受弯构件正截面承载力课件.pptVIP

配置受压钢筋后，为防止受压钢筋压曲而导致受压区混凝土保护层过早崩落影响承载力，必须配置封闭箍筋。当受压钢筋多于3根时，应设复合箍筋。 基本方程 防止超筋脆性破坏 保证受压钢筋强度充分利用 双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。 3.1 受弯构件的形式及基本要求 3.1.1 梁的构造要求 结构中常用的梁、板是典型的受弯构件 钢筋 (Reinforced bar) 梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵筋形 成钢筋骨架，直径一般不小于10mm。 钢筋的布置 Construction of reinforced bars 1. 为保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土 保护层厚度一般不小于25mm； 2. 矩形截面梁高宽比h/b=2.0~3.5；T形截面梁高宽比h/b=2.5~4.0； 3. 梁的高度通常取为1/10~ 1/15梁跨，由250mm以50mm为模数增大。 梁高度h500mm时，要求在梁两侧沿高度每隔200mm设置一根纵向构造 钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径≥10mm。 3.1.2 板的分类 两边支撑的板应按单向板计算；四边支撑的板，当长边与短边之比大于3，按单向板计算，否则按双向板计算 单跨简支板的最小厚度不小于1/35板跨；多跨连续板的最小厚度不小于1/40板跨，悬臂板最小厚度不小于1/12板跨。 单向板 One-way Slab 双向板 Two-way Slab 悬臂板 Cantilever Slab 基础筏板 Raft Foundation Slab Main Beam Secondary Beam 混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d； 钢筋直径通常为6~12mm的Ⅰ级钢筋；板厚度较大时，钢筋直径可用 14~18mm的Ⅱ级钢筋； 3. 受力钢筋间距一般在70~200mm之间； 4. 垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定受力钢筋的位置，同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。 3.1.3 板的构造要求 3.1.4 受弯构件的力学特性 P P P P BC段称为纯弯段，AB、CD段称为弯剪段 + _ A B C D M B A C D V 3.2 梁的受弯性能试验研究Flexural Behavior of RC Beam 简支梁三等分加载示意图 从开始加荷到受拉区混凝土开裂，梁的整个截面均参加受力。虽然受拉区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形，但整个截面的受力基本接近线弹性。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。 当受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时（et=etu），为截面即将开裂的临界状态，此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr（ cracking moment） 在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担，导致钢筋应力有一突然增加（应力重分布），这使中和轴比开裂前有较大上移。 荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度变形不断增大，裂缝宽度也不断开展，但中和轴位置没有显著变化。由于受压区混凝土压应力不断增大，其弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。当荷载达到某一数值时，纵向受拉钢筋将开始屈服。 该阶段钢筋的拉应变和受压区混凝土的压应变都发展很快，截面受压区边缘纤维应变增大到混凝土极限压应变时，构件即开始破坏。其后，再进行试验时虽然仍可以继续变形，但所承受的弯矩将开始降低，最后受压区混凝土被压碎而导致构件完全破坏。 3.2.1 梁的三个工作阶段 第一阶段：抗裂计算的依据 第二阶段：构件在正常使用极限状态中 变形与裂缝宽度验算的依据 第三阶段：承载力极限状态计算的依据 3.2.2 破坏形式 （Failure modes） 配筋合适的钢筋混凝土梁在屈服阶段这种承载力基本保持不变，变形可以持续很长的现象，表明在完全破坏以前具有很好的变形能力，破坏前可吸收较大的应变能，有明显的预兆，这种破坏称为“延性破坏” 超筋梁的破坏取决于混凝土的压坏，Mu与钢筋强度无关，且钢筋受拉强度未得到充分发挥，破坏又没有明显的预兆，因此，在工程中应避免采用。 配筋较少时，钢筋有可能在梁一开裂时就进入强化段最终被拉断， 梁的破坏与素混凝土梁类似，属于受拉脆性破坏特征。少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许采用。 不同配筋率梁的破坏形态 延性系数的概念 3.3 正截面受弯承载力计算的基本规定 3.3.1 基本假定 （ Basic Assumptions ） 平截面假定 假设