[工学]03+受弯构件正截面承载力1109201.ppt

第三章受弯构件正截面承载力计算 Chp.3 Strength of Reinforced Concrete Flexural Members 重点内容 受弯构件正截面破坏的形态、特点和过程 限制各种破坏的方法（基本公式的限制条件） 适筋梁破坏过程中各阶段的用途 四个基本假定 基本公式的建立方法和过程 双筋截面的优、缺点及适用场合 双筋截面中受压钢筋的强度 T形截面的确定及分类 设计和复核的方法和过程 构造要求 Introduction Behavior under Load （Balanced Beam) 第一阶段：未裂阶段 第二阶段：带裂缝工作阶段 第三阶段：破坏阶段 Behavior under Load （Balanced Beam) Flexural Strength of Rectangular Beams 讨论混凝土应变达到ecu，钢筋应力达到fy的情况； (1) 截面上应变的分布 (2) 受压区混凝土的应力 (3) 内力的平衡 截面设计的内容：混凝土面积的大小以及钢筋的多少 Assumptions Assumptions Equivalent Stress Distribution 直接计算受弯构件正截面承载力的主要困难在于受压区混凝土的压应力图形为曲线。20世纪30年代，Whitney建议采用等效的矩形应力图形来简化计算。 Equivalent Stress Distribution Rectangular Beam Analysis for Moment 基本公式 Determination of Effective Depth h0 有效高度h0为截面上边缘至钢筋合力作用点的距离 h0=h-a 梁 板 单排钢筋 薄板 a=c+d/2 a=c+5 双排钢筋 厚板 a=c+d+e/2 a=c+10 向上取整至5mm a为钢筋合力点至截面下边缘的距离； c为保护至厚度； d为下排钢筋直径； e为两排钢筋之间的净距 Balanced, Overreinforced, and Underreinforced Beams 注意以上分析均有一个基本前提：钢筋屈服，混凝土也压碎，即适筋梁 随着配筋量的变化，还可能发生： 超筋破坏 少筋破坏 Behavior under Load (Overreinforced Beam) 配筋量过多 1. 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应变而被压坏。 2. 承载力控制于砼压区，钢筋未能充分发挥作用。 3. 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。 4. 钢筋浪费，不经济。 Behavior under Load (underreinforced Beam) 配筋量过少 1.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。 2. 破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能正常使用。 3. 开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。 4. 砼抗压强度未得到充分利用。 Behavior under Load Adaptability Conditions 适筋破坏与超筋破坏的界限 界限破坏：受拉钢筋屈服的 同时，受压混凝土达到极限 压应变。 Adaptability Conditions 适筋破坏与超筋破坏的界限 Adaptability Conditions 防止少筋破坏的措施 —— 钢筋不少于某一限值 配筋率r：r=As/bh0 —— r≥rmin rmin的确定： 仅从承载力考虑：Mcr=Mu 考虑到混凝土抗拉强度的离散性以及温度变化和混凝土收缩对钢筋混凝土结构的不利影响等，最小配筋率 的确定还需受到裂缝宽度限值等条件的控制。因此，rmin的确定是一个涉及因素较多的复杂问题。 一般梁板柱等构件的最小配筋率，可见附录4表3。 大体积混凝土的最小配率，另行规定。 Procedure for Rectangular Beam Analysis Procedure for Rectangular Beam Analysis ---- Design of a Section 1. 计算简图 计算跨度l0的取值 取以下值中的最小值 实心板 l0=ln+a 或 l0=ln+h l0=1.1ln 空心板和简支梁 l0=ln+a l0=1.05ln Procedure for Rectangular Beam Analysis ---- Design of a Section 2. 内力计算 a. 所有荷载由其标准值按计算原则考虑荷载分期系数后计算出荷载设计值；