第五章受弯构件正截面的性能与计算ppt课件.ppt

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1、受弯构件正截面的性能与计算华侨大学厦门工学院土木工程系魏琳5.1工程应用实例受弯构件在土木工程中有着广泛的应用。钢筋混凝土板、梁、楼梯梯段、基础均为受弯构件，挡土墙、钢筋混凝土梁式桥中的桥面大梁、盖梁和防撞栏板等也是受弯构件。5.1工程应用实例受弯构件的形式多种多样，常用的截面有矩形截面、T形截面、箱形截面、I形截面、槽形截面等。但从受力性能看，可归纳为矩形截面和T形截面两种形式，圆形或环形截面受弯构件较少采用。5.2受弯构件的受力特点和配筋形式如图所示，钢筋混凝土梁在两个对称的集中荷载P作用下，梁中部（两集中荷载之间）受弯，

2、端部（支座和集中荷载之间）既受弯又受剪。5.2受弯构件的受力特点和配筋形式在弯矩作用下，梁中会产生垂直于梁纵轴的裂缝（垂直裂缝），在剪力和弯矩的共同作用下梁中会产生斜交于梁轴线的裂缝（斜裂缝）。5.2受弯构件的受力特点和配筋形式为了防止垂直裂缝所引起的受弯破坏，在梁的底部布置纵向受力钢筋；为了防止斜裂缝所引起的受剪破坏，在梁的弯剪段布置环状的箍筋和弯起的钢筋（弯筋）；在非受力区的截面角部还配有架立钢筋（非受力钢筋）。5.2受弯构件的受力特点和配筋形式纵筋、弯筋、箍筋和架立筋一起绑扎或焊接成钢筋笼。施工时，支好模板放入钢筋笼，浇

3、筑混凝土，振捣养护后，钢筋混凝土梁便制成了。与梁相比，钢筋混凝土板的厚度较小、截面宽度较大，一般总是发生弯曲破坏，很少发生剪切破坏。因此，在钢筋混凝土板中一般仅配有纵向受力钢筋和固定受力钢筋的分布钢筋。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造与轴心受力构件类似，为了便于施工，保证钢筋与混凝土之间的粘结可靠，确保混凝土可以有效地保护钢筋，充分发挥混凝土中钢筋的作用，钢筋混凝土受弯构件的截面尺寸和构件中的配筋均应满足一定的构造要求。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取

4、2.5～4.0（此处b为梁肋宽）。梁的宽度b通常取150mm、180mm、200mm、220mm及250mm，其后按50mm的模数递增。梁的高度h=250mm、300mm、350mm、750mm、800mm、900mm、1000mm等尺寸，在200mm以上时，按50mm的模数递增；在800mm以上时，以100mm的模数递增。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造混凝土实心板的板厚取10mm为模数，板的最小厚度对建筑屋面板、民用建筑楼板为60mm，工业建筑楼板为70mm。现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度（b=1000mm）进

5、行计算。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造梁纵向受力钢筋的直径通常采用10~28mm，纵向钢筋的根数至少为两根。（当b<100mm时，可用1根）架立筋最小直径：当梁的跨度小于4m时，为8mm；当梁的跨度介于4~6mm之间时，为10mm；当梁的跨度大于6m时，为12mm。箍筋的直径通常为6~12mm。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造为了使混凝土中粗骨料能顺利通过钢筋笼保证混凝土浇捣密实，保证混凝土能握住钢筋，以提供足够的粘结且对钢筋提供足够的保护，钢筋间距应满足下图所示的要求。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造板中受力钢筋的直

6、径通常采用8~12mm，分布钢筋的直径一般采用6mm，受力钢筋的间距如下所示。5.3受弯构件的截面尺寸和配筋构造混凝土保护层厚度从最外层钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离，称为混凝土保护层厚度，用c表示，最外层钢筋包括箍筋、构造筋、分布筋等。混凝土保护层有三个作用：1）防止纵向钢筋锈蚀；2）在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢；3）使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。构件类型、环境类别、混凝土强度等级5.4受弯构件正截面性能的试验研究5.4.1试验装置5.4受弯构件正截面性能的试验研究纵向受拉钢筋的配筋率：纵向受拉钢筋总截面面积与正

7、截面的有效面积的比值。其中，截面的有效高度，正截面上所有下部纵向受拉钢筋的合力点到混凝土受拉区边缘的距离为，则合力点至截面受压区边缘的竖向距离，这里为截面高度，对正截面受弯承载力起到作用的是，而不是。截面宽度。纵向受力钢筋的截面积。5.4受弯构件正截面性能的试验研究纵向受拉钢筋的配筋率在一定程度上标志了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比率，它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标。试验以变化配筋率来研究不同配筋梁的受弯性能。5.4受弯构件正截面性能的试验研究5.4.2试验结果梁正截面的破坏过程当受弯构件正截面内配置的纵

8、向受拉钢筋能使其正截面受弯破坏形态属于延性破坏类型时，称为适筋梁。5.4受弯构件正截面性能的试验研究适筋梁正截面受弯的全过程可划分为三个阶段——未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。在纯弯区段内，弯矩将使正截面转动。在梁的单位长度上，正截面的转角称为截面曲率。5.4受弯构件正截面性能