单筋矩形截面受弯构件课件.ppt

1、3.4 3.4 单筋矩形截面受弯构件单筋矩形截面受弯构件3.4.1 3.4.1 基本公式及适用条件基本公式及适用条件矩形截面通常分为单筋矩形截面和双筋矩截面两种形式。只在截面的受拉区配有纵向受力钢筋的矩形截面，称为单筋矩形截面（图3-10）。不但在截面的受拉区，而且在截面的受压区同时配有纵向受力钢筋的矩形截面，称为双筋矩形截面。需要说明的是，为了构造上的原因（例如为了形成钢筋骨架），受压区通常也需要配置纵向钢筋。这种纵向钢筋称为架立钢筋。架立钢筋与受力钢筋的区别是：架立钢筋是根据构造要求设置，通常直径较细、根数较少；而受力钢筋则是根据受力要求按计算设置，通常直径较粗、根数较多。受压区配有架立钢

2、筋的截面，不是双筋截面。图3-10 单筋矩形截面根据4.3.1的基本假定，单筋矩形截面的计算简图如图3-11所示。图3-11 单筋矩形截面计算简图1)在截面水平方向内力之和为零，即T+C=0,得：cdsdSf bxfA截面上对受拉钢筋合力T作用点的力矩之和为零，式中 Md计算截面上弯矩组合设计值 0结构重要性系数 Mu计算截面上抗弯承载力 fsd受拉钢筋的抗拉强度设计值 As受拉钢筋截面面积 fcd混凝土轴心抗压强度设计值 x 等效矩形应力图形的受压区高度 b 矩形截面宽度h0 矩形截面的有效高度 00()2ducdxMMf bx h对压区混凝土合力C作用点的力矩之和为零， 00()2dusd

3、SxMMf A h2）改写公式20()(10.5 )2oucdocdohMf b h hf b h00()(10.5 )2ousdSsdShMfAhfA h)5 . 01 (OA10.5o20ducdooMMf bhA0dusdsooMMfA h设则 AO截面抵抗矩系数0内力臂系数3)适用条件为防止超筋梁的情况，计算受压区高度 x应满足：同时，可得到适筋梁的最大配筋率为:maxboxhmax=cdbsdff显然，适筋梁的配筋率应满足: 为了防止出现少筋梁的情况，要求构件的配筋率不得低于其最小配筋率，即:min 最小配筋率见附表19根据实际情况和设计经验假定），求：计算受拉区纵向受力钢筋所需的面

4、积，并且参照构造要求，选择钢筋的根数和直径。解法一（1） 确定as,梁： as40mm(一层)或65mm(两层) 板：as25mm或35mm（2）求受压区高度x，并满足（3）求所需钢筋面积 x不大于bh0（3）求所需钢筋面积As（4）选择钢筋并布置，得到实际As，并满足 min解法之二：（1）同上（2）查附表1-5或（3）11 2obA sosdoMAf hcdsosdfAbhf1 0.5o （4）选择钢筋并布置，得到实际As，并满足min2）截面复核已知：构件的尺寸、混凝土的强度等级、钢筋的品种、数量和配筋方式求：验算截面是否能够承受某一荷载或内力设计值。 （1）检查钢筋布置是否符合规范 （

5、2）计算配筋率，应满足min o2cdoMAf bh或（3）求受压区高度x（4）若 则为超筋截面，其承载力为 （5）若 由平衡条件计算得Mu 例31，例34，例35 20(1 0.5 )ucdbbMf bhboxhboxh例3-1 矩形截面梁bh=250mm500mm，截面弯矩组合设计值Md=115kNm，采用C20混凝土和HRB335级钢筋。类环境条件，安全等级为二级。试进行配筋计算。 解：根据已知的材料，分别由附表1-1和附表1-3查得fcd=9.2MPa, ftd=1.06MPa。由表3-2得, b=0.56 桥梁的结构的重要性系数0=1，则弯矩计算值 M=0Md=115kNm。采用绑轧

6、钢筋骨架，按一层钢筋布置，假设as=40mm，则有效高度h0=500-40=460mm。（1）求受压区高度x将各已知值代入式（3-14），则可得到 111.5107=9.2250 x（460-x/2）整理后可得到 x2-920 x+10000=0解得 x1=794mm（大于梁高，舍去） x2=126mmb h0 （=0.56460mm=258mm）（2）求所需钢筋数量As 将各已知值及x=126mm代入式（3-13），可得到cd2sdf bx9.2 250 1261035mmf280SA（3）选择并布置钢筋 考虑一层钢筋为4根，由附表1-6查得可供使用的有420（As=1256 mm2）、22

7、0+218（As=1137 mm2）。选择220+218，并布置（图3-20）。 混凝土保护层厚度 C=30mmd（=20mm） 且满足附表1-8要求，故 as=30+22.7/2=41.35mm， 则有效高度h0= 455mm。最小配筋率计算：45（ftd/fsd）=45（1.06/280）=0.17，即配筋率应不小于0.17%，且不应小于0.2%，故取min=0.2%。实际配筋率smin0A1137=1%bh250 455722cd1 11.510M0.236f9.2 250 460ooAbh72o sdM11.5 101035f0.836 280 460soAmmhM45 1140(45

8、55) 628114062865mm,335mmsoahhn2002 303 25.1S32302mmmm min17682.81%( 0.2%)200 335soAbh2800.02810.855( 0.56)9.2sdbcdff21768sAmm229.2 200 (315)0.40373.58( 80)ucdooodMf bh AKN mMKN m2800.02810.490.5616.1sdbcdff2216.1 200 (315)0.370118.22( 80)ucdooodMf bh AKN mMKN m所需纵向受力钢筋面积为：最小配筋率计算：1.3945%45%0.19%0.2%330tdsdff2min0.2% 250 500250SAbhmm822cd1 1.810M0.2466f13.8 250 460ooAbh011 211 2 0.24660.28810.53bA 2013.80.2881 250 4601386330cdssdfAbhmmf2(1388)SAmm作业：35，36，38，39316， 317，318