03.12 受弯性能.ppt

第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 配筋率r 增大 屈服弯矩My增大 屈服时，C增大，xn增加 ec也相应增大 C T= fyAs xn ec My→Mu， ec→ecu的过程缩短 第Ⅲ阶段的变形能力减小 当r = rb时，My=Mu “Ⅱa状态”与“Ⅲa状态”重合 钢筋屈服与压区混凝土的压坏同时达到，无第Ⅲ阶段，梁在My后基本没有变形能力。 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 界限破坏 Balanced Failure 界限弯矩Mb Balanced moment 界限配筋率rb Balanced Reinforcement Ratio M y M u 0 f M M u M y M y = M u 如果r r b，则在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁over reinforced ”。 超筋梁的破坏取决于混凝土的压坏，Mu与钢筋强度无关，比界限弯矩Mb仅有很少提高，且钢筋受拉强度未得到充分发挥，破坏又没有明显的预兆，因此，在工程中应避免采用。 试验录像 “超筋梁” 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 ◆ 另一方面，由于梁在开裂时受拉区混凝土的拉力释放，使钢筋应力有一突然增量Dss。 ◆ 与轴心受拉构件类似，Dss 随配筋率的减小而增大。 ◆ 当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度， 即“Ⅰa状态”与“Ⅱa状态”重合，无第Ⅱ阶段受力过程。 ◆ 此时的配筋率称为最小配筋率rmin ◆ 这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小。 ◆ 配筋率如小于rmin，钢筋有可能在梁一开裂时就进入强化，甚至拉断， 梁的破坏与素混凝土梁类似，属于受拉脆性破坏特征。 ◆ 少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许采用。 试验录像“少筋梁” 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 承载力和延性 钢筋混凝土构件的破坏类型有三种基本形式 ★延性破坏：配筋合适的构件，具有一定的承载力，同时破坏时具有一定的延性，如适筋梁（适筋轴拉构件也属于这种破坏，只是钢筋混凝土轴拉构件在实际工程中很少应用）；（钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得到发挥） ★受拉脆性破坏：承载力很小，取决于混凝土的抗拉强度，破坏特征与素混凝土构件类似。虽然由于配筋使构件在破坏阶段表现出很长的破坏过程，但这种破坏是在混凝土一开裂就产生，没有预兆，也没有第二阶段；（少筋梁、少筋轴拉构件）；（混凝土的抗压强度未得到发挥） ★受压脆性破坏：具有较大的承载力，取决于混凝土受压强度，延性能力同混凝土受压，较差。（如超筋梁和轴压构件）。（钢筋的受拉强度没有发挥）。 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 ◆ 受压脆性破坏，如果采用箍筋约束混凝土来提高混凝土的受压延性，则同样可以得到延性较好的破坏形态。（箍筋的抗拉强度得到发挥） ◆ 在工程设计中既要考虑承载力，也要考虑破坏时的变形能力，两者具有同样的重要意义。 ◆ 因为在同样承载力的情况下，延性大的结构在倒塌前，具有明显的预兆，在避免人员伤亡和财产损失方面有重要作用。 ◆ 从结构吸收应变能的角度出发，延性大的结构，在最终倒塌前可以吸收更多的应变能。 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 3.2 梁的受弯性能 延性系数 第三章 受弯构件 概述 第三章 受弯构件的正截面受弯承载力 M图 受弯计算 M ? Mu V图 受剪计算 V ? Vu 第三章 受弯构件 概述 钢筋混凝土受弯构件的设计内容： (1) 正截面受弯承载力计算——按已知截面弯矩设计值M，计算确定截面尺寸和纵向受力钢筋； (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； (3) 钢筋布置——为保证钢筋与混凝土的粘结，并使钢筋充分发挥作用，根据荷载产生的弯矩图和剪力图确定钢筋的布置； (4) 正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算； (5) 绘制施工图。 第三章 受弯构件 3.1 梁、板的一般构造 3.1 梁、板的一般构造 3.1.1截面形状与尺寸 矩形 T 形 工形 矩形板 空心板 槽形板 叠合梁 十字形 1. 截面形状 ◆ 结构中常用的梁、板是典型的受弯构件 ◆ 梁的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形 ◆ 现浇单向板为矩形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度（