工程结构第五章回顾.ppt

受弯构件正截面承载力 钢筋混凝土梁的钢筋配置如图所示 纵向受力钢筋主要承受弯矩的作用，截面的配筋多少用配筋率ρ表示　　　　　　　　　 　　 试验表明：配筋对梁的受力状态以及破坏特征有很大影响，按配筋率不同，将截面分为少筋、适筋、超筋等三种截面，相应的梁称为少筋梁、适筋梁和超筋梁。 1． 适筋梁的试验　图示为两点对称加载，C25混凝土的钢筋混凝土简支梁 整个加载过程中截面应力，变形如图 适筋梁的受力性能可分为三个阶段 1） 第I阶段（整体工作阶段）　　在弯矩较小时，混凝土的压应力和拉应力呈三角形分布，应变呈平截面分布，处于弹性应力范围，继续加截，混凝土受拉区进入塑性，拉应力分布呈曲线型，当下边缘拉应变到达混凝土抗拉极限应变 时，即为截面开裂的极限状态，称为Ia阶段，是开裂验算的依据。 2） 第II阶段（带裂缝工作阶段）　　在 阶段继续加载，梁下边缘开裂，中和轴上移，钢筋应力突增，随荷载加大，压区混凝土塑性不断产生，压应力分布呈曲线形。平截面假定在平均应变意义上仍成立，II阶段是验算裂缝、变形的主要依据。当受拉钢筋应力达到屈服强度时，定义为IIa 阶段。 3） 第III阶段（屈服破坏阶段）　　在 阶段继续加载，则进入第III阶段，其特点为：钢筋处于屈服阶段，中和轴迅速上移，受压区塑性愈加明显，压应力图形愈丰满，其裂缝宽度和变形都明显加大，当混凝土压区上边缘应变到达极限压应变 时，混凝土压坏，该阶段称为IIIa ，它是承载能力计算的依据，在第III阶段截面应变分析仍服从平截面假定 正截面受弯的三种破坏形态　随配筋率ρ变化，正截面受弯破坏分为适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。 计算需有以下假定：　　1． 平截面假定　　2． 不考虑混凝土抗拉 3. 分别已知混凝土受压和钢筋的应力-应变 关系曲线 等效矩形应力图 为了简化计算，需将压应力分布图形等效为矩形　等效原则：　1） 混凝土压应力的合力保持不变--图形面积相等　2） 混凝土压应力的合力作用点保持不变--图形形心相等 例题 双筋矩形截面 定义：在截面受拉、受压区都配置纵向受力钢筋的截面称为双筋截面，此处 不是构造设置，而是按计算确定。 双筋截面的适用情况 1. 2. 承受变号弯矩 3. 抗震设计时，可以增加构件的延性 T形截面 由于受拉区混凝土开裂后退出工作，故可挖去部分受拉区混土，并将钢筋集中，形成T形截面。在钢筋较多时，为便于布置钢筋，可形成I字形截面。 基本计算公式及适用条件 T形截面在计算时分两种类型考虑 1． 第一类T形截面特点：中和轴位于翼缘内，即 ，可按宽度为 矩形截面梁计算 适用条件： 2． 第二类T形截面特点：中和轴在腹板内，即 ，此时按T形截面计算 两种T形截面的鉴别 两种T形截面的界限状态 ，中和轴位于翼缘下边缘。 受弯构件斜截面承载力 斜裂缝形态 在剪弯段，可能有两种情况： 情况1（在剪跨比较大情况）：下边缘主拉应力首先达到抗拉强度，使混凝土开裂，并沿主压应力迹线沿伸，在中和轴处倾斜度为45度 ，此裂缝称为弯剪斜裂缝。 情况2（在剪跨比较小情况）:中和轴处主拉应力首先使混凝土开裂，方向为45度 ，并沿主压应力迹线向两端沿伸，此裂缝称为腹剪斜裂缝。 剪跨比λ 定义：计算截面的弯矩与剪力和截面有效高度乘积之比值，即 : 上式称为广义剪跨比。 对于集中荷载： a--剪跨，集中荷载至支座距离 斜截面破坏的三种主要形态 斜压破坏 (梁的剪跨比较小， ） 剪压破坏（梁的剪跨比适中， ） 斜拉破坏 （梁的剪跨比较大： ） 有腹筋简支梁的抗剪性能 为提高抗剪能力可在梁内设置弯起钢筋和箍筋 （1）斜裂缝出现前 开裂前腹筋应力很小，同无腹筋梁。 （2）斜裂缝出现后 抗剪能力明显提高，原因： ① 腹筋直接承担了部分剪力； ② 抑制斜裂缝扩展； ③ 提高了咬合、摩阻作用； ④ 延缓了沿纵筋的粘结劈裂，从而间接提高“销栓作用 。 配箍量对斜截面破坏形态的影响 配箍率定义： （1）在剪跨比适中情况 若配箍量过多，则由原无腹筋梁的剪压破坏转为斜压破坏； 若配箍量适中，剪压破坏形态不变，抗剪能力明显提高； 若配箍量过少，剪压破坏形态不变，抗剪能力略有提高。 （2）剪跨比较大情况 若配箍量过少，斜拉破坏的形态不变； 若配箍量适中，由斜拉破坏转为压剪破坏； 若配箍量过多，由斜