4._正截面受弯构件设计

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1、4.受弯构件正截面承载力计算4.受弯构件正截面承载力计算内容概要主要内容4.1概述本章主要讲述钢筋混凝土受弯构件4.2受弯构件正截面的受力特性正截面破坏形态，正截面承载力的计算4.3受弯构件正截面承载力计算方法方法及相关构造要求。4.4本章小结124.受弯构件正截面承载力计算4.1概述学习要求①受弯构件受弯构件是指截面上通常有弯矩和剪力共A.了解配筋率对受弯破坏特征的影响；同作用而轴力可以忽略不计的构件。qB.掌握受弯构件的正截面承载力计算方法；lC.熟悉受弯构件正截面的构造要求。M2ql8qlV2344.1概述4.1概述①受弯构件梁板结构梁和板是典型的受弯构件,它们

2、的主要区别是梁的截面高度一般情况下大于挡土墙其宽度，而板的截面高度则远小于其宽度。梁式桥5614.1概述4.1概述②受弯构件常见截面形式③受弯构件主要破坏形式A.沿正截面破坏构件沿弯矩最大的截面破坏，破坏截面矩形截面与构件的轴线垂直。T形截面箱形截面倒L形截面B.沿斜截面破坏构件沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的多孔板截面槽形板截面I形截面T形截面截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交。784.1概述4.2受弯构件正截面受力特性③受弯构件主要破坏形式①配筋率对构件破坏特征的影响A.截面配筋率hPPPb－截面宽度0hPAs混凝土压坏混凝土压坏h－截面高度ahs－截面有效高度0b

3、A－受力钢筋面积s单筋矩形截面正截面破坏斜截面破坏a－受力钢筋截面重心至受拉边缘的距离,等s于(c+d/2)，c为保护层厚度，d为纵筋直径9104.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性①配筋率对构件破坏特征的影响①配筋率对构件破坏特征的影响a.保护层厚度cA.截面配筋率纵向受力钢筋外边缘至混凝土表面的垂直距离。纵向受力钢筋截面面积与截面有主要是为了保证结构的耐久性、耐火性和钢筋与混凝土的粘接性能。取值要求见附表7-1。效面积之比。b.受力钢筋截面重心至受拉边缘的距离ashAA0h当混凝土强度等级不低于C25时，可估算ssAρ==s梁受拉钢筋为一排时，a

4、s=35mmbh0bha()−sas梁受拉钢筋为两排时，as=60mmb平板，as=20mm单筋矩形截面111224.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性①配筋率对构件破坏特征的影响①配筋率对构件破坏特征的影响B.三种破坏形态B.三种破坏形态a.少筋破坏b.适筋破坏配筋率小于某一定值。受拉区混凝土开裂后，配筋率适中。受拉钢筋先屈服，受压区混凝土其承受的拉力全部转给钢筋，致使钢筋迅速越过屈后压坏，破坏前有明显预兆——塑性变形和裂缝发服平台和强化阶段达到极限强度而拉断，受拉裂缝发展至梁顶，混凝土抗压强度未能充分利用，破坏展，破坏呈塑性性质。呈脆性性质。13

5、144.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性①配筋率对构件破坏特征的影响①配筋率对构件破坏特征的影响B.三种破坏形态B.三种破坏形态c.超筋破坏配筋率超出某一定值。受压区混凝土先压碎，钢筋不屈服，破坏前有一定的变形和裂缝预兆，但不如适筋破坏明显。钢筋的抗拉强度没有被充分利用，破坏呈脆性性质。15受弯构件荷载-挠度曲线164.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性①配筋率对构件破坏特征的影响②适筋受弯构件正截面受力分析B.三种破坏形态少筋破坏和超筋破坏都具有脆性性质，破坏前无明显预兆，材料的强度得不到充分的利用，应避免将构件设计成少筋和超筋

6、构件，只允许设计成适筋构件。171834.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性②适筋受弯构件正截面受力分析②适筋受弯构件正截面受力分析当荷载很小时，截面上的内力很小，应力应与应变成正比，截面上的应力分布为直线，对应于阶段I。当荷载不断增大时，截面上的内力也不断增大，受拉区混凝土出现塑性变形，受拉区应力图呈曲线。当荷载增大到某一数值时，受拉区边缘的混凝土的应力值达到其抗拉极限强度，截面处于开裂前的临界状态，即Ia状态，相应的弯矩称为开裂弯矩Mcr。19204.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性②适筋受弯构件正截面受力分析②适筋受弯构件正

7、截面受力分析荷载超过开裂荷载后，受拉区截面开裂，截面上应力重分布，裂缝处混凝土不再承受拉力，钢筋的拉应力突然增大，受压区混凝土出现明显塑性变形，应力图形呈曲线，对应于阶段II。荷载继续增加，裂缝进一步扩展，钢筋和混凝土应力不断增大，荷载达到某一数值时，受拉区纵向受力钢筋开始屈服，钢筋应力达到其屈服强度，此时对应的状态为IIa状态，相应的弯矩称为屈服弯矩My。21224.2受弯构件正截面受力特性4.2受弯构件正截面受力特性②适筋受弯构件正截面受力分析②适筋受弯构件正截面受力分析M受拉区纵向受力钢筋屈服后，截面承载力无明显的增Mu加，但塑性变形急速发展，