3受弯构件正截面承载力计算(建筑工程)幻灯片.ppt

3.1概述 受弯构件主要是指承受弯矩和剪力共同作用的构件 3.2受弯构件的形式及构造要求 3.2.1截面形式 3.2.2 梁的构造要求 3.2.3板的构造要求 3.3 受弯构件正截面受弯性能 3.3.1适筋梁的试验研究 试验结果： 在标距范围内的平均应变符合平截面假定； 弯矩-挠度关系曲线如下： 3.3.2适筋梁正截面工作的三个阶段 一、纵向受拉钢筋的配筋率ρ ρ的定义 对矩形截面梁 ρ——纵向受拉钢筋的配筋率，用百分数计量； As——纵向受拉钢筋的面积，mm2 ； b——梁截面宽度， mm ； h0——截面有效高度， mm 。 二、受弯构件正截面的破坏形态 适筋破坏特点 适筋梁的破坏特点是破坏始自受拉区钢筋的屈服，然后随着弯矩的增加受压区混凝土被压碎，构件破坏。破坏时两种材料的性能均得到充分发挥。从钢筋开始屈服到构件破坏，钢筋经历了较大的塑性变形，破坏前构件裂缝急剧开展，挠度激增，它将给人以明显的破坏预兆，属于延性破坏类型。 超筋破坏特点 超筋梁的破坏特点是破坏始自于受压区混凝土边缘纤维应变到达受弯极限压应变混凝土被压碎而破坏。构件破坏时钢筋应力尚小于屈服强度，裂缝开展不宽，延伸不高，梁的挠度亦不大，破坏没有明显预兆，属于脆性破坏类型。梁破坏时其钢筋应力低于屈服强度，不能充分发挥作用，造成钢材的浪费。 少筋破坏特点 少筋梁的破坏特点是一旦开裂，受拉钢筋立即达到屈服强度，有时可迅速经历整个流幅而进人强化阶段，在个别情况下，钢筋甚至可能被拉断。少筋梁破坏时，裂缝往往只有一条，不仅裂缝开展过宽，且沿梁高延伸较高，即已标志着梁的“破坏”。破坏瞬间发生，毫无预兆，属于脆性破坏类型。 最大配筋率 最小配筋率 适筋破坏 超筋破坏 少筋破坏 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 3.4.1基本假定 1. 截面应变保持平面； 2. 不考虑混凝土的抗拉强度； 3. 混凝土受压的应力与应变关系按简化曲线确定； 4.钢筋受拉的应力与应变关系按简化曲线确定。 混凝土简化的应力-应变曲线 ： 当εc≤ε0时(上升段) 当ε0＜εc≤εcu时（水平段） 钢筋的简化的应力-应变曲线： 3.4.2 受压区混凝土的应力分布图——理论应力图 3.4.3 等效矩形应力图 两个图形等效的条件 （1）混凝土压应力的合力C大小相等； （2）两图形中受压区合力C的作用点不变。 当 ≤50N/mm2时，α1=1.0 、β1=0.8 , 当 =80N/mm2时，α1=0.94 、β1=0.74 ,其间按线性内插法确定。 采用等效矩形应力图后，受弯承载力的计算公式可写成： 令 ，称为相对受压区高度,则上式可写成： 3.4.4 相对界限受压区高度 及界限配筋率 1.相对界限受压区高度 2.界限配筋率 3.4.5 最小配筋率 从理论上讲，最小配筋率ρmin是按Ⅲa阶段计算钢筋混凝土受弯构件的极限弯矩Mu与按Ia阶段计算的同截面素混凝土受弯构件的开裂弯矩Mcr两者相等确定的。 但是，考虑到混凝土抗拉强度的离散性，以及收缩等因素的影响，所以在实用上，最小配筋率 ρmin 往往是根据传统经验得出的。 《规范》规定：对梁类受弯构件，纵向受拉钢筋的配筋率不应小于0.45ft /fy，同时不应小于0.2%。 《规范》规定，计算受弯构件受拉钢筋的最小配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积 后的截面面积计算 对矩形截面： 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 界限破坏：受拉钢筋应力达到屈服的同时，受压区边缘混凝土也达到极限压应变被压碎，构件破坏。 当 时破坏为适筋破坏或少筋破坏。 当 时破坏为超筋梁破坏。 当 时破坏为界限破坏。与此对应的纵向受拉钢筋的配筋率，称为界限配筋率ρb ，即为适筋梁的最大配筋率 。 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 第三章 受弯构件 3.4 受弯构件正截面承载力计算的一般规定 第三章 受弯构件 3.5 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 3.5单筋矩形截面正截面受弯承载力计算 3.5.1基本计算公式与适用条件 第三章 受弯构件 3.5