受弯构件正截面承载力计算(II)

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1、第四章受弯构件正截面承载力计算FlexureStrengthofRCBeams4.1概述结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。受弯按配筋形式不同分为单筋受弯构件和双筋受弯构件单筋受弯构件：只在受拉区配受力钢筋。双筋受弯构件：受拉区和受压区均配置受力钢筋。受弯构件需进行承载力极限状态和正常使用极限状态的计算。1.承载力极限状态计算受弯构件有两个内力（弯矩和剪力），所以应进行抗弯强度计算和抗剪强度计算，抗弯计算又称正截面抗弯强度计算，抗剪计算又称斜截面抗剪强度计算。2.正常使用极限状态计算变形验算（挠度验算），抗裂验算（裂缝宽度计算）4.2受弯构件

2、的一般构造要求一、板的一板构造要求1.板的厚度：与的板的跨度及荷载有关，从刚度考虑，单跨简支板hL/30（L—跨度），多跨连续板hL/40，悬挑板hL/12。2.板的宽度：由实际情况决定。3.钢筋配置：板内钢筋有两种：受力钢筋和分布钢筋。受力钢筋：承担弯矩，通过强度计算确定。直径：一般6~12。间距：当板厚h150mm时，间距S200mm当板厚h150mm时，间距S1.5h，且不大于250mm。分布钢筋：作用：将荷载传递到受力钢筋；固定受力钢筋；承担由于混凝土收缩及温度变化产生的内力。直径：6mm和8mm，单位长度上分布钢筋面积不应

3、小于单位宽度上受力筋截面积的15%。配筋率不小于0.15%间距：不应大于250mm，温度变化较大或集中荷载较大时不应大于200mm。4.板的受力筋保护层厚度：受力筋外边缘至混凝土外表面的厚度。作用：保护钢筋不生锈；保证钢筋与混凝土之间的粘结力。保护层厚度与环境类别和混凝土的强度等级有关，查附表5-4，环境类别见附表5-2。保护层厚度与环境类别和混凝土的强度等级有关。环境类别条件一室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀

4、性的水或土壤直接接触的环境；二b干湿交替环境；水位频繁变动环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；海风环境。三b盐土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境。四海水环境。五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境保护层厚度与环境类别和混凝土的强度等级有关。环境类别板、墙、壳梁、柱、杆一1520二a2025二b2530三a3040三b4050混凝土强度等级不大于C25时，保护层厚度增加5mm。二、梁的一般构造1.截面尺寸：与跨度及荷载有关，从刚度考虑：主梁截

5、面高度h=（1/8~1/12）l，次梁h=（1/12~1/18）l。截面宽度矩形：h/b=2~3.5，T形h/b=2.5~4，为方便施工截面尺寸应统一规格。2.梁内配筋：(1)纵向受力筋：承受弯矩(2)弯起钢筋：承受弯矩和剪力(3)架立筋：形成钢筋骨架，固定箍筋，承担次弯矩。(4)箍筋：承担剪力，固定纵筋。(5)侧向构造钢筋：承担混凝土收缩、温度变化产生的内力。(hw≥450mm)hb3.梁内受力钢筋的保护层厚度及净距◆为保证RC结构的耐久性、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(cover)厚度一般不小于25mm；◆为保证混凝土浇注

6、的密实性(consolidation)，梁底部钢筋的净距(clearspacing)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；0≥mm1.5dccminccminccha30≥d≥25mmd≥25mmd≥d≥mind4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究一、受弯构件正截面破坏过程受弯构件正截面破坏分为三个阶段第一阶段：裂缝开裂前第二阶段：从开裂到钢筋屈服第三阶段：从钢筋屈服到梁破坏当荷载比较小时，混凝土基本处于弹性阶段，截面上应力分布为三角形，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小

7、，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。荷载增加，拉区混凝土产生塑性变形，应力分布为曲线，压区仍为直线，当受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时（et=etu），为截面即将开裂的临界状态，称为第一阶段末（Ⅰa），此时的弯矩值即为开裂弯矩Mcr（crackingmoment），第一阶段末为受弯构件抗裂度计算依据。（1）第I阶段一、一般钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段荷载继续增加，钢筋的拉应力产生突变，挠度变形不断增大，裂缝宽度也随荷载的增加而不断开展，中和轴上移。受压区混凝土产生塑性变形，压区应力图形逐渐呈曲线分布。钢筋混凝土在正常使用情况下，截面弯

8、矩一般处于该阶段。所以在正常使用情况下，钢筋混凝土是带裂缝工作的。裂缝宽度和挠度变形计算，要以该阶段的受力状