第三章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 (1).pptxVIP

第三章钢筋砼受弯构件正截面承载力计算;;受弯构件是指在荷载作用下，以弯曲变形为主的构件，其内力主要有弯矩和剪力。;;受弯构件的两种破坏形态：

由弯矩引起的破坏，破坏截面垂直于梁纵轴线，称为正截面破坏，必须通过计算配置足够数量的纵向钢筋来确保正截面的受弯承载力。

由弯矩和剪力共同作用而引起的破坏，破坏截面是倾斜的，称为斜截面破坏。

;;

受弯构件承载力的设计内容：

(1)正截面受弯承载力计算—按已知截面弯矩设计值M，确定截面尺寸和计算纵向受力钢筋；

(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。;;;;一.截面形式;;;;;;;;板的配筋;;;第二节受弯构件正截面的试验研究;

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。;

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）;

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。;适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点;钢筋混凝土构件的计算理论是建立在试验基础上的。大量试验结果表明，受弯构件正截面的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等因素。但以配筋率对构建破坏特征的影响最为明显，在同截面、同跨度和同样材料的梁，配筋率不同，其破坏形态也将发生本质的变化。

受弯构件的截面配筋率是指受拉钢筋面积与正截面有效面积的百分比，用来表示。

根据配筋率的不同，一般手腕构件正截面出现超筋、适筋、少筋三种破坏形态。;;

配筋量适中：

受拉钢???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。;试验录像;

在整个破坏过程中，虽然最终破坏时构件所能承受的荷载仅稍大于钢筋达到屈服时承受的荷载，但挠度的增长却相当的大。这意味着构件在截面承载力无显著变化的情况下，具有较大的变形的能力，也就是构件的延性较好。;

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。

对结构的安全很不利，浪费钢材，设计中要避免。;试验录像;

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。;试验录像;弯矩—挠度关系曲线;一．计算方法的基本假定

（1）平截面假定：梁受力变形后，截面仍保持平面。

（2）不考虑受拉区砼的工作,拉力全部由钢筋承担。

（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。;

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：

;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：

;

;由于在进行截面设计时必须计算受压混凝土的合力，受压混凝土的应力图形是抛物线加直线，给计算带来不便。为此，《混凝土规范》规定，受压区混凝土的应力图形可简化为等效矩形应力图形。

用等效矩形应力图形代替理论应力图形应满足的条件是：

（1）保持受压区混凝土的合力大小不变；

（2）保持受压区混凝土的合力作用点不变。;一．计算简图;二.基本公式;为计算方便，基本公式改写如下：;;将代入上式，可得单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为：;三.截面设计;;截面尺寸拟定

●截面应有一定刚度，使正常使用阶段的验算能满足挠度变形的要求。

●根据工程经验，常按高跨比h/l0来估计截面高度：

●简支梁可取h=(1/8—1/12)l0，

b=(1/2—1/3.5)h；

●简支板可取h=(1/12—1/20)l0。

;给定M时

●