水工钢筋混凝土结构学课件第三章.pptVIP

（一）第Ⅰ阶段——未裂阶段 荷载很小，应力与应变之 间成线性关系； 荷载↑，砼拉应力达到ft， 拉区呈塑性变形；压区应 力图接近三角形； 砼达到极限拉应变 （et=etu），截面即将开裂 （Ⅰa状态），弯矩为开裂 弯矩Mcr； Ⅰa状态是抗裂计算依据。 （二）第Ⅱ阶段—裂缝阶段 荷载↑，拉区出现裂缝， 中和轴上移，拉区砼脱离 工作，拉力由钢筋承担。 阶段Ⅱ是正常使用阶段变 形和裂缝宽度计算依据。 拉区有许多裂缝，纵向应 变量测标距有足够长度 （跨过几条裂缝），平均 应变沿截面高度分布近似 直线。（平截面假定） （三）第Ⅲ阶段——破坏阶段 荷载↑，钢筋应力先达到屈 服强度fy； 压区砼边缘应变随后达到极 限压应变ecu，砼发生纵向水 平裂缝压碎（Ⅲ状态），弯 矩为极限弯矩Mu。 阶段Ⅲ是正截面承载力计算 依据。 二．正截面破坏特征 （一）第1种破坏情况—适筋破坏 配筋量适中： 受拉钢筋先屈服，然后砼边缘达到极限压应变 εcu，砼被压碎，构件破坏。 破坏前，有显著的裂缝开展和挠度，有明显的 破坏预兆，属延性破坏。 （二）第2种破坏情况—超筋破坏 配筋量过多： 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应变 而被压坏。 承载力控制于砼压区，钢筋未能充分发挥作用。 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。 （三）第3种破坏情况——少筋破坏 配筋量过少： 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。 破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能 正常使用。 开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。 第三节 正截面受弯承载力计算原则 一．计算方法的基本假定 （1）平截面假定。 （2）不考虑受拉区砼的工作。 （3）受压区砼采用理想化的应力应变曲线。 （4）有明显屈服点的钢筋应力应变关系采用理想的弹塑性曲线。 二．适筋和超筋破坏的界限条件 界限破坏：受拉钢筋达到 屈服强度的同时受压砼达到 极限压应变，此时： 等效矩形应力图 用等效矩形应力图形代替曲线应力图形，应力为fc。根据合力大小和作用点位置不变的原则： 第四节 单筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算 一．计算简图 利用系数求解 一．计算简图和基本公式 双筋截面达到Mu的标志仍然是受压边缘砼达到ecu。 在受压边缘砼应变达到ecu前，如受拉钢筋先屈服，则其破坏形态与适筋梁类似，有较大延性。 在截面受弯承载力计算时，受压区砼的应力仍可按等效矩形应力图方法考虑。 受压钢筋应力达不到屈服强度 假定受压钢筋和砼的压力 作用点均在钢筋重心位置   截面校核 四.承载力复核 谢谢大家！ 第三章 受弯构件正截面承载力计算 四.承载力复核 已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料强度fy、fc 求：截面的受弯承载力 Mu 未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu 基本公式： 受弯承载力Mu可求。 3.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 第五节 双筋矩形截面构件正截面受弯承载力计算 双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用： 截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充砼受压能力的不足。 由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。 由于受压钢筋可以提高截面的延性，在抗震地区，一般宜配置受压钢筋。 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 ecu 值在0.002~0.004范围变化， 安全计，取ecu =0 . 002: ★受压钢筋应力 钢筋和砼共同变形 第三章 受弯构件正截面承载力计算 3.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 适用条件 ● 防止超筋脆性破坏 ● 保证受压钢筋强度充分利用 为使受压钢筋距中和轴足够远，得到足够变形，应力才能达到屈服强度。 双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必