水工钢筋混凝土结构学第三章教程.pptx

第三章 受弯构件正截面承载力计算 概 述 受弯构件主要指结构中各种类型的梁与板。 受弯构件的受力特点是截面上承受弯矩M和剪力V。 受弯构件承载力的设计内容： (1) 正截面受弯承载力计算—按已知截面弯矩设计值 M，确定截面尺寸和计算纵向受力钢筋； (2) 斜截面受剪承载力计算—按受剪计算截面的剪力设计值V，计算确定箍筋和弯起钢筋的数量。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 ★正截面受弯承载力设计 为防止正截面破坏，须配纵向钢筋。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 概 述 ★斜截面受剪承载力设计 为防止斜截面破坏，须配弯起钢筋及箍筋。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 概 述 第三章 受弯构件正截面承载力计算 概 述 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.1 受弯构件的截面形式和构造 一.截面形式 第一节 受弯构件的截面形式和构造 梁截面形式常见的有矩形、T形、工形、十字形、箱形、Π形。 现浇单向板为矩形截面， 预制板常见的有空心板。 二.截面尺寸 为统一模板尺寸、便于施工，通常采用梁宽度b=120、150、180、200、220、250mm， 250mm以上者以50mm为模数递增。 梁高度h=250、300、350、400 、…800mm ，800mm以上者以100mm为模数递增。 简支梁的高跨比h/l0一般为1/8 ~ 1/12。 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。 房屋建筑中板较薄，最小为60mm。 水工建筑中板厚变化范围大，厚的可达几米，薄的可为100mm。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.1 受弯构件的截面形式和构造 c c c c c c c c 三.砼保护层 为保证耐久性、防火性以及钢筋与砼的粘结性能，钢筋外面须有足够厚度的砼保护层。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.1 受弯构件的截面形式和构造 c c c c c c c c 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.1 受弯构件的截面形式和构造 四.梁内钢筋直径和间距 梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，直径常用10~28mm；梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架，直径一般不小于10mm； 为保证砼浇注的密实性，梁底部钢筋的净距不小于30mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5 d。 3.1 受弯构件的截面形式和构造 五.板内钢筋的直径和间距 钢筋直径通常为6~12mm； 板厚度较大时，直径可用14~18mm； 受力钢筋最小间距为70mm； 垂直于受力钢筋应布置分布钢筋于内侧： ①将荷载均匀传递给受力钢筋，②施工中固定受力钢筋的位置，③抵抗温度和收缩产生的应力 ≥ 70 C ≥ Cmin 分布筋(φ6@300) h 0 第三章 受弯构件正截面承载力计算 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 第二节 受弯构件正截面的试验研究 a As 一．梁的试验和应力—应变阶段 （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 （εt=εtu），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。 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 （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Ⅱ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） 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 （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εcu，砼发生纵向水 平裂缝压碎（Ⅲ状态），弯 矩为极限弯矩Mu。 阶段Ⅲ是正截面承载力计算 依据。 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 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。 破坏前，有显著的裂缝开展和挠度，有明显