钢筋混凝土第章受弯构件正截面承载力计算.ppt

（一）第Ⅰ阶段——未裂阶段 荷载很小，应力与应变之 间成线性关系； 荷载↑，砼拉应力达到ft， 拉区呈塑性变形；压区应 力图接近三角形； 砼达到极限拉应变 （et=etu），截面即将开裂 （Ⅰa状态），弯矩为开裂 弯矩Mcr； Ⅰa状态是抗裂计算依据。 （二）第Ⅱ阶段—裂缝阶段 荷载↑，拉区出现裂缝， 中和轴上移，拉区砼脱离 工作，拉力由钢筋承担。 阶段Ⅱa是正常使用阶段变 形和裂缝宽度计算依据。 拉区有许多裂缝，纵向应 变量测标距有足够长度 （跨过几条裂缝），平均 应变沿截面高度分布近似 直线。（平截面假定） （三）第Ⅲ阶段——破坏阶段 荷载↑，钢筋应力先达到屈 服强度fy； 压区砼边缘应变随后达到极 限压应变ecu，砼发生纵向水 平裂缝压碎（Ⅲ状态），弯 矩为极限弯矩Mu。 阶段Ⅲa是正截面承载力计 算依据。 二．正截面破坏特征 （一）第1种破坏情况—适筋破坏 配筋量适中： 受拉钢筋先屈服，然后砼边缘达到极限压应变εcu，砼被压 碎，构件破坏。(先屈后碎) 破坏前，有显著的裂缝开展和挠度，有明显的破坏预兆， 属延性破坏。 （二）第2种破坏情况—超筋破坏 配筋量过多： 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应变而被压坏。 （碎而不屈） 裂缝根数多、宽度细，挠度也比较小，砼压坏前无明显预 兆，属脆性破坏。 （三）第3种破坏情况——少筋破坏 配筋量过少： 拉区砼一出现裂缝，钢筋很快达到屈服，可能经过流幅段 进入强化段。（屈而不碎） 破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能正常使用。 开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。 第三节 正截面受弯承载力计算原则 一．计算方法的基本假定 （1）平截面假定。 （2）不考虑受拉区砼的工作。 （3）受压区砼采用理想化的应力应变曲线。 （4）有明显屈服点的钢筋应力应变关系采用理想的弹塑性曲线。 二．适筋和超筋破坏的界限条件 界限破坏：受拉钢筋达到 屈服强度的同时受压砼达到 极限压应变，此时： 等效矩形应力图 用等效矩形应力图形代替曲线应力图形，应力为fc。根据合力大小和作用点位置不变的原则： 第四节 单筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算 一．计算简图 双筋截面达到Mu的标志仍然是受压边缘砼达到ecu。 在受压边缘砼应变达到ecu前，受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，有较大延性。 在截面受弯承载力计算时，受压区砼的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。 一．计算简图和基本公式 受压钢筋应力达不到屈服强度 假定受压钢筋和砼的压力 作用点均在钢筋重心位置。  少筋梁试验录像 弯矩—挠度关系曲线 破坏特征随配筋量变化： 配筋量太少，破坏弯矩接近开裂弯矩，大小取决于砼的抗拉强度及截面大小； 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.2 受弯构件正截面的试验研究 弯矩—挠度关系曲线 破坏特征随配筋量变化： 配筋量太少，破坏弯矩接近开裂弯矩，大小取决于砼的抗拉强度及截面大小； 配筋量过多，钢筋不能充分发挥作用，破坏弯矩取决于砼的抗压强度及截面大小； 合理的配筋应在这两个限度之间，避免发生超筋或少筋破坏。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.2 受弯构件正截面的试验研究 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.3 正截面受弯承载力计算原则 h0 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.3 正截面受弯承载力计算原则 根据平截面假定： 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.3 正截面受弯承载力计算原则 ★适筋梁的判别条件 —— 相对受压区计算高度 ★相对界限受压区计算高度 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.3 正截面受弯承载力计算原则 h 0 h a A s b 受拉区纵向钢筋配筋率： 三．最小配筋率 为防止发生少筋破坏： 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 二.基本公式 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 为计算方便，基本公式改写如下： 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 x 2 A f bx f bx f M KM s y c c u = - = ￡ ) ( h 0 u M KM = ￡ s y c A f h b f = 0 x c s bh f 2 0 a s - = ) 5 . 0 1 ( x x