【正文】
。 ★都是挖去受拉區(qū)的混凝土。 如對于高度為 h,寬為 bf 的空心板可以把它等效為 T梁。 ??? ??????????? ?? ????? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ?? 按面積相等: 按慣性矩相等: 連立兩式解得: ??? ??????????? ?? ????? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ??24kkb h D??3411 2 6 4kkb h D??33,26kkh D b D???( 1) 將直徑 D的圓孔等效為 bk hk的矩形孔: ( 2)然后在保持圓孔的形心位置和空心板截面高度、寬度不變的條件下,可進(jìn)一步得到等效工字形截面尺寸: 上翼板厚度: 下翼板厚度: 腹板厚度: ??? ??????????? ?? ????? ?? ? ? ? ? ?????? ? ? ??111324fkh y h y D? ? ? ? ?221324fkh y h y D? ? ? ?323f k fb b b b D?? ? ? ?可知:翼緣承壓工作的作用區(qū)域不是無限制的,離梁肋越遠(yuǎn),作用越小。 實際壓應(yīng)力分布??翼板全寬?? ??翼緣的計算寬度(有效寬度) 根據(jù)試驗, T形梁受力后,翼緣板承受的壓應(yīng)力是這樣分布的: T形截面梁承受荷載作用產(chǎn)生彎曲變形時,在翼板寬度方向上縱向壓應(yīng)力的分布是不均勻的,離梁肋越遠(yuǎn)壓應(yīng)力越小。 實際壓應(yīng)力分布??翼板全寬?? ??在設(shè)計中,一般將翼緣寬度限制在一定范圍內(nèi),并認(rèn)為在這一范圍內(nèi)( bf’)壓力均勻分布。 bf’計算寬度(有效寬度),規(guī)范規(guī)定 bf’取下列三者中的最小值: ( 1) 簡支梁,取計算跨徑的 1/3 ; 連續(xù)梁: 中跨正彎矩區(qū)段,取該跨計算跨徑的 ; 邊跨正彎矩區(qū)段,取該跨計算跨徑的 ; 各中間支點負(fù)彎矩區(qū)段,取該支點相鄰兩跨 計算跨徑之和的 ; ( 2) 相鄰兩梁平均間距; ( 3) b+2bh+12hf’ ,當(dāng) hh / bh 1/3時,取b+6bh+12hf’ 。 [考慮承托(梗腋)作用,可以加強翼板根部的抗剪能力 ] 邊梁梁肋 內(nèi)梁梁肋承托翼板T形截面受壓翼板有效寬度計算示意圖 二、 T形梁基本公式及適用條件 在 T形梁計算中,會出現(xiàn)兩種情況: 中性軸在翼緣內(nèi),稱為第一類型 T形截面; 中性軸在梁肋內(nèi),稱為第二類型 T形截面。 a)第一類 T形截面( x≤ hf’) ?? ?? ??? ????????? ?????? ???? ?? ??? ????????? ?????? ??b)第二類 T形截面 ( x> hf’ ) ?? ?? ???????????? ?????? ??c d f s d sf b x f A? ?00( / 2 )du c d fMMM f b x h x??????00( / 2 )du s d sMMM f A h x?????(一) 第一種類型 T形截面, x≤ hf’ 基本公式 適用條件: ( 1) x≤ ξbh0,對于第一類 T形梁來講,由于 hf’ / h0一般都很小,因此本條件一般都能滿足; ( 2) ρ≥ ρmin ,對于 T梁 ,計算配筋率時取梁肋寬 b進(jìn)行計算。 ?? ?? ???????????? ?????? ??? ?000( / 2 )( / 2 )du c dc d f f fMMM f b x h xf h b b h h??? ? ?? ? ?? ? ?(二) 第二種類型 T形截面, x hf’ 基本公式 ? ?c d c d f f s d sf b x f b b h f A??? ? ?適用條件: ( 1) x≤ ξbh0; ( 2) ρ≥ ρmin ,對于第二類 T形梁來講,一般配筋較多,故可不必驗算。 三、計算內(nèi)容 截面設(shè)計 已知 :截面尺寸 ,材料強度 ,環(huán)境條件,荷載效應(yīng) M =γ0 Md ; 求:受拉鋼筋截面面積 As 。 解: ( 1)假設(shè) as ; 對于預(yù)制或現(xiàn)澆 T梁,往往多用焊接鋼筋骨架,由于多層鋼筋的疊高一般不超過( ~) h,故可假設(shè) as =30mm+( ~ ) h 。這樣可得到有效高度,也可按雙筋矩形截面梁設(shè)計時取值。 ( 2)判定 T形截面類型 由基本公式可見, x= hf’為兩類 T形截面的界限情況,所以: 若滿足 ,即荷載效應(yīng) M小于或等于全部翼緣板高度 hf’受壓混凝土合力產(chǎn)生的力矩,則 x≤ hf’ ,屬于第一類 T形截面, 若 ,則 x hf’ ,屬于第二類 T形截面。 0() 2fc d f fhf b h h M??? ??0() 2fc d f fhf b h h M??? ??( 3)若為第一類 T形截面 由式 ,可求得所需受拉鋼筋面積 As 。 0, ( / 2 )c d f s d s c d ff b x f A M f b x h x??? ? ?( 4)若為第二類 T形截面 由公式 求得受壓區(qū)高度 x并滿足 。將各值代入 求得所需受拉鋼筋面積 As 。 ( 5)選擇鋼筋,按構(gòu)造要求進(jìn)行布置。 ? ?00( ) ( )22 fc d c d f f hxM f b x h f b b h h ???? ? ? ? ?0fbh x h?? ??()c d c d f f s d sf b x f h b b f A??? ? ?截面復(fù)核 已知:受拉鋼筋截面積 As及鋼筋布置、截面尺寸和材料強度,環(huán)境類別。 要求:復(fù)核截面的抗彎承載能力。 解: ( 1)檢查鋼筋布置是否符合規(guī)范要求; ( 2)判定 T形截面類型 這時,若滿足 ,則 x≤ hf’ ,屬于第一類 T形截面,否則屬于第二類 T形截面。 c d f f s d sf b h f A?? ?( 3)若為第一類 T形截面 由 fcdbf’x=fsdAs求得受壓區(qū)高度 x,應(yīng)滿足x≤ hf’ 。將各值及 x值代入 求得正截面抗彎承載能力 Mu,必須滿足 Mu≥ M。 0( / 2 )u c d fM f b x h x???( 4)若為第二類 T形截面 由 求得受壓區(qū)高度 x,滿足 將各值代入 即可求得正截面抗彎承載能力,必須滿足Mu≥ M 。 ()c d c d f f s d sf b x f h b b f A??? ? ?0fbh x h?? ??? ?00( ) ( )22 fc d c d f f hxM f b x h f b b h h ???? ? ? ? ?應(yīng)變測點???? ??百分表??????應(yīng)變測點彎矩M圖剪力 V 圖?????試驗梁布置示意圖 ???????? ????φφ ???φ?? ??? =? y=? uⅠ Ⅱ ⅢⅠ a Ⅱ a aⅢ裂縫即將出現(xiàn) 縱向鋼筋屈服??????? ? =????? ??? ?? ? ??????? ?? ???????????破壞梁正截面各階段的應(yīng)力應(yīng)變圖和應(yīng)力圖 a)混凝土的平均應(yīng)變分布; b)混凝土正應(yīng)力分布 ???????? ????φφ???φ?? ??? =?y=?uⅠ Ⅱ ⅢⅠ a Ⅱ a aⅢ裂縫即將出現(xiàn) 縱向鋼筋屈服???????? =? ???? ??? ?? ? ??????? ?? ???????????破壞第 I階段:整體(全截面)工作階段 (裂縫即將出現(xiàn) ) 第Ⅱ階段 帶裂縫工作階段 ???????? ????φφ???φ????? =?y=?uⅠ Ⅱ ⅢⅠ a Ⅱ a aⅢ裂縫即將出現(xiàn) 縱向鋼筋屈服???????? =????? ??? ?? ? ??????? ?? ???????????破壞第Ⅲ階段 破壞階段 ???????? ????φφ???φ????? =?y=?uⅠ Ⅱ ⅢⅠ a Ⅱ a aⅢ裂縫即將出現(xiàn) 縱向鋼筋屈服???????? =????? ??? ?? ? ??????? ?? ???????????破壞ε =?α?全塑性工作階段( σ 不變, ε 增大)彈性工作階段Oσ?σε ?ε?( σ ε 成正比,E =tan α )鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線 ★此假定意味著鋼筋的應(yīng)力 — 應(yīng)變關(guān)系可采用彈性 — 全塑性曲線。