第4章受弯构件的正截面受弯承载力 §4.0概述 受弯构件：截面上承受弯矩和剪力的构件； 正截面：与构件轴线垂直且仅有正应力的截面： 正截面受弯承载力计算目的：确定纵向钢筋： 实际工程中的受弯构件：梁、板、雨蓬及楼梯
1 第4章受弯构件的正截面受弯承载力 §4.0 概述 受弯构件：截面上承受弯矩和剪力的构件； 正 截 面：与构件轴线垂直且仅有正应力的截面； 正截面受弯承载力计算目的：确定纵向钢筋； 实际工程中的受弯构件：梁、板、雨蓬及楼梯
§4.1梁、板的一般构造 截面形状与尺寸 1.截面形状：见图4-1。 2.截面尺寸 (1)确定原则 A.考虑模板模数；B.尽量统一、方便施工。 (2)梁的截面高度大于其宽度 (3)板厚可取1米计算，板厚见表4-1。 2
2 §4.1梁、板的一般构造 一.截面形状与尺寸 1.截面形状：见图4-1。 2.截面尺寸 （1）确定原则 A.考虑模板模数；B.尽量统一、方便施工。 （2）梁的截面高度大于其宽度； （3）板厚可取1米计算，板厚见表4-1
二材料选择与一般构造 1.混凝土强度等级：C20C40: 2.钢筋强度等级和常用直径 (1)梁 A.受力筋用IⅡ级或Ⅲ级；常用直径12mm-25mm: B.箍筋用I级或IⅡ级；常用直径6mm-l0mm。 (2)板 A.受力筋用IⅡ级；常用直径6mm-12mm: B.分布筋：a.作用是使受力筋均匀受力和抵抗 温度应力；b.钢筋级别和直径同受力筋
3 二.材料选择与一般构造 1.混凝土强度等级：C20~C40； 2.钢筋强度等级和常用直径 （1）梁 A.受力筋用Ⅱ级或Ⅲ级；常用直径12mm-25mm； B.箍筋用Ⅰ级或Ⅱ级；常用直径6mm-10mm。 （2）板 A.受力筋用Ⅱ级；常用直径6mm-12mm； B.分布筋：a.作用是使受力筋均匀受力和抵抗 温度应力；b.钢筋级别和直径同受力筋
(3)纵向受拉钢筋的配筋百分率 A计算公式：式4-2： B物理意义：简称配筋率，反映截面上钢筋的相对用量。 3.混凝土保护层 (1)作用：保护钢筋不锈蚀、防火及确保粘结力： (2)计算：受力钢筋外表面到截面边缘的垂直距离： (3)规定：保护层厚度与构件受力情况、混凝土级 别及所处环境类别有关，具体数值见附表5-4。 (4)关于图4-2及图4-3的说明
4 （3）纵向受拉钢筋的配筋百分率 A.计算公式：式4-2； B.物理意义：简称配筋率，反映截面上钢筋的相对用量。 3.混凝土保护层 （1）作用：保护钢筋不锈蚀、防火及确保粘结力； （2）计算：受力钢筋外表面到截面边缘的垂直距离； （3）规定：保护层厚度与构件受力情况、混凝土级 别及所处环境类别有关，具体数值见附表5-4。 （4）关于图4-2及图4-3的说明
§4.2受弯构件正截面受弯的受力全过程 一适筋梁正截面受弯的三个受力阶段 1.适筋梁正截面受弯承载力的实验 (1)适筋截面：配筋率比较适当的截面： (2)适筋梁：具有适筋截面的梁： (3)实验设计：见图4-4 A简支梁、三分点加集中力、获取纯弯段： B.集中力从零逐步加至梁破坏
5 §4.2受弯构件正截面受弯的受力全过程 一.适筋梁正截面受弯的三个受力阶段 1.适筋梁正截面受弯承载力的实验 （1）适筋截面：配筋率比较适当的截面； （2）适筋梁：具有适筋截面的梁； （3）实验设计：见图4-4 A.简支梁、三分点加集中力、获取纯弯段； B.集中力从零逐步加至梁破坏
(4)实验过程分析，见图4-6。 A.三阶段的划分原则： 第阶段：弯矩从零到受拉区边缘即将开裂，结 束时称为I阶段，其标志为受拉区边缘混凝土达 到其抗拉强度f”(或其极限拉伸应变)： 第Ⅱ阶毁：弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服， 结束时称为Ⅱ，阶段，其标志为纵向受拉钢筋应力 达到f:
6 （4）实验过程分析，见图4-6。 A.三阶段的划分原则： 第Ⅰ阶段：弯矩从零到受拉区边缘即将开裂，结 束时称为Ⅰa阶段，其标志为受拉区边缘混凝土达 到其抗拉强度 （或其极限拉伸应变 ） ； 第Ⅱ阶段：弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服， 结束时称为Ⅱa阶段，其标志为纵向受拉钢筋应力 达到 ； 0 t f 0 tu 0 y f
第Ⅲ阶段：弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝 土即将压碎，结束时称为Ⅲ阶段，其标志为受 压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压 应变。 B.各阶段受力分析：见表4-2 C三阶段划分的理论意义：是今后推导相关计 算公式的理论基础，例如： Ia：抗裂验算的依据： Ⅱ。：裂缝宽度及变形验算的依据： Ⅲa：正截面受弯承载力计算的依据
7 第Ⅲ阶段：弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝 土即将压碎，结束时称为Ⅲa阶段，其标志为受 压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压 应变 。 B.各阶段受力分析：见表4-2。 C.三阶段划分的理论意义：是今后推导相关计 算公式的理论基础，例如： Ⅰa ：抗裂验算的依据； Ⅱa ：裂缝宽度及变形验算的依据； Ⅲa ：正截面受弯承载力计算的依据 0 cu
阶段I。 阶段Π M(M°(M f"A. cu 阶段Ⅲ
8 A s 0 Mcr s 0 s A a 阶段 I 0t f y As f 0 0 0 0 M y M M u 0 tu As 阶段 a y A s f 0 0 cu 0y As 阶段 0 a M u 阶段
二.正截面受弯的三种破坏形态，见图4-8。 根据实验，纵向受拉钢筋用量将决定其有三 种破坏形态 1适筋破坏形态，其特点是： (1)Pmn≤p≤P,; (2)受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压碎； (3)破坏前有预兆，属延性破坏。 2.超筋破坏形态，其特点是： (1)P>P (2)受压区混凝土压碎时，受拉钢筋未屈服； (3)破坏前无预兆，属脆性破坏
9 二.正截面受弯的三种破坏形态，见图4-8。 根据实验，纵向受拉钢筋用量将决定其有三 种破坏形态。 1.适筋破坏形态，其特点是： （1） ； （2）受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压碎； （3）破坏前有预兆，属延性破坏。 2. 超筋破坏形态，其特点是： （1） ； （2）受压区混凝土压碎时，受拉钢筋未屈服； （3）破坏前无预兆，属脆性破坏。 min b b
3.少筋破坏形态，其特点是： (1)Pmi (2)受拉区混凝土一开裂，受拉钢筋即屈服； (3)破坏前无预兆，属脆性破坏。 4.界限破坏，其特点是： (1)Pp=P。 (2)受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土压碎： (3)是适筋与超筋的界限。 10
10 3.少筋破坏形态，其特点是： （1） ； （2）受拉区混凝土一开裂，受拉钢筋即屈服； （3）破坏前无预兆，属脆性破坏。 4.界限破坏，其特点是： （1） ； （2）受拉钢筋屈服的同时，受压区混凝土压碎； （3）是适筋与超筋的界限。 min = b