【文章內(nèi)容簡介】 凝土邊緣也達(dá)到極限壓應(yīng)變而破壞 000bbbxhxhxh????????? ??界限破壞 超筋破壞 適筋破壞 界限破壞超筋破壞?? ? ???適筋破壞???ξ????? ?????? ? ?? ? ?? ? ?0 / , 0 .0 0 3 3 , /b c u y s dx h f E s? ? ? ?? ? ?1bsdc u sfE?????b?表 3 2 相對(duì)界限受壓區(qū)高度 ? b 和 ? s , m a x 混凝土強(qiáng)度等級(jí) ≤ C5 0 C6 0 C7 0 ? b 0 . 5 6 0 . 5 4 0 . 5 2 H RB3 3 5鋼筋 ? b 0 . 5 2 0 . 5 1 0 . 0 . 4 9 H RB4 0 0鋼筋 確定原則： 即配有最小配筋率 min?在破壞時(shí)正截面承載力等于同截面尺寸、同材料的 素混 凝土梁正截面開裂彎矩的標(biāo)準(zhǔn)值 。詳見 附表 19 的鋼筋混凝土梁 四、 最小配筋率 m in00 .4 5 , 0 2 %s tdsdAfb h f??? ? ? 且 不 小 于 .對(duì)受彎構(gòu)件： min?造價(jià)? ?經(jīng)濟(jì)配筋率鋼混凝土總造價(jià)經(jīng)濟(jì)配筋率 梁： ~% 板： ~% 一、 基本公式及適用條件 167。 單筋矩形截面受彎構(gòu)件 基本假定 ： 1. 平截面假定 2. 受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形采用等效矩形，其壓力強(qiáng)度取 fcd 3. 不考慮截面受拉混凝土的抗拉強(qiáng)度 4. 受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力取 fsd 5. 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖式 基本計(jì)算原則 ： γoMd≤ Mu 基本公式（基本方程） ssdcd Afbxf ?)2( 00 xhbxfMM cdud ????)2( 00 xhAfMM ssdud ????兩個(gè)獨(dú)立的 基本方程 ：公式（ 313）、（ 314）或者（ 315）。 （ 313） （ 314） （ 315） ∑X=0 ∑MT=0 ∑ MC=0 一元二次方程 二元一次方程 適用條件： 0hx b??（ 1）為防止出現(xiàn)超筋梁情況，計(jì)算受壓區(qū)高度 x應(yīng) 滿足： ξ b——相對(duì)界限受壓區(qū)高度 (316) (316)亦可理解為： ? 限制受壓區(qū)最大高度，保證適筋梁的塑性破壞 ? 限制承載力上限值 由 混凝土強(qiáng)度等級(jí)別 和 鋼筋種類 確定 表 32 b??? 則相對(duì)受壓區(qū)高度 ξ 為 cdsdscdsdffbhAffhx ?? ???00ssdcd Afbxf ?由 可見 不僅反映了配筋率 ρ ，而且反映了材料的強(qiáng)度比值的影響，故又被稱為 配筋特征值 ，它是一個(gè)比 ρ 更有一般性的參數(shù)。 （ 318） 0bhAs?? ρ 只反映了混凝土和鋼筋數(shù)量的比例。 公式 313 當(dāng) ?=?b時(shí) ， 最大配筋率 ρ max為 sdcdb ff?? ?m a x x≤ ?bh0 （ 319） ρ ≤ ρ max 顯然，適筋梁的配筋率 ρ 應(yīng)滿足： （ 320） 意義相同，防止超筋梁 在實(shí)際計(jì)算中，多采用 前者 ρ ≤ ρ max ——最小配筋率 （ 2）為防止出現(xiàn)少筋梁的情況，計(jì)算的配筋率 ρ 應(yīng)當(dāng)滿足： ρ ≥ ρ min （ 321） 少筋梁與適筋梁的界限。 min?2個(gè)適用條件也防止了脆性破壞 ρmin=Max（ ， 45ftd/fsd） % 從這里可以看到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：兩種性能不同的材料組成的構(gòu)件， 受力和變形存在相互協(xié)調(diào)、相互制約的問題， 強(qiáng)度和數(shù)量上的比例超過一定界限，就會(huì)引起構(gòu)件受力性能的改變，這是單一材料所沒有的。 基本公式及適用條件 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500102022： 單筋矩形截面受彎構(gòu)件 計(jì)算圖式 syc Afbxf ?1?)2( 01 xhbxfM c ?? ?)2( 0 xhAfM sy ??∑X=0 ∑MS=0 ∑ MC=0 基本公式 式中 : 為等效矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力系數(shù)， C50及以下取 ， C80取 。中間內(nèi)插 1?b???適用條件： （ 1）為防止出現(xiàn)超筋梁情況 （ 2）為防止出現(xiàn)少筋梁的情況 ρ ≥ ρ min ρmin=Max（ ， 45ft/fy） % 相對(duì)界限受壓區(qū)高度 的比較 b?二、計(jì)算方法 控制截面： 在等截面受彎構(gòu)件中指彎矩組合設(shè)計(jì)值最大的截面。 在變截面中還包括截面尺寸相對(duì)較小，而彎矩組合設(shè)計(jì)值相對(duì)較大的截面 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算：可分為對(duì)控制截面進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核 兩類計(jì)算問題。 截面設(shè)計(jì) 1） 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 選材、確定截面尺寸、配筋計(jì)算。 2） 設(shè)計(jì)步驟 (可能的兩種情況 ) （ 1）已知：彎矩計(jì)算值 、混凝土和鋼筋材料級(jí)別 、 面尺寸 b、 h，求：求鋼筋面積 （ 查表法自學(xué) ） sAdM cdfsdf解 : 即為 2個(gè)基本方程求解 2個(gè)未知數(shù) x、 ，根據(jù)給定的環(huán)境條件確定最小混凝土保護(hù)層厚度（教材附表 18）， 根據(jù)給定的安全等級(jí)確定 sA0?① 假定 或假定 h0 對(duì)于梁一般 =40mm（一排）， =65mm（兩排） 板一般 =25mm或 35mm ② 求 由基本方程 （一元二次方程）可得 或 ③ 檢查 或 條件 sasahh ??0x ?或)2( 00 xhbxfM cdd ???2 0002 dcdMx h hfb?? ? ?0200211 dcdMxh f b h?? ? ? ? ?0bxh?? b???sasasa314 當(dāng)公式用 ④ 由基本方程 可得 ⑤ 選擇鋼筋直徑、根數(shù) ⑥ 校核 ： （ 注意 As為實(shí)際配筋量 ） 如果 ，則取 ， （即構(gòu)造取筋） ⑦ 檢查假定 是否等于實(shí)際 ，如誤差大，重新計(jì)算 （ 如果 ，則 ，偏不安全） ⑧ 繪配筋簡圖，并檢查構(gòu)造要求（鋼筋凈距等）。 c d sd sf bx f A?cdssdf bxAf?min???0bhAs??min??? min??? m in 0sA bh??sasas saa?假 實(shí) 0hh?假 0實(shí)313 （ 2）已知彎矩計(jì)算值 、混凝土和鋼筋材料級(jí)別 （ 、 ），求 b、 h、鋼筋面積 。 解： 4個(gè)未知數(shù)（ x、 b、 h、 As），先確定或假定 2個(gè) ① 由 b構(gòu)造定（ b對(duì)承載力影響小） 假定 ：一般經(jīng)濟(jì)配筋率 對(duì)于板 ％～ ％， 矩形梁 ％～ ％， T梁 2％～ ％ ② ， ③ 由基本方程 得 估計(jì) ，選定 后取整數(shù) ④ 已知 ，則變成了第一種設(shè)計(jì)情況。 dMcdf sdf sA?sdcdff???0xh??)2( 00 xhbxfM cdd ??? 00 (1 0 . 5 )dcdMhfb???? ?sa 0 sh h a??bh??例：已知彎矩計(jì)算值 =120kNm， Ⅰ 類環(huán)境，安全等級(jí)二級(jí)（ ＝ ），截面 ＝ 220 500mm， C20混凝土，HRB235鋼筋，求 。 解：① 假定 =44mm（不要 把與保護(hù)層混淆，可假定為其它值 ＝ 500－ 44=456mm ② 由教材附表 11， C20查得 ＝ ， ＝ =1 = （ 1. 值見表 32。 ，便于復(fù)核。 4. ≤ 不滿足則修改設(shè)計(jì)） dM0? bh?sAsa sasahh ??0cdf tdf200211bhfMcdd?? ???271012121?????? ???b??b?③ 由教材附表 13，查得 ＝ 195MPa As= ＝ 1630mm2 由教材附表 16選擇鋼筋 多方案 ，如選用 3Φ28， As＝ 1847mm2＞計(jì)算 As＝ 1630mm2 滿足要求 2Φ28＋ 1Φ25， As＝ 1723mm2＞計(jì)算 As ＝ 1630mm2 也滿足要求 （不要比計(jì)算值超出過多，不經(jīng)濟(jì)，可能超筋，最好在 5％以內(nèi)。鋼筋直 徑類型不宜太多） 選用 3Φ28，則所需最小梁寬 （兩側(cè)保護(hù)層＋鋼筋直徑＋鋼筋凈距） ： ＝ 2 30＋ 3 28＋ 2 30＝ 204cm＜ b=220mm 滿足要求 sdf195 ????sdcdfbhf ?minb如果修改設(shè)計(jì) ,第一選擇增加 h，第二選擇增加 ，第三選擇增加 、 b（不宜） sdf cdf3 φ 28④ 配筋率 ＝ %＞ =Max｛ =％， ％｝ ＝ ％ 實(shí)際 ＝ 44mm＝假定 ⑤ 繪鋼筋布置圖 45622018 470 ??? bhA s? min?195 ??sdtdff22830 ??samin?sa 截面復(fù)核 1） 截面復(fù)核目的 ： 對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的截面檢查其承載力是否滿足要求。同時(shí)檢查是否滿足構(gòu)造要求 2）計(jì)算步驟 已知截面尺寸 b、 h，鋼筋面積 ，混凝土和鋼筋材料級(jí)別 、 求截面承載力