结构概念设计——第3章结构的水平体系1.ppt
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1、概述 (Introduction ),第3章 结构的水平体系 The Horizontal System of Structure,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析 (Mechanical Analysis of R.C. Beam ),3.2 结构水平体系的主要类型和特点 ( The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System),概述 (Introduction ),第3章 概述 ( Introduction ),由板、梁、桁架等多种水平构件组成,在竖直方向,通过平面外弯、剪承 受竖向荷载,把它传给竖向结
2、构体系。,结构的水平体系,在水平方向,通过平面内的弯 、剪 承受水平荷载,并把它传给抗侧力的竖 向结构体系。,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析 (Mechanical Analysis of R.C. Beam ),3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析 (Mechanical Analysis of R.C. Beam ),3.2 结构水平体系的主要类型和特点 ( The Major Styles and Characteristics of Horizontal Structural System),概述 (Introduction ),第3章 结构的水平体系 The Horizontal
3、System of Structure,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,梁是最常见的水平结构构件,应用很广,主要承受弯矩和剪力,是最典型的受弯构件。,在混凝土梁的受拉区适当配置钢筋,由钢筋来承担混凝土中的拉应力,可大大提高梁的承载能力。实际上,钢筋混凝土梁(或结构)是钢筋和混凝土两种不同材料组合而成的组合结构,两种材料充分发挥各自的特长,共同工作,受力合理。凡是梁中混凝土抗拉不足的部位,都可以用钢筋来加强。,(a),3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,钢筋混凝土梁试验,试验梁,反力架,分配梁,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,钢筋混凝土适筋梁正截面破坏,纵筋首先屈服,混凝土随后压碎,3.
4、1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,钢筋混凝土超筋梁正截面破坏,混凝土受压区被压坏,侧向受拉破坏,向上受拉破坏,总之,是在垂 直主压应力方向发 生受拉破坏。,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,钢筋混凝土梁斜截面剪压破坏,剪压破坏,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,钢筋混凝土梁斜截面剪压破坏,剪压区,斜裂缝,钢筋混凝土梁中的钢筋布置如图 (b)所示,下部纵筋主要用来承受弯矩引起的拉力,钢箍和弯起钢筋主要用来承受斜截面上的主拉应力。支座附近弯矩小,纵筋在靠近支座附近不能被充分利用,所以可弯起来承受斜截面上的拉力。钢筋的抗压强度也很高,埋在混凝土中还不易失稳,有时也用来帮助受压区混凝土抗压,以提高受
5、压区的承载力。,由于钢筋拉应力较高,一般情况下钢筋混凝土梁是带裂缝工作的,主要有跨中附近的垂直裂缝和支座附近的斜裂缝。随着荷载的增大,裂缝会不断扩大和延伸。钢筋混凝土梁开裂以后的工作状态比较复杂,为加深对钢筋混凝土梁开裂后工作状态的理解,可以运用学得的结构概念,把它设想为某种我们已经比较熟悉的结构。,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,(2) 把只有一排弯起筋的钢筋混凝土梁看作下沉式桁架(图d) ,受力状态基本相同,只是中间由混凝土充当受压腹杆的梁段长一些而已。,3.1 钢筋混凝土梁的受力状态分析,(3) 对于没有弯起钢筋的梁,可以设想为带有上斜腹杆的平行弦桁架,由梁腹混凝土充当斜向受压腹杆(
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