【文章內容簡介】 0uMa???階段 二、梁的正截面破壞特征 （一）配筋率 ： ?=As /（ bh0） （二）適筋破壞： 受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混 凝土后壓碎；破壞前有預兆， 屬延性破壞。 （三）少筋破壞： 受拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋即屈服； 破壞前無預兆，屬脆性破壞。 （四）超筋破壞： 受壓區(qū)混凝土壓碎時，受拉鋼筋未屈服；破 壞前無預兆，屬脆性破壞。 （五）界限破壞： 受拉鋼筋屈服的同時，受壓區(qū)混凝土壓碎； 是適筋與超筋的界限。 h0 h 第三節(jié) 受彎構件正截面承載力計算公式 一、計算基本假定 （一）平截面假定： 平均應變沿截面高度線性分布 （二） 忽略受拉區(qū)混凝土的抗拉強度； （三） 混凝土受壓時的應力 應變關系為曲線，混凝土 非均勻 受壓時的極限壓應變?yōu)?；鋼筋的應力 應變關系為 完全彈塑性。見下圖 : ??y?s? 鋼筋 應力 應變關系 0? cu? 混凝土 應力 應變關系 ??sy Af00uM0uMsy Af0二、基本計算公式 ? 根據力平衡 ?X＝ 0 和力矩平衡 ?M＝ 0 得到兩個基本公式 ?cu cysys AfT ?cxzCuMcfsys AfT ?cf1?cxx 1??uMCcyzxb ?y h0 三、公式的適用條件 （一）防止超筋破壞： ? ≤ ?b （二）防止少筋破壞： As ≥ ?minbh 第四節(jié) 受彎構件正截面受彎 承載力的設計計算 ?單筋矩形截面：僅在截面受拉區(qū)配置縱向受力鋼筋或計算時僅認為截面受拉區(qū)的縱向鋼筋參與受力。 一、單筋矩形截面 （一）設計公式和適用條件 （二）截面設計 ?基本步驟：計算 ?并校核適用條件；求鋼筋面積并校核配筋率；選擇鋼筋并畫截面圖。 （三）截面校核 ?基本步驟：校核配筋率；根據公式計算 ?，若 ? ? ?b則直接帶入公式計算 Mu；若 ? ?b則取 ?＝ ?b帶入公式計算 Mu。 二、雙筋矩形截面 （一） 配置雙筋矩形截面的原因 梁截面尺寸受到限制同時混凝土等級不能提高； 在多種荷載組合下，梁承受異號彎矩。 （二） 基本計算公式和適用條件 ?根據水平力的平衡和力矩平衡得到公式 5－ 10a和 5－ 10b ?≤ ?b —— 保證受拉鋼筋屈服 ? ≥2a?s/h0 —— 保證受壓鋼筋屈服 受壓鋼筋 受拉鋼筋 （三）截面設計 情形 1 —— 已知 b h、 fc、 fy、 f?y、 M，求 As和 A?s ?基本步驟 （ 1） 令 ?＝ ?b ； （鋼筋總用量最少且減少一個未知數(shù)） （ 2） 由公式（ 5－ 11a）求受壓鋼筋截面面積； （ 3） 由公式（ 5－ 11b）求受拉鋼筋截面面積。 情形 2 —— 已知 b h、 fc、 fy、 f?y、 M和 A?s，求 As ?基本步驟 （ 1） 由公式（ 5－ 10b）求解 ? ； （ 2） 若 2a?s/h0 ≤ ? ≤ ?b ，則由公式（ 5－ 11a）求 解 縱向受拉鋼筋截面面積； （ 3） 若 ? ≤ 2a?s/h0 ，則由公式（ 5－ 12）求解縱向受拉 鋼筋截面面積； （ 4） 若 ? ≥ ?b ，則表明所給的受壓鋼筋截面面積太少， 應重新求，此時按情況 1求解。 （四）截面復核 ?已知 b h， fc、 fy、 f?y、 As和 A?s ，求 M ?求解步驟： （ 1）由公式（ 5－ 10a）求解相對受壓區(qū)高度 ? ； （ 2）若 2a?s/h0 ≤ ? ≤ ?b ，則由公式（ 5－ 10b）求 解 M； （ 3）若 ? ≤ 2a?s/h0 ，則由公式（ 5－ 12）求解 M； （ 4）若 ? ≥ ?b ，則將 ?＝ ?b代入公式（ 5－ 10b） 求解 M 。 三、 T形截面 （一）概述 （ T形截面形式） 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋 （二）基本計算公式 兩類 T形截面的判別 （ 1）進行截面設計時，按公式（ 5－ 13）判別 （ 2）進行截面復核時，按公式（ 5－ 14）判別 計算公式和適用條件 （ 1）第一類 T形截面（受壓區(qū)高度在翼緣） ?根據水平力平衡和力矩平衡得到公式（ 5－ 15） （ 2）第二類 T形截面（受壓區(qū)高度在腹板） ?根據水平力平衡和力矩平衡得到公式（ 5－ 16a）和（ 5－ 16b） （三）截面設計 ?已知截面尺寸、材料強度、彎矩設計值，求受拉鋼筋面積 ?基本計算步驟： （ 1）根據公式（ 513）判斷 T形截面類型 （ 2）根據公式（ 515）或（ 516）計算相對受壓區(qū)高度 ? （ 3）根據相應公式計算 求受拉鋼筋面積 （四）截面復核 ?已知截面尺寸、材料強度、受拉鋼筋面積，求極限彎矩值。 ?基本計算步驟： （ 1）根據公式（ 514）判斷 T形截面類型 （ 2）根據公式（ 515）或（ 516）先計算相對受壓區(qū)高度 ? ，再根據相應公式計算 M，若出現(xiàn) ? ? ?b ，則將 ?＝ ?b代入相應公式求解 M 。 第五節(jié) 受彎構件剪彎段的受力特點 及斜截面受剪承載力 F F a M圖 V圖 一、受彎構件彎剪段的受力分析 3 1 5 2 4 ? ? 1 2 3 4 5 2 3 4 斜裂縫出現(xiàn)前 斜裂縫出現(xiàn)后 二、斜截面破壞的主要形態(tài) （一）剪壓破壞 ?配置腹筋適量或 1??3時，某一條裂縫發(fā)展成臨界斜裂縫，最后和斜裂縫相交的腹筋屈服，剪壓區(qū)混凝土被壓碎。破壞屬于脆性，通過受剪承載力計算防止發(fā)生該破壞。 （二）斜拉破壞： ?剪垮比 ?3且 配置腹筋很少時，斜裂縫一旦出現(xiàn)迅速發(fā)展成臨界斜裂縫，并向剪壓區(qū)延伸，梁沿臨界斜裂縫劈裂成兩半。破壞屬于脆性。通過控制最小配箍率來防止發(fā)生該破壞。 a ?＝ a/h0 （三）斜壓破壞 ? 配置腹筋過量， ?1，或腹板寬度很小的 T形梁和工字形梁中，裂縫一般首先在梁腹部出現(xiàn)，然后向上下延伸，這些平行裂縫將梁分割成斜向“短柱”，最后混凝土“短柱”被壓碎而破壞。破壞屬于脆性。通過控制最小截面尺寸防止發(fā)生該破壞。 三、影響斜截面抗剪承載力的主要因素 ? 剪跨比、混凝土強度、箍筋配筋率（配箍率）、縱向鋼筋配筋率。 第六節(jié) 受彎構件斜截面的 受剪承載力計算 一、計算公式和適用條件 （一）矩形、 T形和 I形截面的一般受彎構件，當僅配置箍筋時： V≤Vcs= +(Asv/s)h0 （二）集中荷載作用下的獨立梁，當僅配置箍筋時： V≤ Vcs=（ (?+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0 （三）配置有箍筋和彎起鋼筋時： 彎起鋼筋的作用：見下圖 受剪承載力： V≤ Vcs +Vsb = +(Asv/s)h0 +Vsb Vsb= ?s v（四）公式適用條件 上限－最小截面尺寸：防止斜壓破壞，公式 5－ 2 5－ 24。 下限－最小配箍率和箍筋最大間距：防止斜拉破壞，公式 525。 二、計算位置：見下圖 支座邊緣處； 起彎點處； 箍筋變化處； 梁腹寬度改變處。 三、截面設計 截面尺寸驗算。 箍筋配置：構造配箍情況；最小配箍率，公式 5－ 25。 第七節(jié) 受彎構件斜截面受彎承載力 及有關構造要求 一、正截面受彎構件承載力圖（材料抵抗彎矩圖） 定義： 按實際配置的縱向受力鋼筋繪制的梁上各正截面所能承受的最大彎矩設計值的圖形。 繪制方法 （ 1） 無鋼筋截斷和彎起時（ 見圖 1） ?先計算總鋼筋的受彎承載力，然后計算每根鋼筋的承載力，計算方法為： si,sRi AAMM ??（ 2） 有鋼筋截斷時，彎矩抵抗圖作相應的變化， 見圖 2 （ 3） 有鋼筋彎起時，彎矩抵抗圖作相應的變化， 見圖 2 a b c d 3 2 1 3 2 1 3 3 圖 1 圖 2 二、縱向鋼筋的彎起 1. 彎起的作用： 抵抗剪力 2. 彎起的位置 (1) 彎起點到充分利用截面的距離應滿足 s≥， 如圖 3所示 。 (2) 彎終點到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點之間的距離都不應大于箍筋的最大間距，以確保每條可能的斜裂縫處均有彎起鋼筋通過， 如圖 4 所示 . 三、縱向鋼筋的截斷 1. 截斷的原則 （ 1） 允許抵抗支座負彎矩的縱筋延長一段距離后截斷； （ 2） 一般不截斷抵抗跨中正彎矩的縱筋。 2. 截斷的方法： 若截斷某根鋼筋，則只能在離開該根鋼筋充分利用截面或不需要截面一段距離后截斷， 如圖 5 所示。 3 2 1 3 3 S≥ 彎起點彎終點maxS? maxS?斜裂縫圖 3 圖 4 圖 5 h+aah或20do+a o a+a o a20d h或 o20d h或 o1 2 3123四、縱向鋼筋的錨固 1. 簡支梁、連續(xù)梁的簡支端 2. 連續(xù)梁、框架 3. 伸入支座的鋼筋數(shù)量 五、其它構造規(guī)定 1. 彎起箍筋的錨固 2. 鴨筋 3. 箍筋 4. 腰筋和拉結箍筋 第一節(jié) 受壓構件的分類及構造要求 一、受壓構件的分類 1. 軸心受壓構件： 軸向力作用線通過構件截面的幾何中心（理論上應為物理中心，即重心）。 2. 偏心受壓構件： 軸向力作用線不通過構件截面的幾何中心；不通過一個主軸時，為單向偏心；不通過二個主軸時，為雙向偏心。 3. 工程應用： 1）軸心受壓構件： 結構的中間柱（近似）； 2）單向偏心受壓構件： 結構的邊柱； 3）雙向偏心受壓構件： 結構的角柱。 見圖 1 第六章 鋼筋混凝土受壓構件 恒載的范圍影部分為相應的柱承受框架結構平面布置，陰中間柱角柱邊柱（一） 材料選擇： 混凝土： 選擇強度等級較高的混凝土， C20~C50。 鋼筋： 不宜選擇高強鋼筋， HRB33 HRB400。 （二） 截面形式和截面尺寸 形式： 矩形、圓形、 I形。 尺寸： 最小高度、剛度要求。 （三） 縱向鋼筋： 鋼筋直徑及間距、布置、配筋率等。 （四） 箍筋： 鋼筋直徑及間距、布置、配箍率等。 二、受壓構件的一般構造 一、概述 軸心受壓構件分類 ? 普通箍筋柱：縱筋 +普通箍筋（矩形箍筋） ? 螺旋箍筋柱：縱筋 +螺旋式箍筋 軸壓構件中縱筋和箍筋的作用 二、配有普通箍筋的軸壓構件 （一） 試驗研究分析 柱的分類： 短柱（對一般截面 L0/i ≤28；對矩形截面 L0/b≤8）、長柱。 第二節(jié) 受軸心受壓構件正截面受壓承載力 ?當構件的壓應變達到 ，混凝土達到軸心抗壓強度值，構件宣告破壞。若鋼筋的屈服應變小于混凝土破壞時的應變，則鋼筋首先達到屈服應變，隨后鋼筋的應力保持為屈服應力不變，直到混凝土破壞；若鋼筋的屈服應變大于混凝土破壞時的應變，則混凝土破壞時鋼筋未屈服。所以，鋼筋不宜采用高強鋼筋。 Nu=fckA+f ?ykA?s 長柱的試驗研究 ?軸向壓力使柱產生側向彎曲，從而增大了初始偏心矩。這使得長柱的承載力較同等截面和配筋的短柱承載力小， 《 規(guī)范 》 中采用承載力降低系數(shù) ?（稱為穩(wěn)定系數(shù)） 考慮這種影響。