3-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算【ppt课件】.ppt

3.2.1 配筋率对正截面破坏形态的影响 一.两个名词 二.配筋率 对构件破坏形态的影响 随纵向受拉钢筋配筋率 的变化，受弯构件可能发生少筋、适筋、超筋三种沿正截面的破坏形态 。 1.少筋破坏 发生的条件： 破坏过程： 受拉混凝土开裂→受拉钢筋屈服随之瞬时破坏 破坏特征： 破坏属突然发生的无明显预兆的破坏，即脆性破坏；承载力由混凝土抗拉强度所控制，因此承载力很低，混凝土抗压强度远没有充分发挥，即材料强度没有得到充分利用，破坏与素混凝土梁类似 。 2.超筋破坏 发生的条件： 破坏过程： 受拉混凝土开裂→受压边缘混凝土压碎 破坏特征： 破坏属无明显预兆的脆性破坏；承载力由混凝土抗压强度所控制，因此承载力较高。破坏时受拉钢筋没有屈服，材料强度没有得到充分利用。 3.适筋破坏 发生的条件： 破坏过程： 受拉混凝土开裂→受拉钢筋屈服→受压边缘混凝土压碎 破坏特征： 破坏属有明显预兆的延性破坏。破坏始于纵向受拉钢筋屈服，终于受压边缘混凝土压碎。材料强度得到充分利用，承载力较高。 为充分利用材料和改善结构的受力变形性能，实际结构中，少筋构件和超筋构件一般不允许采用，应将结构设计成适筋构件，即在极限状态时呈现适筋构件的延性破坏形态。 3.2.2 适筋受弯构件截面全过程受力分析 荷载－变形曲线 截面弯矩－受拉钢筋应变的关系 二.截面全过程受力特征描述 1.开裂前工作阶段(整体工作阶段)— 阶段I 起始范围：开始加载→受拉边缘混凝土拉应变达到其极限拉应变。 第I阶段末：受拉边缘混凝土拉应变达到其极限拉应变时刻，记为Ia。 受力特征：压区应力接近线性分布，拉区应力在阶段Ia由于混凝土的受拉塑性而呈曲线分布，但截面应变仍呈线性分布，压区最大压应力及受拉钢筋的拉应力均远远小于其各自的强度。相对于阶段I而言，阶段Ia时截面的中性轴略有上升。 阶段Ia－作为截面抗裂验算的依据。 2.带裂缝工作阶段（正常使用阶段）－阶段Ⅱ 超始范围：受拉边缘混凝土开裂瞬时→受拉钢筋屈服 受力特征：截面一旦开裂，开裂截面上将发生明显的应力重分布现象，裂缝处混凝土不再承担拉应力，全部拉力转而由受拉钢筋承担，受压区混凝土出现明显的塑性变形，压应力图形呈曲线，中性轴上升。 第Ⅱ阶段末：对应于受拉钢筋屈服时刻，记为Ⅱa。 构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在阶段II上。 3. 破坏阶段（屈服后阶段）－阶段Ⅲ 超始范围：受拉钢筋屈服→受压边缘混凝土压碎 第Ⅲ阶段末：对应于受压边缘混凝土压碎时刻，记为Ⅲa。 受力特征：纵向受拉钢筋屈服后，虽然截面承载力无明显增加，但梁的变形急剧发展，裂缝向上延伸，受压区面积减小，压应力增大。 截面的承载能力计算是建立在阶段Ⅲa基础上。 3.3.1 线弹性梁截面正应力计算原理 一.基本假定 平截面假定成立－变形前的平截面在变形后保持平截面不变，即截面上的正应变沿截面高度呈线形分布－给出了截面变形的几何条件或变形协调条件。 材料的应力－应变关系符合Hook定律，即应力应变之间呈线性关系－给出了材料的物理关系。 五. 最小配筋率ρmin 确定的原则： 桥梁规范规定，T形截面翼缘有效宽度 按下列规定确定； 取下列三者中的最小值： 对于简支梁，取其计算跨径的1/3。对于连续梁，各中间跨正弯矩区段，取该计算跨径的0.2；边跨正弯矩区段，取该跨计算跨径的0.27；各中间支点负弯矩区段，取该支点相邻两计算跨径之和的0.07倍。 相邻两梁的平均间距； b+2bh+12hf’ 3.5.1 板的构造要求 一.单、双向板的概念 在外荷载作用下， 若板仅在一个方向产生弯曲变形，即该板仅为单向受力，称为单向板；若在外荷载作用下， 板在两个方向均产生弯曲变形，即该板为双向受力，则称为双向板。 从严格意义上讲，仅当荷载沿板宽方向均布作用的两对边支承板和悬臂板为单向板，其余均为双向板。 实际工程中： 对于两对边支承板和悬臂板均按单向板计算。 对于周边支承板，当板的长、短边跨径之比不小于2时亦近似按单向板计算。 对于单向板，仅需在主要受力方向配置受力钢筋，在另一方向只需配置构造钢筋－分布筋。 对于双向板，在两个方向均需配置受力钢筋。 分析表明： 对于图示的十字交叉梁，当Lx/Ly≥2时， Ry0.95P，Rx0.05P，亦即荷载主要沿短跨方向传递。 同样，对于周边支承板，当Lx/Ly≥2时， 荷载主要沿短边方向传递，沿长边方向的支承取主要作用，沿短边方向的支承退化，此时板的受力可视为单向板。 二. 板的计算单元 若板的厚度和其上作用的荷载相同，则一般均取1m宽板带计算并配筋，其余板带均按此板带配筋。 三.最小板厚 人行道板：h≥