雙筋截面T形截面PPT課件

1、1第四節(jié)雙筋矩形受彎承載力截面2雙筋截面指在受拉區(qū)和受壓區(qū)都按計(jì)算配置縱向受力鋼筋的截面。適用條件：1結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變的作用（如地震作用），使截面上的彎矩改變方向。2截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值大于單筋截面所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值，而截面尺寸和材料品種等由于某些限制又不能改變。3雙筋截面梁是否經(jīng)濟(jì)？很顯然，用鋼筋協(xié)助混凝土受壓是很顯然，用鋼筋協(xié)助混凝土受壓是 不經(jīng)濟(jì)的！但配置受壓鋼筋除了承壓之外，也帶來(lái)有利的配置受壓鋼筋除了承壓之外，也帶來(lái)有利的作用：作用：v增強(qiáng)增強(qiáng)梁的梁的剛度和延性剛度和延性；v減少減少在長(zhǎng)期荷載作用下的在長(zhǎng)期荷載作用下的徐變徐變和和收縮收縮變形。變形。4一.基本假定雙筋截面

2、梁破壞時(shí)的受力特點(diǎn)與單筋截面梁相似！試驗(yàn)表明：只要滿足xbho的條件，就具有適筋梁的塑性破壞性質(zhì) 即受拉鋼筋先屈服，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)比較明顯的變形過(guò)程，受壓區(qū)混凝土才被壓碎。5因此計(jì)算時(shí)：雙筋矩形截面受壓區(qū)混凝土受壓區(qū)混凝土仍可采用等效矩形應(yīng)力圖形；也可采用換算的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。6雙筋截面受彎構(gòu)件到達(dá)承載能力極限狀態(tài)雙筋截面受彎構(gòu)件到達(dá)承載能力極限狀態(tài)時(shí)的截面應(yīng)力如圖所示：時(shí)的截面應(yīng)力如圖所示： 由平衡條件可寫出：由平衡條件可寫出：v 1 1fcfc bx fyas =fyas （4-49）v m1 1fcfcbx（ho0.5x）+fyas (hoas） （4-50）7二基本計(jì)算公式：二基本計(jì)算公

3、式：v 1 1fcfc bx fyas =fyas （4-49）v m1 1fcfcbx（ho0.5x）+fyas(hoas）式中：式中： fy鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； as受壓鋼筋截面面積；受壓鋼筋截面面積； as受壓鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離。受壓鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離。 其它符號(hào)意義同前。其它符號(hào)意義同前。 8三計(jì)算公式的應(yīng)用 第一種情況鋼筋截面面積的確定 1受壓區(qū)鋼筋未知時(shí)： 已知截面的彎矩設(shè)計(jì)值m，截面尺寸bxh，鋼筋的種類和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。要確定asas、asas。注意：在計(jì)算公式中，有三個(gè)未知數(shù)asas、asas和和x x，需補(bǔ)充條件： 1fc b1

4、fc bx x fyasfyas =fy =fyasas m m1fcb1fcbx x（ho0.5ho0.5x x）+ +fyasfyas (ho (hoasas）9如何考慮補(bǔ)充條件？ v為節(jié)約鋼材，充分發(fā)揮混凝土的強(qiáng)度，可以 假定：受壓區(qū)的高度等于其極限高度，即： x=bho 于是 代入補(bǔ)充條件，可由（4-50） m1fcbx（ho0.5x）+fyas (hoas） 求得as ，再求as 。102受壓區(qū)鋼筋已知時(shí)： 已知截面的彎矩設(shè)計(jì)值m，截面尺寸bxh，鋼筋的種類和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)以及受壓鋼筋asas ， 要確定asas 。此時(shí)：只有兩個(gè)未知數(shù)asas和和x x，直接由公式可求得。，直接由

5、公式可求得。11第二種情況截面校核對(duì)已設(shè)計(jì)好的構(gòu)件（asas、asas已知已知 ）， 要確定截面能否抵抗給定的彎矩設(shè)計(jì)值。v先計(jì)算受壓區(qū)高度x： 按1fc bfc bx x fyasfyas =fy =fyas as 求得求得x xv如果滿足適用條件，則由如果滿足適用條件，則由 m m=1fcbfcbx x（ho0.5ho0.5x x）+ + fyas fyas (hoas (hoas） 可知能夠抵抗的彎矩多大?？芍軌虻挚沟膹澗囟啻?。12問(wèn)題？v如果適用條件不滿足，怎么辦？v如果承載力不滿足，怎么辦？13四適用條件四適用條件條件1.為防止出現(xiàn)超筋破壞, 應(yīng)滿足: xxb bho ( 4-51

6、) ho ( 4-51) 條件2.為保證破壞時(shí)受壓鋼筋能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值,須滿足： x2as (4-52) 14適用條件2的由來(lái)：試驗(yàn)及理論分析認(rèn)為只有只有當(dāng)混凝土當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度達(dá)到某一必要高度受壓區(qū)高度達(dá)到某一必要高度時(shí)，受壓鋼筋才能出現(xiàn)屈服時(shí)，受壓鋼筋才能出現(xiàn)屈服，即發(fā)揮出受壓，即發(fā)揮出受壓鋼筋的全部潛力。鋼筋的全部潛力。否則否則，就可能出現(xiàn)當(dāng)構(gòu)件破壞時(shí)，受壓鋼筋尚處于彈性階段的情況。15適用條件2不能滿足的處理：在實(shí)際設(shè)計(jì)中，如不能滿足公式要求，受壓在實(shí)際設(shè)計(jì)中，如不能滿足公式要求，受壓鋼筋的應(yīng)力達(dá)不到鋼筋的應(yīng)力達(dá)不到fyfy而成為未知數(shù)，可而成為未知數(shù)，可近似地取近似地取 x=2a

7、這意味著受壓鋼筋合力點(diǎn)與混凝土受壓區(qū)的這意味著受壓鋼筋合力點(diǎn)與混凝土受壓區(qū)的合力點(diǎn)相合力點(diǎn)相重合重合。此時(shí)此時(shí)若若對(duì)合力作用點(diǎn)取矩，即可得出，即可得出： m=fyas(ho-as) （4-53) 可直接確定as。16 問(wèn)題 ？1.雙筋截面梁需要驗(yàn)算最小配筋率嗎？2.理論上，as與它相對(duì)應(yīng)的受拉鋼筋as2可以將構(gòu)件截面的受彎承載力提高到任意需要的數(shù)值， 實(shí)際工程中如何？為什么？1718192021 第第 五五 節(jié)節(jié)t t型截面的受彎承載型截面的受彎承載力計(jì)算力計(jì)算22t形截面的應(yīng)用起因在正截面受彎承載力計(jì)算中不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗拉作用；變化對(duì)于截面尺寸較大的矩形截面構(gòu)件，可將受拉區(qū)混凝土一

8、部分剔除，并將受拉鋼筋集中配置，而保持截面高度不變，則可形成t形截面;結(jié)果不但不影響截面的受彎承載力，還可節(jié)省不必要的混凝土，減輕結(jié)構(gòu)自重，獲得經(jīng)濟(jì)效果。23t形截面應(yīng)用廣泛（包括i字形）v吊車梁、薄腹梁、檁條等多為t形截面；v預(yù)制空心板或槽板、形板、形板等也可換成i字形、t字形，再按t形截面受彎構(gòu)件計(jì)算。v現(xiàn)澆樓蓋梁與板整澆的主、次梁也屬于t形截面梁；24如圖所示結(jié)構(gòu)，如何取截面計(jì)算？v倒l形截面梁、i形截面薄腹梁、v槽形板、多孔板等如何計(jì)算？25一t形截面的類型及翼緣 的計(jì)算寬度（一）t形截面的類型及判別條件根據(jù)受壓區(qū)應(yīng)力圖形（指等效矩形應(yīng)力圖形）中和軸位置的不同，可將t形截面分為以下兩類

9、：1第一類：中和軸在翼緣內(nèi)，即xhf；2第二類：中和軸位于肋部，即xhf。26為明確兩類截面的判別界限，應(yīng)首先分析中和軸恰好通過(guò)翼緣邊緣的情況：v1fcbfhf=asfy （4-38)vmuf=1fcbfhf（ho-hf/2） (4-39) 為t型截面界限情況時(shí)所承受的最大內(nèi)力。 muf翼緣能承擔(dān)的最大彎矩。 27不是界限情況呢？ 必有兩個(gè)可能：若： fyas1fcbfhf （ 4-40a）或 m1fcbfhf（ho-hf/2 ） （4-40b ）此時(shí)，中和軸在翼緣內(nèi)，即x hf那么，應(yīng)是第一類t形截面！28若： fyas 1fcbfhf （4-41a）或 m1fcbfhf（ho-hf/2）

10、（4-41b）此時(shí)，中和軸必在肋內(nèi)，即x hf那么，符合第二類t形截面。29（二）翼緣計(jì)算寬度t形截面中：v翼緣指外伸部分，其寬度和高度分別為bf和hf；v翼緣面積（ bf-b） hf ；v腹板（bh）部分為截面的腹板。3031v現(xiàn)澆腹板樓蓋中，與梁整體連接的樓板作為梁截面的翼緣參與受彎。v特點(diǎn)：受壓翼緣的寬度bf越大，截面的承載力越高，因?yàn)樵龃笠砭壙墒故軌簠^(qū)高度x減小，內(nèi)力臂z增大。v但：距腹板越遠(yuǎn)的板參與受力的程度越小，計(jì)算中對(duì)bf有所限制；v為此：計(jì)算寬度bf應(yīng)按表4.8所列各項(xiàng)中的最小值采用。32二基本公式及適用條件（一）第一類t形截面分析：第一類t形截面（x hf），相當(dāng)于寬度為bf的矩形截面，可用b以bf代替，計(jì)算：按矩形截面的公式計(jì)算： 1fcbfx = fyas （4.42） m 1fcbfx（ho-x/2）（4.43）33適用條件： 1b b 因因xhxhf f，一般也小于，一般也小于h hf f，故可，故可不必進(jìn)行不必進(jìn)行最大最大配筋率的驗(yàn)算。配筋率的驗(yàn)算。 2 2asminbhasminbh因因t t形截面一般肋寬較小，而配筋不能過(guò)少，故形截面一般肋寬較小，而配筋不能過(guò)少，故此條件必須驗(yàn)算。此條件必須驗(yàn)算。其中其中b b是肋寬而不是是肋寬而不是bfbf。34（二）第二類t形截面由平衡條件得：v1fcbfx+1fc（