钢筋混凝士土结构学 第三章钢筋混凝土受 弯 构件正截面承载力计算 新世纪土木工程系列教材套电子课件
钢筋混凝土结构学 新世纪土木工程系列教材配套电子课件 第三章 钢筋混凝土受 弯 构件正截面承载力计算
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 31概述 、受弯构件:指截 面上通常有弯矩和剪力共 同作用而轴力可以忽略不 计的构件(图3-1) 梁和板是典型的受弯构 件。它们是土木工程中数 8 9/ 量最多、使用面最广的一34 类构件。 图3-1受弯构件示意图
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 §3.1 概述 一、受弯构件：指截 面上通常有弯矩和剪力共 同作用而轴力可以忽略不 计的构件(图3-1)。 梁和板是典型的受弯构 件。它们是土木工程中数 量最多、使用面最广的一 类构件
、常见的截面形式:建筑工程中受弯构件常用的 截面形状如图3-2所示。公路桥涵工程中受弯构件常用的 截面形状如图3-3所示。 (b) 图3-2建筑工程常用梁板截面形状
二、常见的截面形式：建筑工程中受弯构件常用的 截面形状如图3-2所示。公路桥涵工程中受弯构件常用的 截面形状如图3-3所示
Q (e) (D ) 圈3-3公晴折工程常用梁板截面形状
肋形结构:当板与梁一起浇灌时(图34),板不但将其 上的荷载传递给梁,而且和梁一起构成T形或倒L形截面共 同承受荷载。 T形梁 倒L形梁 图3-4现浇梁板结构的截面形状 受弯构件的破坏形式: 两种主要的破坏:①正截面破坏(一种沿弯矩最大 的截面破坏图3-5a);②斜截面破坏(一种沿剪力最大或弯 矩和剪力都较大的截面破坏图3-5b)
肋形结构：当板与梁一起浇灌时(图3-4)，板不但将其 上的荷载传递给梁，而且和梁一起构成Ｔ形或倒L形截面共 同承受荷载。 图3-4 现浇梁板结构的截面形状 三、受弯构件的破坏形式： 两种主要的破坏：①正截面破坏（一种沿弯矩最大 的截面破坏图3-5a)；②斜截面破坏（一种沿剪力最大或弯 矩和剪力都较大的截面破坏图3-5b)
混凝土压坏 混凝土压坏 LC人人 正截面破坏 斜截面破坏 图3-5受弯构件的破坏形式 进行受弯构件设计时: 既要保证构件不得沿正截面发生破坏只要保证构件不 得沿斜截面发生破坏,因此要进行正截面承载能力和斜 承载能力计算
进行受弯构件设计时： 既要保证构件不得沿正截面发生破坏只要保证构件不 得沿斜截面发生破坏，因此要进行正截面承载能力和斜截面 承载能力计算。
§32受弯构件正截面的受力特性 32.1配筋率对构件破坏特征的影响 b——截面宽度, h——截面高度, As-—纵向受力钢筋截面面积 As ho从受压边缘至纵向受力钢 筋截面重心的距离为截面的有效高度 bh截面宽度与截面有效高度 的乘积为截面的有效面积(图3-6) 构件的截面配筋率是指纵 向受力钢筋截面面积与截面有效面积图3-6单筋矩形 之比。即 蛰面示意图 S bh (3-1)
§3.2 受弯构件正截面的受力特性 (3-1) 3.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响 b——截面宽度， h——截面高度， As——纵向受力钢筋截面面积 h0——从受压边缘至纵向受力钢 筋截面重心的距离为截面的有效高度 bh0——截面宽度与截面有效高度 的乘积为截面的有效面积(图3-6)。 ρ—— 构件的截面配筋率是指纵 向受力钢筋截面面积与截面有效面积 之比。即 As 0 bh As =
构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、 截面形式等诸多因素,但是以配筋率对构件破坏特征的影 响最为明显,试验表明随着配筋率改变,构件的破坏特征 发生质的变化。 下面通过图3-7所示承受两个对称集中横载的矩形截面 简支梁说明配筋率对构件破坏特征的影响。 1少筋破坏(p<Pm),构件承载能力很低只要其 开裂,裂缝就急速开展裂缝截面处的拉力全部由钢筋承 受,钢筋由于突然增大的应力而屈服构件立即发生破坏(图 3-7a)这种破坏具有明显的脆性性质。 2适筋破坏( Pmin sp≤pmax构件的破坏首先是由于受 拉区纵向受力钢筋屈服然后受压区混凝土被压碎,钢筋和 混凝土的强度都得到充分利用。这种破坏前有明显的塑性 变形和裂缝预兆破坏不是突然发生的,呈塑性性质(图37b)
构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、 截面形式等诸多因素，但是以配筋率对构件破坏特征的影 响最为明显，试验表明随着配筋率改变，构件的破坏特征 发生质的变化。 下面通过图3-7所示承受两个对称集中荷载的矩形截面 简支梁说明配筋率对构件破坏特征的影响。 1.少筋破坏（ρ＜ρmin），构件承载能力很低，只要其 一开裂，裂缝就急速开展.裂缝截面处的拉力全部由钢筋承 受 ，钢筋由于突然增大的应力而屈服.构件立即发生破坏(图 3-7a).这种破坏具有明显的脆性性质。 2. 适筋破坏（ρmin ≤ρ≤ρmax构件的破坏首先是由于受 拉区纵向受力钢筋屈服.然后受压区混凝土被压碎，钢筋和 混凝土的强度都得到充分利用。这种破坏前有明显的塑性 变形和裂缝预兆.破坏不是突然发生的，呈塑性性质(图3-7b)
(b) ∠ce 图-7不同配筋率构件的破坏特征 a)少筋梁;b)适筋梁:c)超筋梁 界限破坏:适筋破坏的特例,当p=pmx时,当受拉钢筋 达到屈服强度的同时,受压区混凝士压碎
界限破坏：适筋破坏的特例，当ρ＝ρmax时，当受拉钢筋 达到屈服强度的同时，受压区混凝土压碎
3超筋破坏(p>pmax)构件的破坏是由于受压区的混 凝土被压碎而引起,受拉区纵向受力钢筋不屈服,在破坏前虽 然也有一定的变形和裂缝预兆但不象适筋破坏那样明显,而且 当混凝士压碎时,破坏在然发生,钢筋的掘度得不到充分利用 ,破坏带有脆性性质(图3-7c)。 少筋破坏和超筋破坏都具有脆性性质破坏前无明显预兆 破坏时将造成严重后果,材料的强度得不到充分利用因此应避 免将受弯件设计成少筋构件和超筋构件,只允许设计成看筋构 件。在后面的讨论中,我们将所讨论的范围限制在适筋构件范 围以内,并且将通过控制配筋率或控制相对受压区高度等措施 使设计成为适筋构件
3.超筋破坏（ρ＞ρmax）构件的破坏是由于受压区的混 凝土被压碎而引起，受拉区纵向受力钢筋不屈服，在破坏前虽 然也有一定的变形和裂缝预兆.但不象适筋破坏那样明显，而且 当混凝土压碎时，破坏在然发生，钢筋的强度得不到充分利用 ，破坏带有脆性性质(图3-7c)。 少筋破坏和超筋破坏都具有脆性性质破坏前无明显预兆. 破坏时将造成严重后果，材料的强度得不到充分利用.因此应避 免将受弯件设计成少筋构件和超筋构件，只允许设计成适筋构 件。在后面的讨论中，我们将所讨论的范围限制在适筋构件范 围以内，并且将通过控制配筋率或控制相对受压区高度等措施 使设计成为适筋构件