢筋:抗剪(斜筋) 箍筋:抗剪、联结各种钢筋、形成骨架; 架立筋—(不是受力原因)构成钢筋骨架; 水平纵向钢筋—抵抗混凝土收缩、温度变化引起得应力

(2)梁的钢筋 ⑴钢筋骨架:绑扎钢筋骨架 焊接钢筋骨架:焊缝长度 ⑵梁内钢筋分类: ◼ 主钢筋:抵抗弯矩引起得拉、压应力。受拉主筋、受压主筋 ◼ 弯起钢筋:抗剪(斜筋); ◼ 箍筋:抗剪、联结各种钢筋、形成骨架; ◼ 架立筋—(不是受力原因)构成钢筋骨架; ◼ 水平纵向钢筋—抵抗混凝土收缩、温度变化引起得应力。      =  l d l l 5 2 单面焊 双面焊

(3)构造要求 主钢筋: ■箍筋: d≥10mm ◆架立筋:d≥6mm用I、Ⅱ级不能用Ⅲ级以上的钢筋。 水平纵向筋:当1014m h≥lm时设置

(3)构造要求 ◼ 主钢筋: ◼ 箍筋: ◼ 架立筋: ◼ 水平纵向筋:当 d 10mm d  6mm 用Ⅰ、Ⅱ级不能用Ⅲ级以上的钢筋。 d 10~14mm h 1m 时设置

第二节受弯构件正截面受力全过程和破坏特征 试验研究 ■整体工作阶段(阶段Ⅰ) 钢筋应力 R 带裂缝工作阶段(阶段Ⅱ 混凝土压应力 强度计算一以阶段Ⅲ的应力状 截面开裂 况计算; ■破坏阶段(阶段I) 变形、裂缝、施工应力计算 以阶段Ⅱ的应力状况计算

第二节 受弯构件正截面受力全过程和破坏特征 试验研究 ◼ 整体工作阶段(阶段Ⅰ) ◼ 带裂缝工作阶段(阶段Ⅱ) 截面开裂 ◼ 破坏阶段(阶段Ⅲ) ◼ 钢筋应力 ◼ 混凝土压应力 ◼ 强度计算—以阶段Ⅲ的应力状 况计算; ◼ 变形、裂缝、施工应力计算— 以阶段Ⅱ的应力状况计算。  g = R g  h = R a

受弯构件正截面破坏特征 (1)适筋梁破坏—塑性破坏(规范要求设计范围) 适筋梁: 1L≤1≤ 受拉钢筋先屈服,受压区混凝土后压碎 (2)超筋梁破坏一脆性破坏 超筋梁:A>m 受压区混凝土压碎,受拉钢筋未屈服。 (3少筋梁破坏一脆性破坏 少筋梁:< 混凝土一开裂,受拉钢筋立即屈服,梁断裂

受弯构件正截面破坏特征 ⑴适筋梁破坏—塑性破坏(规范要求设计范围) 适筋梁: 受拉钢筋先屈服,受压区混凝土后压碎 ⑵超筋梁破坏—脆性破坏 超筋梁: 受压区混凝土压碎,受拉钢筋未屈服。 ⑶少筋梁破坏—脆性破坏 少筋梁: 混凝土一开裂,受拉钢筋立即屈服,梁断裂。    max    min  min     max

第三节受弯构件正截面承载能力计算的基本原则 1.基本假定 (1)平截面假定 (2)不计受拉区混凝土的抗拉强度 (3材料的应力应变关系 混凝土:混凝土的应力应变曲线有多种不同的计算图式, 较常用的是由一条二次抛物线及水平线组成的曲线 钢筋:简化的理想弹塑性应力应变关系

第三节 受弯构件正截面承载能力计算的基本原则 ⒈基本假定 ⑴平截面假定 ⑵不计受拉区混凝土的抗拉强度 ⑶材料的应力应变关系 混凝土:混凝土的应力应变曲线有多种不同的计算图式, 较常用的是由一条二次抛物线及水平线组成的曲线。 钢筋:简化的理想弹塑性应力应变关系

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