双筋截面T形截面(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,第四节,双筋,矩形受弯,承载力截面,1,.,双筋截面,指在,受拉区,和,受压区,都按,计算,配置纵向受力钢筋的截面。,适用条件,：,1,结构或构件承受某种交变的作用（如地震作用），使截面上的弯矩,改变,方向。,2,截面承受的弯矩设计值,大于,单筋截面所能承受的最大弯矩设计值，,而截面尺寸和材料品种等由于某些,限制,又不能改变。,2,.,双筋截面梁是否经济,？,很显然，用钢筋协助混凝土受压是,不经济的！,但,配置受压钢筋除了承压之外，也带来有利的作用：,增强,梁的,刚度和延性,；,减少,在长期荷载作用下的徐变,和,收缩,变形。,3,.,一.基本假定,双筋截面梁破坏时的受力特点与单筋截面梁相似！,试验表明,：,只要满足,X,b,ho,的条件，就具有适筋梁的塑性破坏性质,即受拉钢筋先屈服，然后经过一个比较明显的变形过程，受压区混凝土才被压碎,。,4,.,因此,计算时：,双筋矩形截面,受压区混凝土,仍可采用,等效矩形,应力图形；,也可采用换算的,抗压强度,设计值。,5,.,双筋截面受弯构件到达承载能力极限状态时的截面应力如图所示：,由平衡条件可写出：,1,fc,bX fyAs=fyAs,（,4-49,）,M,1,fc,bX,（,ho,0.5,X,）+,fyAs(ho,as,）,（,4-50,）,6二基本计算公式：,1,fc,bX fyAs=fyAs,（,4-49,）,M,1,fc,bX,（,ho,0.5,X,）+,fyAs(ho,as,）,式中：,fy,钢筋抗压强度设计值；,As,受压钢筋截面面积；,as,受压钢筋合力点至截面受压边缘的距离。,其它符号意义同前。,7,.,三计算公式的应用,第一种情况,钢筋截面面积的确定,1,受压区钢筋未知时：,已知,截面的弯矩设计值,M,，截面尺寸,bxh,，钢筋的种类和混凝土的强度等级。,要确定,As,、,As,。,注意：在计算公式中，有,三个未知数,As,、,As,和,x,，,需补充条件：,1fc b,X,fyAs,=fy,As,M,1fcbX,（ho0.5,X,）+,fyAs,(hoas,）,8,.,如何考虑补充条件？,为节约钢材，充分发挥混凝土的强度，可以,假定：,受压区的高度,等于其,极限高度,，,即：,X=,b,ho,于是 代入补充条件，可由（,4-50,）,M,1,fcb,X,（ho0.5,X,）+,fyAs,(hoas,）,求得,As,，再求,As,。,9,.,2,受压区钢筋已知时：,已知,截面的弯矩设计值,M,，截面尺寸,bxh,，钢筋的种类和混凝土的强度等级以及受压钢筋,As,，,要确定,As,。,此时：只有两个未知数,As,和,x,，直接由公式可求得。,10,.,第二种情况,截面校核,对已设计好的构件（,As,As,已知,），,要确定截面能否抵抗给定的弯矩设计值。,先计算受压区高度,x,：,按,1,fc b,X,fyAs,=fy,As,求得,x,如果满足适用条件，则由,M,=,1,fcb,X,（ho0.5,X,）+,fyAs,(hoas,）,可知能够抵抗的弯矩多大。,11,.,问题,？,如果适用条件不满足，怎么办？,如果承载力不满足，怎么办？,12,.,四适用条件,条件,1,.,为防止出现,超筋,破坏,应满足,:,X,b,ho (4-51),条件2,.,为保证破坏时受压钢筋能够达到设计强度值,须满足：,x,2as (4-52),13,.,适用条件,2,的由来：,试验及理论分析认为,只有,当混凝土受压区高度达到某一必要高度时，受压钢筋才能出现屈服,，即发挥出受压钢筋的全部潜力。,否则,，,就可能出现当构件破坏时，受压钢筋尚处于弹性阶段的情况。,14,.,适用条件,2,不能满足的处理：,在实际设计中，如不能满足公式要求，受压钢筋的应力达不到,fy,而成为未知数，可近似地取,x=2a,这意味着受压钢筋合力点与混凝土受压区的合力点相,重合,。,此时,若,对合力作用点取矩,，即可得出,：,M=fy,As,(ho-as),（,4-53),可直接确定,As,。,15,.,问题,？,1.双筋截面梁需要验算最小配筋率吗？,2.理论上，,As,与它相对应的受拉钢筋,As,2,可以将构件截面的受弯承载力提高到任意需要的数值，,实际工程中如何？为什么？,16,.,17,.,18,.,19,.,20,.,第 五 节,T,型截面的受弯承载力计算,21,.,T,形截面的应用,起因,在正截面受弯承载力计算中不考虑截面受拉区混凝土的抗拉作用；,变化,对于截面尺寸较大的矩形截面构件，,可将受拉区混凝土一部分,剔除,，并将受拉钢筋集中配置，而保持截面高度不变，则可形成,T,形,截面,;,结果,不但,不影响,截面的受弯承载力，还可节省不必要的混凝土，,减轻,结构自重，获得经济效果。,22,.,T,形截面应用广泛（包括,I,字形）,吊车梁、薄腹梁、檩条等多为,T,形截面；,预制空心板或槽板、,形板、,形板等也可换成,I,字形、,T,字形，再按,T,形截面受弯构件计算。,现浇楼盖梁与板整浇的主、次梁也属于,T,形截面梁；,23,.,如图所示结构，如何取截面计算？,倒L形截面梁、I形截面薄腹梁、,槽形板、多孔板等如何计算？,24,.,一,T,形截面的类型及翼缘 的,计算宽度,（一）,T,形截面的类型及判别条件,根据受压区应力图形（指等效矩形应力图形）中和轴位置的不同，可将,T,形截面分为以下两类：,1,第一类：中和轴在翼缘内，即,Xhf,；,2,第二类：中和轴位于肋部，即,X,hf,。,25,.,为明确两类截面的判别界限，应首先分析,中和轴恰好通过翼缘边缘,的情况：,1,fcb,f,h,f,=Asfy,4-38),Mu,f,=,1,fcb,f,h,f,（,ho-h,f,/2,）,(4-39),为,T,型截面,界限情况时所承受的最大内力,。,Mu,f,翼缘能承担的最大弯矩。,26,.,不是界限情况呢？必有两个可能：,若：,fyAs,1,fcb,f,h,f,（,4-40a,）,或,M,1,fcb,f,h,f,（,ho-h,f,/2,）（,4-40b,）,此时,，中和轴在翼缘内，即,X h,f,那么，,应是,第一类,T,形截面！,27,.,若：,fyAs,1fcb,f,h,f,（,4-41a,）,或,M,1fcbfh,f,（,ho-h,f,/2,）（,4-41b,）,此时，中和轴必在肋内，即,X,h,f,那么,，符合第二类,T,形截面。,28,.,（二）翼缘计算宽度,T,形截面中：,翼缘,指外伸部分，其宽度和高度分别为,b,f,和,h,f,；,翼缘面积,（,b,f,-b,）,h,f,；,腹板,（,bh,）部分为截面的腹板。,29,.,30,.,现浇腹板楼盖中，与梁整体连接的楼板作为梁截面的,翼缘参与受弯。,特点：,受压翼缘的宽度,b,f,越大，截面的承载力越高，因为增大翼缘可使受压区高度,x,减小，内力臂,Z,增大。,但,：距腹板越远的板参与受力的程度越小，计算中对,b,f,有所,限制,；,为此,：计算宽度,b,f,应按表,4.8,所列各项中的最小值采用。,31,.,二基本公式及适用条件,（一）第一类,T,形截面,分析,：,第一类,T,形截面（,X h,f,），,相当于宽度为,b,f,的矩形截面，,可用,b,以,b,f,代替，,计算,：,按矩形截面的公式计算：,1fc,b,f,x,=fyAs,（,4.42,）,M 1fc,b,f,x,（,ho-x/2,）（,4.43,）,32,.,适用条件：,1,b,因,Xh,f,，一般也小于,h,f,，故可,不必进行,最大配筋率的验算。,2,Asminbh,因,T,形截面一般肋宽较小，而配筋不能过少，故此条件必须验算。,其中,b,是肋宽而不是,bf,。,33,.,（二）第二类T形截面,由平衡条件得：,1,fcb,f,x+,1,fc,（,b,f,-b,）,h,f,=fyAs,（,4.46,）,M,1,fcbx,（,ho-x/2,）,+,1,fc,（,b,f,-b,）,h,f,（,h0-h,f,/2,）（,4.47,）,34,.,35,.,适用条件：,（,1,）,X,b,ho,（,2)As,min,b,h,由于中和轴在梁肋内，配筋较多，所以一般不必验算最小配筋率。,36,.,