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受弯构件的正截面承载力计算

受弯构件的正截面承载力计算
受弯构件的正截面承载力计算

第4章受弯构件的正截面承载力计算

1.具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段,各有何特点?

答:第Ⅰ阶段:混凝土开裂前的未裂阶段

当荷载很小,梁内尚未出现裂缝时,正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小,钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段,截面曲率与弯矩成正比,应变沿截面高度呈直线分布(即符合平截面假定),相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。

随着荷载的增加,截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征,因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时,相应的拉应力也达到其抗拉强度,受拉区混凝土即将开裂,截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末,或称为Ⅰa阶段。此时,在截面的受压区,由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变,混凝土基本上仍处于弹性状态,故其压应力分布仍接近于三角形。

第Ⅱ阶段:混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段

受拉区混凝土一旦开裂,正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中,已经开裂的受拉区混凝土退出工作,拉力转由钢筋承担,致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加,钢筋的应力和应变不断增长,裂缝逐渐开展,中和轴随之上升;同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大,受压区混凝土的塑性性质越来越明显,应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。

在这一阶段,截面曲率与弯矩不再成正比,而是截面曲率比弯矩增加得更快。

还应指出,当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后,受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝,就裂缝所在的截面而言,原来的同一平面现已部分分裂成两个平面,钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明,当应变的量测标距较大,跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说,截面的应变分布大体上仍符合平截面假定,即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此,各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。

第Ⅲ阶段:钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段

随着荷载进一步增加,受拉区钢筋和受压区混凝土的应力、应变也不断增大。当裂缝截面中的钢筋拉应力达到屈服强度时,正截面的受力过程就进入第Ⅲ阶段。这时,裂缝截面处的钢筋在应力保持不变的情况下将产生明显的塑性伸长,从而使裂缝急剧开展,中和轴进一步上升,受压区高度迅速减小,压应力不断增大,直到受压区边缘纤维的压应变达到混凝土弯曲受压的极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,混凝土在一个不太长的范围内被压碎,从而导致截面最终破坏。我们把截面临破坏前(即第Ⅲ阶段末)的受力状态称为Ⅲa阶段。

在第Ⅲ阶段,受压区混凝土应力图形成更丰满的曲线形。在截面临近破坏的Ⅲa阶段,受压区的最大压应力不在压应变最大的受压区边缘,而在离开受压区边缘一定距离的某一纤维层上。这和混凝土轴心受压在临近破坏时应力应变曲线具有“下降段”的性质是类似的。至于受拉钢筋,当采用具有明显流幅的普通热轧钢筋时,在整个第Ⅲ阶段,其应力均等于屈服强度。

2.钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计有何关系?

答:Ⅰa阶段的截面应力分布图形是计算开裂弯矩M cr的依据;第Ⅱ阶段的截面应力分布图形是受弯构件在使用阶段的情况,是受弯构件计算挠度和裂缝宽度的依据;Ⅲa阶段的截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。

3.何谓配筋率?配筋率对梁破坏形态有什么的影响?

答:配筋率ρ是指受拉钢筋截面面积A s与梁截面有效面积bh0之比(见图题3-1),即

bh A s

=

ρ 式中

A s —— 受拉钢筋截面面积; b —— 梁截面宽度;

h 0 —— 梁截面有效高度,h 0=h-a ; h —— 梁截面高度;

a —— 纵向受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离。

随着配筋率不同,钢筋混凝土梁可能出现下面三种不同的破坏形态: 1) 适筋破坏形态

适筋梁从开始加荷直至破坏,

面所能承担的弯矩增加甚微,时裂缝开展较宽,挠度较大,题4-2a )都能得到充分利用,符合安全、经济的要求,故在实际工程中,受弯构件都应设计成适筋梁。

2) 超筋破坏形态

配筋率过大的梁称为“超筋梁”。试验表明,由于超筋梁内钢筋配置过多,抗拉能力过强,当荷载加到一定程度后,在钢筋的拉应力尚未达到屈服强度之前,受压区混凝土已先被压碎,致使构件破坏(图4-4b )。由于超筋梁在破坏前钢筋尚未屈服而仍处于弹性工作阶段,裂缝开展不宽,延伸不高,梁的挠度较小,如图题3-2b 所示。由于它在没有明显预兆的情况下突然破坏,故其破坏类型属脆性破坏。超筋梁虽然配置有很多受拉钢筋,但其强度不能充分利用,这是不经济的,同时破坏前又无明显预兆,所以在实际工程中应避免设计成超筋梁。

3) 少筋破坏形态

配筋率过低的梁称为“少筋梁”。这种梁在开裂以前受拉区的拉力主要由混凝土承担,钢筋承担的拉力占很少一部分。到了第Ⅰ阶段末,受拉区一旦开裂,拉力就几乎全部转由钢筋承担。由于钢筋数量太少,使裂缝截面的钢筋拉应力突然剧增至超过屈服强度而进入强化阶段,此时钢筋塑性伸长已很大,裂缝开展过宽,梁将严重下垂,即使受压区混凝土暂未压碎,但过大的变形及裂缝已经不适于继续承载,从而标志着梁的破坏(图题3-2c ),在个别情况

题-3-1配筋率

题3-2 梁正截面的三种破坏形式 a )适筋梁b )超筋梁c )少筋梁

下,钢筋甚至可能被拉断。上述破坏过程一般是在梁出现第一条裂缝后突然发生,所以也属脆性破坏。因此,少筋梁也是不安全的。少筋梁虽然配了钢筋,但不能起到提高纯混凝土梁承载能力的作用,同时,混凝土的抗压强度也不能充分利用,因此在实际工程设计中也应避免。

不同配筋量梁的M 0—?0关系如图题3-3所示。

4.正截面承载力计算有哪些基本假定? 答:正截面承载力计算的基本假定有:

1)平截面假定:在构件受荷以后,截面应变沿截面高度保持线性分布。是指梁的变形规律符合“平均应变平截面假定”。

2)不考虑混凝土的抗拉强度。对处于承载能力极限状态下的正截面,其受拉区混凝土的绝大部分因开裂已经退出工作,而中和轴以下可能残留很小的未开裂部分,其合力小且离中和轴较近,作用相对很小,为简化计算,完全可以忽略其抗拉强度的影响。

3)混凝土的压应力与压应变之间的关系曲线按抛物线上升段和水平段取用,对于正截面处于非均匀受压时的混凝土,极限压应变的取值最大不超过0.0033。如图题4-1所示。

混凝土受压应力-应变关系曲线方程为: 当εc ≤ε0时(上升段)

???

?

???????? ??--=n c

c c f 011εεσ 当ε0<εc ≤εcu 时(水平段)

c c f =σ

4)钢筋应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。受拉钢筋的极限应变取0.01。 这一假定对钢筋的应力应变曲线采用了简化的理想化曲线,如图题4-2所示。曲线亦分两段组成: 第一段,当0≤εs ≤εy 时

σs =εs E s

第二段,当εs >εy 时

σs = f y

5.适筋梁与超筋梁破坏的本质区别是什么?什么是“界限破坏”?单筋矩形截面梁防止超筋破坏的公式有哪些?

答:适筋梁与超筋梁破坏的本质区别在于:前者受拉钢筋首先屈服,经过一段塑性变形后,受压区混凝土才被压碎;后者在钢筋屈服前,受压区混凝土首先达到弯曲受压极限压应变,导致构件破坏。

具有某个特定配筋率的梁,当其受拉钢筋开始屈服时,受压区边缘也刚好达到混凝土弯曲受压时的极限压应变。也就是说,钢筋屈服与受压区混凝土被压碎同时发生。我们把梁的这种破坏特征称为“界限破坏”。不难看出,这个特定的配筋率就是适筋梁的界限。

设计时,为使所设计的梁保持在适筋范围内而不致成为超筋梁,单筋矩形截面梁基本公式的适用条

题4-1 混凝土应力-应变关系曲线

题4-2 理想化的钢筋应力应变关系曲线

件为:

??

???

????

????? ??

-=≤=≤=≤≤2 01max 10

b b

c u y

c b b b b b

x h bx f M M f f h x x ααξρρξξξ或或或

上式中的第四个表达式意味着超过最大配筋率的用钢量并不能提高梁的承载力,M umax 为单筋矩形截面受弯承载力的上限值,这表明超筋梁是不经济的。

6.确定适筋梁的最小配筋率的原则是什么?单筋矩形截面梁防止少筋破坏的公式有哪些? 答:原则上可以用M u =M cu 的条件来确定适筋梁的最小配筋率ρ

min ,即按最小配筋率配筋的梁,用

基本公式所算得的破坏弯矩不应小于同截面、同强度等级的素混凝土梁所能承担的弯矩。

设计时,为避免设计成少筋梁,单筋矩形截面梁基本公式的适用条件为:

A s ≥A s,min =ρmin bh

当A s

7.梁的截面尺寸与纵向受力钢筋有哪些构造要求? 答:(1)梁的截面尺寸的构造要求

矩形截面梁的高宽比h/b 一般取2.0~3.5;T 形截面梁的h/b 一般取2.5~4.0(此处b 为梁肋宽)。为了统一模板尺寸便于施工,建议梁的宽度采用b

150、180、200、250、300、350mm 度采用h =250、300、350……750、800、900、等尺寸。

(2)梁的纵向受力钢筋的构造要求

梁中常用的纵向受力钢筋直径为根数最好不少于3(或4)根。同直径的钢筋,钢筋直径相差至少取2mm ,施工中能用肉眼识别。

密实性,纵筋的净间距应满足图题6(a )若钢筋必须排成两排时,上、下两排钢筋应当对齐。

为了保证钢筋不被锈蚀,同时保证钢筋与混凝土

紧密粘结,梁内钢筋的两侧和近边都应设有保护层。梁、板、柱的混凝土保护层厚度与环境类别和混凝土强度等级有关,见附表18。由该表知,当环境类别为一类时,即在室内正常环境下,其最小厚度应不小于钢筋的公称直径和25mm 。在梁截面选择配筋计算时,若环境类别为一类,一般可取h 0=h-35mm (一排钢筋时,图题6(b );或h 0=h-60mm (两排钢筋时,图题6(a ))。 此外,为了固定箍筋并与受力钢筋连成钢筋骨架,在梁内应设置架立钢筋,当跨度小于4m 时,其直径不宜小于8mm ;当跨度为4m~6m 时,不宜小于10mm ;当跨度大于6m 时,不宜小于12mm 。

8.板的截面尺寸、受力钢筋与分布钢筋有哪些构造要求?

题6 净距、保护层及有效高度

答: 1)板的截面尺寸构造要求

现浇板的宽度一般较大,设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。其最小厚度除应满足各项功能要求外,尚应满足下表的要求。

现浇板厚度以10mm为模数。

2)板的受力钢筋的构造要求

题8 板的配筋

为了便于浇注混凝土,保证钢筋周围混凝土的密实性,板内钢筋间距不宜太密;为了正常地分担内力,也不宜过稀。钢筋的间距一般在70mm~200mm内;当h>150mm时,间距不应大于1.5h,在板的每米宽度内也不得少于3根。

板的混凝土保护层厚度一般取15mm,所以计算板的配筋时,一般可取h0=h-20mm。但对露天或室内高湿度环境下的板,当采用C25及C30时,板的保护层应加厚10mm,则可取板的有效厚度h0=h-30mm。

3)板的分布钢筋的构造要求

垂直于板的受力钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋(图题8)。分布钢筋的作用是将板面上的荷载更均匀地传布给受力钢筋,同时在施工中可固定受力钢筋的位置,而且用它抵抗温度、收缩应力。

分布钢筋可按构造配置。《混凝土结构设计规范》中规定:分布钢筋的截面面积不应小于受力钢筋截面面积的15%,同时要求在单向板中其间距不应大于250mm,其直径不宜小于6mm。

9.在什么情况下采用双筋梁

答:在梁内利用钢筋来帮助混凝土承担压力并不经济,一般不宜采用。因此,只有在某些特殊情况

下方采用双筋梁。例如,当构件承担的弯矩过大,而截面尺寸受建筑净空限制不能增大,混凝土强度等级也不宜再提高,采用单筋截面将无法满足x ≤ξb h 0的条件时,则可考虑采用双筋梁。此外,当梁截面由于不同荷载组合而承受正负弯矩的情况下,亦可按双筋截面计算。

10.双筋矩形截面梁中如何保证受压钢筋的应力达到抗压强度设计值?

答:双筋矩形截面梁中,受压钢筋的压应力s

σ'达到抗压强度设计值y f '的先决条件应满足: a x '≥2 或 a h z '-≤0

其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足上式规定时,则表明受压钢筋的位置

离中和轴太近,受压钢筋的应变s

ε'太小,以致其应力达不到抗压强度设计值y f '。以上a ′为受压钢筋截面重心至混凝土受压边缘的距离。

此外,必须注意,在计算中若考虑受压钢筋作用时,应按规范规定,箍筋应做成封闭式,其间距不应大于15d (d 为受压钢筋最小直径),且不宜大于400mm 。否则,纵向受压钢筋可能发生纵向弯曲(压屈)而向外凸出,引起保护层剥落甚至使受压混凝土过早发生脆性破坏。

11.设计双筋受弯构件正截面时,当A s ′为未知时,应如何计算?当A s ′为已知时应如何计算?两者的主要区别是什么?

答:(1)已知M 、b 、h 和材料强度等级,计算所需A s 和A s ′

在两个基本公式中共有三个未知数,即A s 、A s ′和x ,因而需再补充一个条件方能求解。在实际工程设计中,为了减少受压钢筋面积,使总用钢量A s +A s ′最省,应充分利用受压区混凝土承担压力。因此,可先假设受压区高度x = x b =ξb h 0或ξ=ξb ,这就使x 或ξ成为已知,而只需求算A s 和A s ′。

(2)已知M 、b 、h 和材料强度以及A s ′,计算所需A s A s ′既然已知,即可求出A s ′所承担的弯矩,由M 减去A s ′所承担的弯矩,即为A s 应承担的弯矩,此问题就已转化为前面已经介绍过的单筋矩形截面问题。

12.双筋矩形截面梁在承载力复核时可能产生哪几种情况?

答:双筋矩形截面梁在承载力复核:已知截面尺寸b 、h 和材料强度等级以及A s 和A ’s ,需复核构件正截面的受弯承载力,即求截面所能承担的弯矩。

此时可首先由下式求得x 。

s y s

y c A f A f bx f =''+1α 当符合2a ′≤ x ≤ξb h 0时,可将x 值代入下式),便可求得正截面承载力M u 。

)(2001a h A f x h bx f M M s

y c u '-''+??

? ??

-=≤α 若x <2a ′,则近似的按下式计算M u ,

即M u =f y A s (h 0- a ′);

若x >ξb h 0,则说明已为超筋截面。对于已建成的结构构件,其承载力只能按x =ξb h 0计算,此时,将x =ξb h 0代入下式,

)(2001a h A f x h bx f M M s

y c u '-''+??? ?

?

-=≤α 所得M u 即为此梁的极限承载力。如果所复核的梁尚处于设计阶段,则应重新设计使之不成为超筋梁。

13.受弯构件T 形梁的如何鉴别它属于哪一种类型?

答:第一类T 形梁:这一类梁的截面虽为T 形,但由于中和轴通过翼缘,即x ≤h f ′,混凝土受压区为矩形;第二类T 形梁:这一类梁截面的中和轴通过肋部,即x > h f ′,故混凝土受压区为T 形。

在截面设计时,弯矩设计值M 为已知,故:

当M h h h b f f f f c ≥???? ??

'-''201α,属于第一类T 形截面; 当M h h h b f f f f c

? ??

'-''201α,属于第二类T 形截面。 在复核截面时,由于受拉钢筋面积为A s 已知,故

当s y f f c A f h b f ≥''1α时,属于第一类T 形截面; 当s y f f c A f h b f <''1α时,属于第二类T 形截面。

第三章__受弯构件正截面承载力计算

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题: 1、对受弯构件,必须进行正截面承载力 、 抗弯,抗剪 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有丛向受力筋 、 架立筋 、 箍筋 、 弯起 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 环境 、 混凝土强度等级 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中,=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。 5、梁截面设计时,采用C20混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时ho=h-40 、两排钢筋时 ho=h-60 。 6、梁截面设计时,采用C25混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时 ho=h-35 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 只在受拉区配置纵向受力筋 的梁。 8、双筋梁是指 受拉区和受拉区都配置纵向受力钢筋 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 25MM ,上部钢筋的净距为 30MM 和1.5d 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 少梁筋 ,x a m .ρρ≤是为了防止 超梁筋 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中,不必验算的条件分别为 b ξξ≤ 和 m i n 0 ρρ≥= bh A s 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 三种。 13、板中分布筋的作用是 固定受力筋 、 承受收缩和温度变化产生的内力 、 承受分布板上局部荷载产生的内力,承受单向板沿长跨方向实际存在的某些弯矩 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 s a x '≥2 。

15、单筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 min 0 ρρ≥= bh A s 。 16、双筋梁截面设计时,当s A '和s A 均为未知,引进的第三个条件是 b ξξ= 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时,HPB235,HRB335,HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m in =ρ 和 y t f f /45m in =ρ较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξ ,说明 该梁为超筋梁 。 二、判断题: 1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。( ) 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。( ) 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。( ) 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 6、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 7、在钢筋混凝土梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 8、双筋矩形截面梁,如已配s A ',则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。( ) 9、只要受压区配置了钢筋,就一定是双筋截面梁。( ) 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。( ) 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。( ) 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s = ρ。( )

受弯构件正截面受弯承载力计算.

第4章受弯构件正截面受弯承载力计算 一、判断题 1.界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。 ( √ 2.界限相对受压区高度ξb由钢筋的强度等级决定。 ( √ 3.混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ 4.在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × 5.在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6.在适筋梁中其他条件不变时ρ越大,受弯构件正截面承载力也越大。√ 7.梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × 8,在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直,即正交,故称其破坏为正截面破坏。( √ 9.混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × 10.单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min=A s,min/bh0。 ( × 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max由截面尺寸确定。 ( × 12.受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × 13.T形截面构件受弯后,翼缘上的压应力分布是不均匀的,距离腹板愈远,压应力愈小。( √ 14.第一类T形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。 ( × 15.超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。 ( × 16.以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。(×) 17.与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。(×) 18.素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。(√) 19.梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。(×) 二、填空题 1.防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin_______,防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax____。

受弯构件正截面承载力问题详解

第五章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题: 1、钢筋混凝土受弯构件,随配筋率的变化,可能出现 少筋、 超筋 和 适筋 等三种沿正截面的破坏形态. 2、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0min =ρ 和 y t f f /45min =ρ 较大者. 3、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξ ,说明 该梁为超筋梁 . 4.受弯构件min ρρ≥是为了____防止产生少筋破坏_______________;max ρρ≤是为了___防止产生超筋破坏_. 5.第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的试用条件中,不必验算的条件分别是____b ξξ≤___及__min ρρ≥_______. 6.T 形截面连续梁,跨中按 T 形 截面,而支座边按 矩形 截面计算. 7、混凝土受弯构件的受力过程可分三个阶段,承载力计算以Ⅲa 阶段为依据,抗裂计算以Ⅰa 阶段为依据,变形和裂缝计算以Ⅱ阶段为依据. 8、对钢筋混凝土双筋梁进行截面设计时,如s A 与 ' s A 都未知,计算时引入的补充条件为 b ξξ=. 二、判断题: 1、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定.( ∨ ) 2、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的.( ∨ ) 3、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大.( ∨ ) 4、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大.( ∨ ) 5.梁中有计算受压筋时,应设封闭箍筋(√ ) 6.f h x '≤的T 形截面梁,因为其正截面抗弯强度相当于宽度为f b '的矩形截面,所以配筋率ρ也用f b '来表示,即0/h b A f s '=ρ( ? )0/bh A s =ρ 7.在适筋围的钢筋混凝土受弯构件中,提高混凝土标号对于提高正截面抗弯强度的作用不是很明显的( √ ) 三、选择题: 1、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形,其确定原则为( A ). A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合 2、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋屈服与受压混凝土边缘达到极限压应变同时发生的破坏属于( C ). A 适筋破坏 B 超筋破坏 C 界限破坏 D 少筋破坏 3、正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为( B ). A 中和轴以下混凝土全部开裂 B 混凝土抗拉强度低 C 中和轴附近部分受拉混凝土围小且产生的力矩很小 D 混凝土退出工作

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算

第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件(梁、板)的设计内容:图3-1 ①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而 破坏,叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破 坏,叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度: a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观 区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度 通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束) 或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度60mm, 并以10mm为模数(讲一下模数制);工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的

两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h≤150mm 时,不应大于200mm,当板厚度h﹥150mm时,不应大 于1.5h,且不应大于250mm。板中受力筋间距一般不 小于70mm,由板中伸入支座的下部钢筋,其间距不应 大于400mm,其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3,其锚固长度l as不应小于5d。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm。 对于嵌固在砖墙内的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定: a. 钢筋间距不应大于200mm,直径不宜小于8mm(包括弯起钢筋在内), 其伸出墙边的长度不应小于l1/7(l1为单向板的跨度或双向板的短边跨 度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出 墙边的长度不应小于l1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm,且单位长度内的 总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋:其作用是: a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋; b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上; c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上 受力钢筋截面面积的15%,且不应小于该方向板截面面积的0.15%,分布 钢筋的间距不宜大于250mm,直经不宜小于6mm,对于集中荷载较大的情 况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm,当按双向 板设计时,应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定,并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%,其直径不宜过大,间距宜取150~200mm,并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度:保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关,在一般情况下,混凝土保护层取15mm,详见规范; 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离,用

受弯构件正截面承载力计算练习题

第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题(多项和单项选择) 1、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为( B ),板内纵向受力钢筋直径为( A )。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在( B )之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指( C )算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从( A )算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用( A )。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在( A )个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中内力主要有弯矩和剪力的构件为( A )。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有( B )受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为( A B C ) A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为( A )。

A、p min≤p≤p max B、p min>p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁,当截面校核时,2αsˊ/h0≤ξ≤ξb,则此时该截面所能承担的弯矩是( C )。 A、M u=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M u=f cm bh0ˊ2ξ(1-0.5ξ); C、M u= f cm bh02ξ(1-0.5ξ)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ); D、Mu=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ) 12、第一类T形截面梁,验算配筋率时,有效截面面积为( A )。 A、bh ; B、bh0; C、b fˊh fˊ; D、b fˊh0。 13、单筋矩形截面,为防止超筋破坏的发生,应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是( A )。 A、x≤x b; B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm; C、x≥2αS; D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时,若A S和A Sˊ均未知,则引入条件ξ=ξb,其实质是( A )。 A、先充分发挥压区混凝土的作用,不足部分用A Sˊ补充,这样求得的A S+A Sˊ较小; B、通过求极值确定出当ξ=ξb时,(A Sˊ+A S)最小; C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件; D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为( B )。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ; C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2); D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件,采用C20混凝土(f C=9.6Ν/mm2)Ⅱ级钢筋(f y=300N/mm2,ξb=0.554),该截面的最大配筋率是ρmax( D )。 A、2.53% ; B、18% ; C、1.93% ; D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后,计算时发现超筋,那么采取( D )措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量; B、提高混凝土强度等级; C、加大截截面尺寸; D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后,钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。(错) 2、矩形截面梁,当配置受压钢筋协助混凝土抗压时,可以改变梁截面的相对界限受压区高度。(对) 3、在受弯构件正截面承载力计算中,只要满足ρ≤ρmax的条件,梁就在适筋范围内。(错) 4、以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋梁,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入了强化阶段。(错) 5、整浇楼盖中的梁,由于板对梁的加强作用,梁各控制截面的承载力均可以按T形截面计算。(错)

受弯构件的正截面承载力计算

第4章受弯构件的正截面承载力计算 1.具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段,各有何特点? 答:第Ⅰ阶段:混凝土开裂前的未裂阶段 当荷载很小,梁内尚未出现裂缝时,正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小,钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段,截面曲率与弯矩成正比,应变沿截面高度呈直线分布(即符合平截面假定),相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。 随着荷载的增加,截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征,因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时,相应的拉应力也达到其抗拉强度,受拉区混凝土即将开裂,截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末,或称为Ⅰa阶段。此时,在截面的受压区,由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变,混凝土基本上仍处于弹性状态,故其压应力分布仍接近于三角形。 第Ⅱ阶段:混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段 受拉区混凝土一旦开裂,正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中,已经开裂的受拉区混凝土退出工作,拉力转由钢筋承担,致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加,钢筋的应力和应变不断增长,裂缝逐渐开展,中和轴随之上升;同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大,受压区混凝土的塑性性质越来越明显,应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。 在这一阶段,截面曲率与弯矩不再成正比,而是截面曲率比弯矩增加得更快。 还应指出,当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后,受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝,就裂缝所在的截面而言,原来的同一平面现已部分分裂成两个平面,钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明,当应变的量测标距较大,跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说,截面的应变分布大体上仍符合平截面假定,即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此,各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。 第Ⅲ阶段:钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段 随着荷载进一步增加,受拉区钢筋和受压区混凝土的应力、应变也不断增大。当裂缝截面中的钢筋拉应力达到屈服强度时,正截面的受力过程就进入第Ⅲ阶段。这时,裂缝截面处的钢筋在应力保持不变的情况下将产生明显的塑性伸长,从而使裂缝急剧开展,中和轴进一步上升,受压区高度迅速减小,压应力不断增大,直到受压区边缘纤维的压应变达到混凝土弯曲受压的极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,混凝土在一个不太长的范围内被压碎,从而导致截面最终破坏。我们把截面临破坏前(即第Ⅲ阶段末)的受力状态称为Ⅲa阶段。 在第Ⅲ阶段,受压区混凝土应力图形成更丰满的曲线形。在截面临近破坏的Ⅲa阶段,受压区的最大压应力不在压应变最大的受压区边缘,而在离开受压区边缘一定距离的某一纤维层上。这和混凝土轴心受压在临近破坏时应力应变曲线具有“下降段”的性质是类似的。至于受拉钢筋,当采用具有明显流幅的普通热轧钢筋时,在整个第Ⅲ阶段,其应力均等于屈服强度。 2.钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计有何关系? 答:Ⅰa阶段的截面应力分布图形是计算开裂弯矩M cr的依据;第Ⅱ阶段的截面应力分布图形是受弯构件在使用阶段的情况,是受弯构件计算挠度和裂缝宽度的依据;Ⅲa阶段的截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。 3.何谓配筋率?配筋率对梁破坏形态有什么的影响? 答:配筋率ρ是指受拉钢筋截面面积A s与梁截面有效面积bh0之比(见图题3-1),即

受弯构件正截面承载力计算测试

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题: 1、对受弯构件,必须进行 、 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有 、 、 、 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 、 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中,=0ε 、=cu ε 。 5、梁截面设计时,采用C20混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时 、两排钢筋时 。 6、梁截面设计时,采用C25混凝土,其截面的有效高度0h :一排钢筋时 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 的梁。 8、双筋梁是指 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 ,上部钢筋的净距为 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 ,x a m .ρρ≤是为了防止 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中,不必验算的条件分别为 和 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 三种。 13、板中分布筋的作用是 、 、 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 、 。 15、单筋矩形截面的适用条件是 、 。 16、双筋梁截面设计时,当s A '和s A 均为未知,引进的第三个条件是 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时,HPB235,HRB335,HRB400钢筋的b ξ分别为 、 、 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 和 较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξ ,说明 。 二、判断题:

1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。( ) 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。( ) 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。( ) 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。( ) 6、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 7、在钢筋混凝土梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大。( ) 8、双筋矩形截面梁,如已配s A ',则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。( ) 9、只要受压区配置了钢筋,就一定是双筋截面梁。( ) 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。( ) 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。( ) 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s =ρ。( ) 三、选择题: 1、受弯构件是指( )。 A 截面上有弯矩作用的构件 B 截面上有剪力作用的构件 C 截面上有弯矩和剪力作用的构件 D 截面上有弯矩、剪力、扭矩作用的构件 2、梁中受力纵筋的保护层厚度主要由( )决定。 A 纵筋级别 B 纵筋的直径大小 C 周围环境和混凝土的强度等级 D 箍筋的直径大小 3、保护层的厚度是指( )。 A 从受力纵筋的外边缘到混凝土边缘的距离 B 箍筋外皮到混凝土边缘的距离 C 纵向受力筋合力点到混凝土外边缘的距离 D 分布筋外边缘到混凝土边缘的距离 4、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形,其确定原则为( )。 A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合 5、界限相对受压区高度,当( )。 A 混凝土强度等级越高,b ξ越大 B 混凝土强度等级越高,b ξ越小 C 钢筋等级越

受弯构件的正截面承载力习题复习资料

第4章 受弯构件的正截面承载力 4.1选择题 1.( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 2.( A )作为受弯构件抗裂计算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 4.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的( B )。 A. 少筋破坏; B. 适筋破坏; C. 超筋破坏; D. 界限破坏; 5.下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限( C )。 A .b ξξ≤; B .0h x b ξ≤; C .' 2s a x ≤; D .max ρρ≤ 6.受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数s α取值为:( A )。 A .)5.01(ξξ-; B .)5.01(ξξ+; C .ξ5.01-; D .ξ5.01+;

7.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。 A .0h x b ξ≤; B .0h x b ξ>; C .'2s a x ≥; D .'2s a x <; 8.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是( D )。 A. 计算公式建立的基本原理不同; B. 受拉区与受压区截面形状不同; C. 破坏形态不同; D. 混凝土受压区的形状不同; 9.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( C )。 A. 提高混凝土强度等级; B. 增加保护层厚度; C. 增加截面高度; D. 增加截面宽度; 10.在T 形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是( A )。 A. 均匀分布; B. 按抛物线形分布; C. 按三角形分布; D. 部分均匀,部分不均匀分布; 11.混凝土保护层厚度是指( B )。 A. 纵向钢筋内表面到混凝土表面的距离; B. 纵向钢筋外表面到混凝土表面的距离; C. 箍筋外表面到混凝土表面的距离; D. 纵向钢筋重心到混凝土表面的距离; 12.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中,若'2s a x ≤,则说明 ( A )。 A. 受压钢筋配置过多; B. 受压钢筋配置过少; C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服; D. 截面尺寸过大; 4.2判断题 1. 混凝土保护层厚度越大越好。( × ) 2. 对于'f h x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件(梁、板)的设计内容:图3-1 ①正截面受弯承载力计算:破坏截面垂直于梁的轴线,承受弯矩作用而 破坏,叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算:破坏截面与梁截面斜交,承受弯剪作用而破 坏,叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求:对受弯构件进行设计与校核时,应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度: a.形状:有空心板、凹形板、扁矩形板等形式;它与梁的直观 区别是高宽比不同,有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度:板的混凝土用量大,因此应注意其经济性;板的厚度 通常不小于板跨度的1/35(简支)~1/40(弹性约束) 或1/12(悬臂)左右;一般民用现浇板最小厚度60mm, 并以10mm为模数(讲一下模数制);工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋:单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋,双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的 两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎

钢筋配筋时,其受力钢筋的间距:当板厚度h ≤150mm 时,不应大于200mm ,当板厚度h ﹥150mm 时,不应大 于1.5h ,且不应大于250mm 。板中受力筋间距一般不 小于70mm ,由板中伸入支座的下部钢筋,其间距不应 大于400mm ,其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3,其锚固长度l as 不应小于5d 。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm 。 对于嵌固在砖墙内的现浇板,在板的上部应配置构造钢筋,并应符合下列规定: a. 钢筋间距不应大于200mm ,直径不宜小于8mm (包括弯起钢筋在内),其伸出墙边的长度不应小于l 1/7(l 1为单向板的跨度或双向板的短边跨度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分,应双向配置上部构造钢筋,其伸出墙边的长度不应小于l 1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋,直径不宜小于6mm ,且单位长度内的总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋:其作用是: a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋; b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上; c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不应小于该方向板截面面积的0.15%,分布钢筋的间距不宜大于250mm ,直经不宜小于6mm ,对于集中荷载较大的情况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm ,当按双向板设计时,应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定,并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%,其直径不宜过大,间距宜取150~200mm ,并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度:保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关,在一般情况下,混凝土保护层取15mm ,详见规范; 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离,用 0h 表示,板通常取200-=h h mm 。

受弯构件的正截面受弯承载力.

第四章受弯构件的正截面受弯承载力 授课学时:10学时 学习目的和要求 1.深入理解受弯构件正截面的三个受力阶段及截面应力、应变分布,配筋率对梁正截面破坏形态的影响。 2.掌握正截面受弯承载力的一般计算方法和基本假定;理解等效矩形应力图,界限相对受压区高度,最大和最小配筋率的概念。 3.熟练掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面正截面承载力的配筋计算方法、适用条件和构造要求;理解受弯构件截面构造要求。 教学重点及难点 本章的重点是:①适筋梁的三个受力阶段,配筋率对梁正截面破坏形态的影响以及正截面受弯承载力的截面应力计算图形;②单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面受弯构件正截面承载力的计算。上述重点①也是本章的难点。 4.1 梁、板的一般构造 受弯构件主要是指各种类型的梁与板,它们是土木工程中用得最普遍的构件。与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。梁、板正截面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发的,即要求满足 4.1.1 截面形状与尺寸 1.截面形状 梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面,如图下图所示。

2.梁、板的截面尺寸 现浇梁、板的截面尺寸宜按下述采用: (1) 梁的高宽比 h/b:矩形截面:2.0~3.5;T形截面:2.5~4.0。 (2) 梁的高度 采用h=250,300,350,750,800,900,1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm,以上的为100mm。 (3)现浇板的宽度一般较大,设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。其厚度除应满足各项功能要求外,尚应满足下表的要求。

4.1.2 材料选择与一般构造 1.混凝土强度等级 梁、板常用的混凝土强度等级是C20,C30,C40。由下述可知,提高混凝土强度等级对增大受弯构件正截面受弯承载力的作用 不显著。 2.钢筋强度等级及常用直径 (1) 梁的钢筋强度等级和常用直径 1)梁内纵向受力钢筋 梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或 RRB400级(Ⅲ级)和HRB335级(Ⅱ级) 常用直径为12mm~25mm。根数最好不少于3(或4)根。设计中若采用两种不同直径的钢筋,钢筋直径相差至少2mm以便于在施工中能用肉眼识别。 2)梁的箍筋宜采用HPB235级、HRB335和HRB400级钢筋,常用直径是6mm,8mm 和10mm。 (2) 板的钢筋强度等级及常用直径:板内钢筋一般有纵向受拉钢筋与分布钢筋两种。 1)板的受力钢筋 板的纵向受拉钢筋常用HPB235级、HRB335级和HRB400级钢筋,常用直径是6mm、8mm、l0mm和12mm,其中现浇板的板面钢筋直径不宜小于8mm,如下图所示。

受弯构件正截面承载力.

第四章受弯构件正截面承载力 本章的意义和内容:本章主要讲述钢筋混凝土受弯构件正截面受弯性能及其承载力的计算原理和方 法,分析受弯构件正截面的破坏特征及其影响因素,介绍适筋梁三个工作阶段的特点及其相应的工程应用, 并通过对单筋、双筋和T形截面梁受力性能分析以及计算原理的重点阐述,讨论适筋梁、超筋梁、少筋梁 的分界以及设计适筋梁的工程意义。全章在分析和推导时以梁正截面混凝土相对受压区高度为主线,给 出了单筋、双筋和T形截面梁正截面承载力计算的基本公式和适用条件,并给出了相应的截面尺寸和纵向钢筋的构造要求。学习者除应掌握基本原理外,还应多做练习,掌握配筋计算及相关构造要求,为以后学习打下良好基础。此外,本章内容还可为其它复杂受力构件正截面计算提供理论基础,譬如偏心受压构件正截面承载力计算等。 、概念题 1、受弯构件的正截面抗裂验算是以______________ 状态为依据;裂缝宽度验算是以 _____________ 应力阶段 为依据;承载力计算是以__________________ 状态为依据;变形验算是以_________________ 应力阶段为依据。 2、适筋梁的特点是破坏始于_____________________________ ,钢筋经塑性伸长后,受压区边缘混凝土的 压应变达到______________________ 而破坏;超筋梁的破坏始于____________________________ ,破坏时挠度不大,裂缝很细,属于_____________ 性破坏。 3、适筋梁中规定< max的工程意义是____________________ ;> min的工程意义是___________________ 。 4、min 是依据______________________ 确定的。 5、对单筋T形截面受弯构件,其配筋率是按肋宽b计算的,即=A s/(bh0),而不是按A/(b f h0)计 算的,其中A s、b、b f和h o分别为____________________________ 、_________________ 、 ____________________ 和 _______________________ 。这是因为__________________________________ 。 6、在受压区配置受压钢筋A s,主要可提高截面的_______________ 和_____________________ 。 7、在适筋梁范围内,在不改变截面尺寸和配筋率的情况下,影响钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的主 要因素是______________________________ 。 8、在应用双筋矩形截面梁的基本计算公式时,应满足下列适用条件:①____________ ?,②_________ ;其中第①条是为了防止_____________________ ,而第②条是为了保证_________________________ 。 9、矩形截面梁的高宽比一般是____________ , T形截面梁的高宽比一般是_________________ 。 10、在受弯构件的正截面承载力计算中,可采用等效矩形压应力图形代替实际的曲线应力图形。两个图 形等效的原则是_______________________________________ 和_________________________________________ 。

受弯构件的正截面受弯承载力

受弯构件的正截面受弯承载力 3.1 已知梁的截面尺寸mm mm h b 500250?=?,承受的弯矩设计值 m kN M ?=90,采用混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,环境类别为一类。求所需纵向钢筋截面面积。 解:由附表4-4可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm , 故取mm a s 35=,则 mm h 465355000=-= 查表得:2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2 /300mm N f y = 0.11=α、8.01=β、55.0=b ξ 116.04652503.140.110902 6 201=????==bh f M c s αα 55.0124.0116.0211211=<=?--=--=b s ξαξ 938.02 116 .02112 211=?-+= -+= s s αγ 26 0688465 938.03001090mm h f M A s y s =???==γ 选用3 18 2 763mm A s = 验算:mm h mm x b 75.25546555.066.57465124.00=?=<=?=ξ 可以 min 763 1.43 0.61%0.450.450.21%250500300 t y f f ρρ= =>==?=? 同时0.2%ρ>,可以。 3.2 已知矩形截面简支梁,梁的截面尺寸mm mm h b 450200?=?,弯矩设计值 m kN M ?=140,采用混凝土强度等级C40,HRB400钢筋,结构安全等级为 二级,环境类别为二类a 。求所需纵向受拉钢筋的截面面积。 解:由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ,

受弯构件正截面承载力计算练习题

受弯构件正截面承载力计算练习题

第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题(多项和单项选择) 1、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为( B ),板内纵向受力钢筋直径为( A )。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在( B )之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指( C )算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从( A )算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用( A )。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在( A )个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中内力主要有弯矩和剪力的构件为( A )。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有( B )受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为( A B C )

A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为( A )。 A、p min≤p≤p max B、p min>p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁,当截面校核时,2αsˊ/h0≤ξ≤ξb,则此时该截面所能承担的弯矩是( C )。 A、M u=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M u=f cm bh0ˊ2ξ(1-0.5ξ); C、M u= f cm bh02ξ(1-0.5ξ)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ); D、Mu=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ) 12、第一类T形截面梁,验算配筋率时,有效截面面积为( A )。 A、bh ; B、bh0; C、b fˊh fˊ; D、b fˊh0。 13、单筋矩形截面,为防止超筋破坏的发生,应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是( A )。 A、x≤x b; B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm; C、x≥2αS; D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时,若A S和A Sˊ均未知,则引入条件ξ=ξb,其实质是( A )。 A、先充分发挥压区混凝土的作用,不足部分用A Sˊ补充,这样求得的A S+A Sˊ较小; B、通过求极值确定出当ξ=ξb时,(A Sˊ+A S)最小; C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件; D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为( B )。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ; C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2); D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件,采用C20混凝土(f C=9.6Ν/mm2)Ⅱ级钢筋(f y=300N/mm2,ξb=0.554),该截面的最大配筋率是ρmax( D )。 A、2.53% ; B、18% ; C、1.93% ; D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后,计算时发现超筋,那么采取( D )措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量; B、提高混凝土强度等级; C、加大截截面尺寸; D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后,钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。(错) 2、矩形截面梁,当配置受压钢筋协助混凝土抗压时,可以改变梁截面的相对界限受压区高度。(对) 3、在受弯构件正截面承载力计算中,只要满足ρ≤ρmax的条件,梁就在适筋范围内。(错)

第四章 受弯构件正截面承载力

第四章 受弯构件正截面承载力 本章的意义和内容:本章主要讲述钢筋混凝土受弯构件正截面受弯性能及其承载力的计算原理和方法,分析受弯构件正截面的破坏特征及其影响因素,介绍适筋梁三个工作阶段的特点及其相应的工程应用,并通过对单筋、双筋和T 形截面梁受力性能分析以及计算原理的重点阐述,讨论适筋梁、超筋梁、少筋梁的分界以及设计适筋梁的工程意义。全章在分析和推导时以梁正截面混凝土相对受压区高度ξ为主线,给出了单筋、双筋和T 形截面梁正截面承载力计算的基本公式和适用条件,并给出了相应的截面尺寸和纵向钢筋的构造要求。学习者除应掌握基本原理外,还应多做练习,掌握配筋计算及相关构造要求,为以后学习打下良好基础。此外,本章内容还可为其它复杂受力构件正截面计算提供理论基础,譬如偏心受压构件正截面承载力计算等。 一、概 念 题 (一)填空题 1、受弯构件的正截面抗裂验算是以 状态为依据;裂缝宽度验算是以 应力阶段为依据;承载力计算是以 状态为依据;变形验算是以 应力阶段为依据。 2、适筋梁的特点是破坏始于 ,钢筋经塑性伸长后,受压区边缘混凝土的压应变达到 而破坏;超筋梁的破坏始于 ,破坏时挠度不大,裂缝很细,属于 性破坏。 3、适筋梁中规定ρ≤max ρ的工程意义是 ;ρ≥min ρ的工程意义是 。 4、min ρ是依据 确定的。 5、对单筋T 形截面受弯构件,其配筋率ρ是按肋宽b 计算的,即ρ=s 0/()A bh ,而不是按s f 0/()A b h '计算的,其中s A 、b 、f b '和0h 分别为 、 、 和 。这是因为 。 6、在受压区配置受压钢筋s A ',主要可提高截面的 和 。 7、在适筋梁范围内,在不改变截面尺寸和配筋率的情况下,影响钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的主要因素是 。 8、在应用双筋矩形截面梁的基本计算公式时,应满足下列适用条件:① ;② ;其中第①条是为了防止 ,而第②条是为了保证 。 9、矩形截面梁的高宽比一般是 ,T 形截面梁的高宽比一般是 。 10、在受弯构件的正截面承载力计算中,可采用等效矩形压应力图形代替实际的曲线应力图形。两个图形等效的原则是 和 。 (二)选择题

受弯构件正截面承载力计算

选择题 1. ( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A. I 状态; II 。状态; C.IlI. 状态; D.第II阶段; 2. ( A ) 作为受弯构件抗裂计算的依据。 A. Ia 状态; B. IIa 状态; C. III a 状态; D. 第II阶段; 3. ( D ) 作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A. Ia 状态; B. IIa 状态; C. II. 状态; D. 第I阶段; 4. ( B )受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的 A. 少筋破坏; B.适筋破坏; C.超筋破坏; D.界限破坏; 5. ( C ) 下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限 A. E —; B. x < E gho; C. x < 2aj; D. p < Pmax 6. ( A )受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数 a.取值为: A. E (1-0.5 E ); B. E (1+0.5 E ); C. 1- 0.5 E ; D. 1+0.5 E ; 7. ( C )受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服 A. x < E gho; B. x> E ho; C. x >2a; D. x< 2a; 8. ( D )受弯构件正截面承载力中,T形截面划分为两类截面的依据是。 A. 计算公式建立的基本原理不同; B. 受拉区与受压区截面形状不同; C. 破坏形态不同; D. 混凝士受压区的形状不同; 9. ( C ) 提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是。 A. 提高混凝士强度等级; B 增加保护层厚度;

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