-第四章:钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt
《-第四章:钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《-第四章:钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算.ppt(71页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、,第 4 章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力 Strength of Reinforced Concrete Flexural Members,本章重点,了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和 适筋受弯构件在各个阶段的受力特点;,掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截 面承载力的计算方法;,熟悉受弯构件正截面的构造要求。,2,4.1.1受弯构件的类型,梁和板的区别:梁的截面高度一般情况下大于其宽度, 而板的截面高度则远小于其宽度。,受弯构件:截面上通常有弯矩M和剪力V共同作用, 而轴力N可以忽略的构件。钢筋混凝土常用的受弯构件是梁和板。,3,建筑工程常用梁和板截面形状,4,公路桥涵工程常用梁和板
2、截面形状,5,装配式空心板,6,T 形 梁,钢筋混凝土箱梁,7,弯起钢筋,箍筋,架立钢筋,梁的配筋形式,板的配筋形式,分布钢筋,受力钢筋,纵向受力钢筋,8,受弯构件的两种主要破坏形态:,受弯构件的破坏形式,正截面破坏:沿弯矩最大的截面破坏。,斜截面破坏:沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的 截面破坏。,9,P,P,P,P,BC段称为纯弯段;AB、CD段称为剪弯段。,10,4.2.1 配筋率对正截面破坏特征的影响, 截面有效面积;,从受拉区边缘 至纵向受力钢 筋重心的距离。,11,室内正常环境中,板和梁的保护层厚度:,板: C20时,c=20mm C25时,c=15mm 梁: C20时,c=30mm
3、C25时,c=25mm,混凝土保护层c :纵向受力钢筋边缘至构件截面表面之间的最短距离。,12,(a)少筋破坏;(b)适筋破坏;(c)超筋破坏,受弯构件正截面三种破坏形态,13,少筋梁破坏,试验录像,破坏特征:拉区混凝土一开裂,受拉钢筋屈服, 梁很快破坏,梁破坏前出现一条集中 裂缝,宽度较大,很突然。,破坏性质:脆性破坏。,承载能力:很低,取决于混凝土的抗拉强度。,14,适筋梁破坏,破坏性质:塑性破坏。,承载能力:取决于配筋率 、钢筋的强度等级和 混凝土的强度等级。,破坏特征:受拉区钢筋先达到屈服强度,而后受压 区混凝土被压碎而破坏。梁破坏前产生 较大的挠度和塑性变形,有明显的破坏 预兆。,试
4、验录像,15,超筋梁破坏,破坏特征:破坏时压区混凝土被压碎,拉区钢筋应 力未达到屈服强度。裂缝比较密,宽度 较细,破坏前没有明显的破坏预兆。,破坏性质:脆性破坏。,承载能力:取决于混凝土的抗压强度。,试验录像,16,4.2.2 适筋受弯构件截面受力的几个阶段,梁在各受力阶段的应力应变图 C 受压区合力,17,阶段IIIa承载力计算依据。,阶段Ia 抗裂验算依据;,阶段II 使用阶段变形、裂缝宽度验算 依据;,18,基本假定,在前述试验研究的基础上,正截面承载力 计算图式,正截面承载力 基本公式,基本公式 适用条件,19,4.3.1 基本假定,(1)截面应变保持平面;,在各级荷载作用下,截面上的
5、应变保持为直线分布,即截面上的任意点的应变与该点到中和轴的距离成正比。,平均应变分布,20,(2)不考虑混凝土抗拉强度;,裂缝截面处中和轴附近,仍有部分混凝土承担拉应力。因其拉应力较小,且内力偶臂不大,可忽略。,忽略混凝土抗拉强度的截面应力图,IIIa时的截面应力图,21,(3)混凝土受压的应力-应变按下列规定取用;,当 时,当 时,22,截面上混凝土压应力的分布图形与混凝土受压时的应力应变曲线是相似的。,23,(4)钢筋的应力-应变具有以下关系:,钢筋应力应变曲线,24,4.3.2 单筋矩形截面正截面承载力计算,单筋截面:仅在受拉区配置受力钢筋的截面。,双筋截面:同时在受拉区和受压区配置受力
6、钢筋的截面。,单筋,双筋,单筋,单筋,25,单筋矩形截面计算简图,1. 计算简图,26,等效原则: 保持混凝土压应力合力C的大小不变。(等效矩形应力图形与抛物线应力图形的形心位置相同)。 保持混凝土压应力合力C的作用点位置不变。 (等效矩形应力图形抛物线应力图形的面积相等)。,为简化计算,采用等效矩形应力图代替混凝土受压区应力图。,27,单筋矩形截面受压区混凝土的等效矩形应力图,等效矩形应力图受压区高度 x 与按平截面假定确定的受压区高度 x0 之间的关系:,28,系数 和,29,2. 基本计算公式,30,3. 基本计算公式的适用条件,最小配筋率,按腹板全截面计算,此值取 0.2% 和 中的较
7、大值;,为了防止少筋,要求:,为了防止超筋,要求:,相对受压区高度;,相对界限受压区高度,按平截面变形假定求。,31,界限破坏当钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变的同时,受压区混凝土边缘也达到极限压应变而破坏。是适筋界面和超筋截面的界限。,界限破坏时的受压区高度xb=bh0,32,当混凝土的强度等级 时: 用HPB235钢筋时 =0.614 用HRB335钢筋时 =0.550 用HRB400或RRB400钢筋时 =0.518,33, 无明显屈服点钢筋配筋时,414,34,讨论:,与 对应的最大配筋率,当达最大配筋率时,由式4-8有,35,当达到界限破坏时,与 对应的截面最大抵抗弯矩,由式(4
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 钢筋混凝土 构件 截面 承载力 计算
链接地址:https://www.31doc.com/p-3090007.html