正截面抗弯承载力计算

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1、第三章受弯构件正截面承载力计算3.1概述3.2受弯构件正截面试验研究3.3单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算3.4双筋矩形截面受弯构件承载力计算3.5T形截面受弯构件承载力计算3.6构造要求13.1概述箍筋弯起钢筋(斜筋)－纵筋弯起形成抗剪钢筋：腹筋抗弯钢筋：纵筋纵向受拉钢筋纵向受压钢筋架立钢筋（纵向构造钢筋）－形成受力骨架箍筋弯起钢筋纵向钢筋架立钢筋纵向构造钢筋3.1.1梁中主要钢筋名称23.1.2受弯构件承受弯矩和剪力共同作用的构件。梁和板是典型的受弯构件，是土木工程中数量最多，使用面最广的一类构件

2、。梁与板的区别：梁的截面高度一般都大于其宽度，而板的截面高度远小于其宽度。截面形式：按施工方式可分为预制梁板与现浇梁板两大类。预制：预制梁最常用的有矩形和T形，有时做成十字形，将板支在伸出的翼缘上，使板的顶面与梁的顶面齐平。现浇：形式很多。当梁与板一起浇灌时，板不但将其上的荷载传递给梁，而且和梁一起构成T形或厂形截面共同承受荷载。33.1.3受弯构件的破坏形式1正截面破坏当受弯构件沿弯矩最大的截面破坏时，破坏截面与构件的轴线垂直，称沿正截面破坏。2斜截面破坏当受弯构件沿剪力最大的截面破坏时，破坏截面与构

3、件的轴线斜交，称沿斜截面破坏。既要保证构件不发生沿正截面破坏，又要保证构件不发生沿斜截面破坏。因此应分别对正截面承载力和斜截面承载力进行计算。3.1.4受弯构件的设计要求43.2受弯构件正截面试验研究3.2.1试验装置重点研究受弯构件的正截面受弯性能，采用承受两对称集中荷载的矩形截面简支梁。试验时，采用逐级加荷，荷载由小到大一直加到梁正截面受弯破坏。纯弯段剪弯段剪弯段应变测点百分表56第Ⅰ阶段：截面应力应变分布（弹性工作阶段）：*加载初期弯矩较小，截面应力、应变均较小，应变符合平截面假定，应力分布为三角形

4、；*随着弯矩增大，受拉区混凝土塑性变形发展，拉应力分布呈曲线形，受压区混凝土压应力分布仍为三角形；当受拉区下边缘混凝土拉应变达到混凝土极限拉应变时受弯构件处于即将开裂的Ⅰa状态，相应弯矩为Mcr3.2.2适筋梁的受力的三个阶段71第一阶段：弹性工作阶段（Ⅰ－Ⅰa）第I阶段的特点是：1）砼没有开裂；2）受压区砼的应力图形是直线，受拉区砼的应力图形在第I阶段前期是直线，后期是曲线；3）M-f基本上是直线关系，f增长缓慢。3.2.2适筋梁的受力的三个阶段Ⅰa状态是受弯构件抗裂验算的依据。8910113第三阶段：

5、钢筋屈服阶段（Ⅲ－Ⅲa）第Ⅲ阶段特点：1）受拉钢筋屈服，拉力保持为常值；裂缝截面处，受拉区大部分砼已退出工作，受压区砼压应力曲线图形比较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；2）弯矩略有增加；3）受压区边砼压应变达到其极限压变，砼被压碎，截面破坏；4）M-f关系接近水平的曲线。3.2.2适筋梁的受力的三个阶段Ⅲa状态是受弯构件承载力计算的依据。12第一阶段：弹性工作阶段（截面开裂前阶段Ⅰa－抗裂验算依据）第二阶段：带裂缝工作阶段（从截面开裂到受拉纵筋屈服阶段Ⅱ－使用阶段变形和裂缝验算依据）第三阶段：钢筋屈服

6、阶段（破坏阶段Ⅲa－承载力验算的依据）13受拉钢筋首先屈服，然后混凝土被压碎，是适筋梁破坏的主要特点。钢筋屈服后的流塑阶段，使得裂缝显著开展，受压混凝土产生很大的塑性变形，挠度显著增长，其破坏形态具有明显的塑性性质，即破坏前有明显的预兆－裂缝的开展和挠度的急剧发展。钢筋屈服后，梁破坏前变形的增加表明梁具有较好的变形能力－延性。3.2.3适筋梁的破坏特点14153.2.4钢筋混凝土梁的受力特点1混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，在不大的变形下就出现裂缝；2混凝土是弹塑性材料，当应力超过一定限度就会产生较大的塑

7、性变形；3与匀质弹性材料梁不同，钢筋和混凝土的应力和应变与外荷载不成比例，梁的变形和外荷载也不成比例；4中和轴高度随着外荷载的变化而变化。16配筋率的定义3.2.5配筋率对梁破坏特征的影响--受拉钢筋的截面面积；--梁截面宽度；--梁的截面有效高度（截面受压区边缘到受拉钢筋合力点的距离）。钢筋混凝土梁正截面的破坏形态与配筋率、钢筋和混凝土的强度有关173.2.5配筋率对梁破坏特征的影响1适筋破坏（图a）特点：配筋率适中，受拉钢筋首先屈服，然后受压混凝土被压碎。破坏前有明显的预兆，属于“塑性破坏”（延性破坏

8、）2超筋破坏（界限配筋率，最大配筋率）(图b)特点：配筋率过大（超过某一界限），受拉钢筋不屈服，受压混凝土被压碎，变形很小，裂缝开展不大。破坏前无明显预兆，属“脆性破坏”，设计中不允许采用。3少筋破坏（最小配筋率）(图c)特点：配筋率过小（低于最小配筋率），受拉区混凝土一开裂，受拉钢筋即达到屈服，甚至进入强化阶段，裂缝迅速延伸至梁顶，造成破坏；属“脆性破坏”，在土木工程中不允许采用。（水利工程中，往往截面尺寸很大，为了经济，有