受弯构件正截面的承载力计算

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1、第三章受弯构件正截面的受弯承载力受弯构件：是指承受弯曲的截面上通常有弯矩和剪力共同作用的构件，如梁、板。正截面：与构件的计算轴线相垂直的截面。受弯承载力属于承载力极限状态，要求满足：M≤MuTeacherChenHong3.1梁、板的一般构造一、梁、板的截面形式梁板的截面形式如图3.1.1所示。3.1.1TeacherChenHong二、受弯构件的构造1、板的构造要求截面厚度：工业建筑70mm，民用建筑60mm。根据最小刚度原则定板厚：简支板：h（1/25~1/35）L连续板：h（1/35~1/40）L悬伸板：h（1/12~1/20）LTe

2、acherChenHong2、梁的构造要求：d=10~32mm(常用)h0=h-as单排as=35mm双排as=50~60mm为保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于25mm；为保证混凝土浇注的密实性，梁底部钢筋的净距不小于25mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5d；梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，直径常用10~32。钢筋数量较多时，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；TeacherChenHong梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架，直径一般不小于10

3、mm；梁高度h>450mm时，要求在梁两侧沿高度每隔200mm设置一根纵向构造钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径≥10mm；矩形截面梁高宽比h/b=2.0~3.5T形截面梁高宽比h/b=2.5~4.0。为统一模板尺寸、便于施工，通常采用梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm)，梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。TeacherChenHong3.保护层厚cc≥25，理论计算时：一排布筋:h0=h-35，两排布筋:h0=h-60。4.钢筋的间距受拉区：≥25且≥d；受压区：≥3

4、0且≥1.5d。TeacherChenHong三、板的钢筋布置形式其它构造要求详见教材或规范。TeacherChenHong3.2受弯构件试验研究分析一、适筋梁正截面工作的三个阶段：试验梁如下：TeacherChenHong试验结果：TeacherChenHong受弯全过程分为三个阶段：第一阶段：弯矩较小，梁尚未出现裂缝。第一阶段末Ia作为受弯构件抗裂度计算的依据。第二阶段：当弯矩超过开裂弯矩后，裂缝产生并不断延伸增多，此时梁带裂缝工作。第二阶段作为使用阶段的变形和裂缝开展计算时的依据。第三阶段：受拉钢筋刚开始屈服至受压区砼被压碎而破坏。第三阶段末Ⅲ

5、a作为正截面受弯承载力计算的依据。梁三个工作阶段的应力应变见下图：TeacherChenHongTeacherChenHongTeacherChenHong主要受力特点如下表：TeacherChenHong1.适筋梁破坏：配筋量合适，破坏是受拉区的钢筋先屈服，受压区砼被压碎而破坏，属于延性破坏。2.超筋梁破坏：配筋量过大，特点是受压区砼边缘先压碎，而受拉区钢筋未屈服，属于脆性破坏。3.少筋梁破坏：配筋量过少，特点是受拉区砼一裂就坏，属于脆性破坏。三、界限破坏：即适筋梁和超筋梁的界限，梁破坏时受拉区钢筋屈服的同时受压区混凝土压应变也恰好达到极限值。此时

6、的配筋率为界限配筋率d。二、钢筋砼梁正截面的破坏形式TeacherChenHong一.基本假定1.截面应变的平截面假定。2.不考虑混凝土的抗拉强度。3.砼的受压应力应变图形如图5.3.1所示。4.钢筋的应力应变关系方程为：3.3单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力计算方法图5.3.1TeacherChenHong二、等效矩形应力图注：x=1xc两个图形等效的条件：砼压应力的合力大小相等且作用点不变。TeacherChenHong砼受压区等效应力图系数见表5.3.1。表5.3.1TeacherChenHong三.适筋梁与超筋梁的界限及界限配筋率Teac

7、herChenHong具体的值见表5.3.2。ξb为界限相对受压区高度。TeacherChenHong表5.3.2注：ξ为相对受压区高度，ξ＝x/h0。TeacherChenHong界限配筋率b：四、最小配筋率min教材50页。TeacherChenHong五.单筋矩形截面基本计算公式1.基本公式TeacherChenHong由图可知：TeacherChenHong注：⑴截面有效高度h0=h-asas为纵向受拉钢筋合力点到截面受拉区边缘的距离。当环境类别为一类时（即室内环境）取值如下：梁内一层钢筋时为35㎜。梁内两层钢筋时为50～60㎜。对于板取

8、20㎜。⑵截面配筋率：＝As/(bh0)但要注意最小配筋率min＝As/(bh)TeacherChenH