本章小结
1.适筋梁截面受荷过程可分为三个阶段:第一阶段——整体工作阶段,在第一阶段来时,受压区应力图形为三角形,而受拉区混凝土应力接近均匀分布;第二阶段——带裂施工作阶段、在裂缝截面处的受拉混凝土大部分退出工作,拉力基本上由钢筋承担,受压区混凝上应力图形呈曲线分布;第三阶段——破坏阶段,受拉钢筋先屈服,而后裂缝向上延伸,直至受压区混凝土压坏,应力图形曲线分布较丰满。混凝土即将压坏的状态为正截面破坏极限状态、它是承载力计算的依据。
2.钢筋混凝土受弯构件的正截面破坏形态分为三种:适筋梁的延性破坏,其特点是受拉钢慈先屈服,而后受压区混凝土被压碎;超筋梁的脆性破坏,其特点是受压区混凝土压碎时受拉钢筋尚未达到屈服;少筋梁的脆性破坏,其特点是受拉区一旦开裂,受拉钢筋就屈康,裂缝迅速发展,导致截面被破坏。
3.受弯构件正截面承载力以四个基本假定为基础,等效矩形应力图,根据合力为零、合力矩为零的两个平衡方程,建立两个基本方程,即基本计算公式。
4.单筋梁的适用条件为x≤x,A.>p…bh。少筋破坏和超筋破坏均为脆性破坏,其基本计算公式对应的条件即不超筋、不少筋。双筋梁的适用条件为x<x,x≥2a'。
5.正截面承载力计算分为截面设计和截面复核两类问题。对单筋矩形截面,截面设计时有x和A,两个未知数,截面复核时有x和M。两个未知数,可通过联立方程求解。
对双筋矩形截面,截面设计分为两种情况:当拉压钢筋面积均未知时,为节省钢筋,补充条件x=x1;当受压钢筋面积已知时,未知数为x和A.,通过两个基本方程求解。截面复核时,仅有x和M,两个未知数,也可以通过基本方程求解。
对T形截面,截面设计和复核前,首先要判别属于哪一类T形梁。中和轴位于翼缘的为第一类T形截面,中和轴位于腹板的为第二类T形截面。如果,A,≤a;f.bh;或Msabi(b。-年),则属于第一类T形梁;否则,属于第二类T形梁。第一类T形梁相当于参面宽度为出的矩形截面梁。
6.受弯构件在弯矩和剪力共同作用下,有可能沿斜截面发生破坏。斜截面破坏带有脆性破坏勿性质,应当避免,在设计时通过计算配置腹筋以保证斜截面抗剪承载力,通过构造要求来系证斜截面受弯承载力。
7.随着梁的剪跨比和配箍率的变化,梁沿斜截面发生斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏等主要吸坏形态,斜粒破坏和斜压破坏都是脆性破坏,剪压破坏有一定的破坏预兆。在设计中,剪压破坏应通过计算避免,斜压破坏和斜拉破坏分别通过截面展制条件与接构造要求配重箱筋来防止。剪压破坏形态是梁斜截面受剪承载力计算公式的依据。
8.时算钢筋混凝土案变形时所采用的构件刚度,应考虑荷载长期作用的影响,即采用长期刚度。构件刚度确定后,按弹性理论(力学的方法)计算构件的变形。
9.最小刚度原则:在等截面构件中,可假定各同号弯矩区段内的刚度相等,并取读区段内最大弯矩处的刚度。
10.在正常使用极限状态验算时,所有材料强度均取为材料强度的标准值,所有荷载均取为荷载标准值,并分别按荷载效应的标准组合、准永久组合进行验算,并考虑荷载长期作用的影响。
11.按正常使用极限状态验算时应满足下列要求:
思考题
1.适筋梁正截面受力过程可划分为几个阶段?各个阶段的主要特点是什么?与计算有何联系?
2.钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式?它们各有何特点?
3.受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定?
4.画出单筋矩形截面梁承载力计算时的实际计算图式,并说明确定等效矩形应力图原则。
5.何谓钢筋混凝土梁正截面相对界限受压区高度比5?
6.影响钢筋混凝土受弯区承载力的最主要因素是什么?
7.钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力计算中a、y.、5的物理意义是什么?怎样确定最小配筋率及最大配筋率?
8.在什么情况下采用双筋梁?为什么双筋梁一定要采用封闭式箍筋?受压钢筋的设计强度是如何确定的?
9.计算双筋梁正截面受弯承载力时的适用条件是什么?试说明原因。
10.在双筋梁正截面受弯载力计算中,当A.已知时,应如何计算A.?如果x>,说明什么问题?应该如何处置?如果x<2a,,应该如何处置?为什么?
11.两类T形截面梁如何判别?为什么说第一类T形梁可按b;×A的矩形截面计算?
12.钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下为什么会出现斜裂缝?如何防止斜截面破坏?
13.无腹筋梁斜截面破坏的主要形态有哪几种?它们分别在什么条件下发生?
14.腹筋对提高受剪承载力的作用有哪些?
15.影响钢筋混凝土梁截面受剪承载力的主要因素有哪些?它们各有什么样的影响?
16.剪跨比的定义是什么?为什么说剪跨比是影响无腹筋梁受剪承载力主要的因素
17.为什么要规定梁的截面尺寸限制条件?
18.什么是最小配额率?当满足最小配袭率的要求后,是否就能保证不发生斜控破坏?
19.什么是材料的抵抗弯矩图?纵向受力钢筋弯起和截断时,如何保证莱的正截面受弯承载力和斜截面受弯承载力?
20.为什么说纵向受力钢筋不宜在受拉区截断?
练习题
1.已知梁的截面尺寸b=250mm,h=500mm,承受弯矩设计值M=150kN.m,采用C30混凝土,HRB400钢筋,求所需纵向钢筋的截面面积。
2.某现浇简支板,计算跨度L=2.4m,板上为30mm水泥砂浆面层,板底为15mm纸筋灰粉刷,承受标准均布活荷载2.5kN/m2,采用C30混凝土,HPB300钢筋,试设计板(确定板厚与配筋)。
3.已知某梁b=250mm,h=450mm,混凝土强度等级为C25,配有受拉钢筋为3@22和2925直径的HRB400钢筋,承受弯矩设计值M=170kN·m,试验算该截面是否安全。
4.已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁b×h=200mm×500mm,跨中设计弯距值为140kN·m,采用C25混凝土,纵筋采用HRB400钢筋,求受拉钢筋面积A,。
5.已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁为b×h=200mm×450mm,设计采用C25混凝土,采用3业18的HRB400钢筋,求梁截面承受的最大弯距。
6.已知T形截面梁,b×h=200mm×400mm,h'=150mm,b’=300mm,采用C30混凝土,配置纵向受拉钢筋4尘20HRB400钢筋,受压钢筋2尘20HRB400钢筋,求该梁能承受的最大设计弯距。
7.已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁,b×h=250mm×600mm,采用C30混凝土,HRB400钢筋,取a,=65mm,a.=40mm,若梁的设计弯距为320kN·m,求受拉钢筋截面面积A,及受压钢筋截面面积A'。。
8.某连续梁中间支座截面,b×h=250mm×650mm,承受支座负弯矩设计值M=280kN·m,混凝土强度为C30,HRB400钢筋,跨中正弯矩钢筋中有2@18伸入支座,求承受支座负弯矩所需的A。
9.整浇肋梁楼盖的T形截面次梁,跨度为6m,梁间距为2.4m,现浇板厚80mm,混凝土强度等级为C30,HRB400钢筋,跨中截面承受弯矩设计值M=270kN·m。试确定该次梁载面尺寸及受拉钢筋截面面积A.并选配钢筋。
10.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,净跨L=6.70m,截面尺寸b×h=220mm ×600mm,采用C30混凝土,纵筋采用HRB400,承受均布荷载设计值40kN/m(包括梁自重)。
①确定纵向受力钢筋;Q如果只配箍筋,不配弯起钢筋,试确定箍筋的直径和间距;
③如果既配箍筋,又配弯起钢筋,试确定箍筋和弯起钢筋。
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