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青岛理工大学:《建筑结构》PPT课件_第四章 混凝土结构——钢筋混凝土受弯构件(王逸晨)

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◆ 概述 ◆ 受弯构件正截面计算 ◆ 受弯构件斜截面计算 ◆ 受弯构件的变形、裂缝及耐久性
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【回顾】 1.建筑用钢筋的种类、力学性能 非预英里应力构件推荐HRB335,预应力构件推荐钢丝和钢绞线 强度:屈服强度;塑性:伸长率 2.钢筋冷加工 冷拉、冷拔 3.混凝土的力学性能 立方体抗压强度、轴心抗压强度 4.混凝土的变形 收缩、徐变 5.钢筋与混凝土的粘结锚固

【回顾】 1. 建筑用钢筋的种类、力学性能 3. 混凝土的力学性能 4. 混凝土的变形 5. 钢筋与混凝土的粘结锚固 ➢ 非预英里应力构件推荐HRB335,预应力构件推荐钢丝和钢绞线 ➢ 强度:屈服强度;塑性:伸长率 2. 钢筋冷加工 ➢ 冷拉、冷拔 ➢ 立方体抗压强度、轴心抗压强度 ➢ 收缩、徐变

4.2钢航混凝士受变构 概述 受弯构件正截面计算 受弯构件斜截面计算 受弯构件的变形、裂缝及耐久性

4.2 钢筋混凝土受弯构件 ◆ 概述 ◆ 受弯构件正截面计算 ◆ 受弯构件斜截面计算 ◆ 受弯构件的变形、裂缝及耐久性

4.2钢筋混凝土受弯构件(1/5) 4.2.1概述(1/3) 4.2.1概述 1.受弯构件——截面上受弯矩和剪力共同作用,而轴力可 忽略不计的构件。 2.工程中常见受弯构件的截面形式 预制板 后浇混凝土 预制T形梁 矩形 T形 工形 叠合梁 ○OQ 矩形板 空心板 槽形板

2. 工程中常见受弯构件的截面形式 4.2.1 概述 1. 受弯构件——截面上受弯矩和剪力共同作用,而轴力可 忽略不计的构件。 4.2 钢筋混凝土受弯构件(1/5) 4.2.1 概述(1/3)

4.2钢筋混凝土受弯构件(1/5) 4.2.1概述(2/3) 3.截面破坏形式 破坏通常有正截面和斜截面 两种形式 M

3. 截面破坏形式 V V M 4.2 钢筋混凝土受弯构件(1/5) 4.2.1 概述(2/3) ➢ 破坏通常有正截面和斜截面 两种形式

4.2钢筋混凝土受弯构件(1/5) 4.2.1概述(3/3) 4.几个基本概念 >30 >15d )混凝土保护层厚(C) —钢筋外缘砼厚度。 >25 0 >d 构造要求见P393表4-10 25 2)截面的有效高度(h) 受压砼边缘至受拉钢筋 合力点的距离 ≥200 ≥15d <70 单排受拉钢筋,h=h-35mm =h-,双排受拉钢筋,=h-60m 板,c=15mm,h=h-20mm

4. 几个基本概念 1)混凝土保护层厚(C) 构造要求见P393表4-10 2)截面的有效高度(h0) ——受压砼边缘至受拉钢筋 合力点的距离. h0 = h− as 单排受拉钢筋, h0 = h −35mm 双排受拉钢筋, h0 = h −60mm 板,C=15mm, h0 = h − 20mm >25 >d h0 >C >25 >d >C >30 >1.5d h as h0 >C h >C >C >C as >200 >15,d <70 h h0 as 4.2 钢筋混凝土受弯构件(1/5) 4.2.1 概述(3/3) ——钢筋外缘砼厚度

4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5) 422受弯构件正截面计算1(1/14) 4.2.2受弯构件正截面计算 b 受弯构件正截面受力特性 (一)破坏形式 配筋率p 少筋梁 bho ρ很低,砼一开裂,截面即破坏。可 “脆性破坏” 2.适筋梁 ρ适当,截面开裂以后∝,随着荷载增 大,裂缝开展、∝,f增加,当戶屈服 荷载)’σ,荷载稍增加,£=En砼被压 碎。“延性破坏” 3.超筋梁 P过多,出现许多小裂缝,但∝S,当E=Emp 压区砼被压碎,梁破坏。“脆性破坏

4.2.2 受弯构件正截面计算 4.2.2 受弯构件正截面计算1(1/14)  适当, 截面开裂以后s<fy,随着荷载增 大,裂缝开展、s,f增加,当f=fy (屈服 荷载),s=fy,荷载稍增加, c = cu砼被压 碎。“延性破坏” 2. 适筋梁 3. 超筋梁  过多 , 出现许多小裂缝,但s<fy , 当  c = cu, 压区砼被压碎,梁破坏。“脆性破坏” 很低,砼一开裂,截面即破坏。s=fy。 “脆性破坏” 1. 少筋梁 (一)破坏形式 0 bh As  = h a b As h0 ➢ 配筋率 4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5) 一、受弯构件正截面受力特性

B-4

B-1 B-3 B-4

4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5) 422受弯构件正截面计算1(4/14) (二)适筋构件截面受力三阶段 MM 1.第阶段:弹性工作阶段 Mu →Ia,裂缝出现。M→,Mcr Ⅲ 是抗裂验算依据 0.8 0.6 2.第阶段:带裂缝工作阶段 0.4 →Ia,M→M,正常使用状态 是变形和裂缝宽度验算依据 0 第Ⅲ阶段破坏阶段 →Ⅲa,MM,是正截面抗弯计算依据 M M Ia状态截面应力 Ⅱ阶段截面应力和 Ⅱa状态截面应 Ia阶段截面应力和应变分布

(二)适筋构件截面受力三阶段 →Ia,裂缝出现。M→Mcr →IIa,M→My。正常使用状态 1. 第I阶段:弹性工作阶段 2. 第II阶段:带裂缝工作阶段 →IIIa,M→Mu。 3. 第III阶段:破坏阶段 是抗裂验算依据 是正截面抗弯计算依据 是变形和裂缝宽度验算依据 0.4 0.6 0.8 1.0 Ⅰa Ⅱa Ⅲa Ⅰ Ⅱ Ⅲ Mcr My Mu 0 f M/Mu 4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5) 4.2.2 受弯构件正截面计算1(4/14)

4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5) 422受弯构件正截面计算1(5/14) 单筋矩形截面构件正截面承载力计算 (一)基本假定 fe M 基本假定:a.平截面假定; b.不考虑混凝土抗拉强度; C.压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。 等效原则:两应力图形面积相等且合理c作用点不变。 a,B的取值C50,B1=0.,a1=1;C80,B1=0.74,a1=0.94之间内插

二、单筋矩形截面构件正截面承载力计算 (一)基本假定 基本假定: a. 平截面假定; b. 不考虑混凝土抗拉强度; c. 压区混凝土以等效矩形应力图代替实际应力图。 C Ts z M M = C·z f c xn yc C Ts z M M = C·z a f c yc x=b xn yAs f x0 yAs f x = b1 x0 c f a1 等效原则: 两应力图形面积相等且合理C作用点不变。 a1,b1的取值: C50,b1 = 0.8,a1 = 1;C80,b1 = 0.74,a1 = 0.94之间内插。 4.2 钢筋混凝土受弯构件(2/5) 4.2.2 受弯构件正截面计算1(5/14)

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