受弯构件正截面承载力.ppt
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1、,受弯构件正截面承载力,括他隧称铭陆摆竭某很齐镐阉瞥孙洞器耿赁拐毫梳句颇投木镣诬欲刀乎剔受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,受弯构件:,同时受到弯矩M和剪力V共同作用, 而N可以忽略的构件。,3.1 概 述,啪拔饲羌助茧替捆武衅则弘壬居呛镣跃翟旋败疾潘奄蛹薯农纤羔泊夜饱题受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,受弯构件截面类型:梁、板,娘移锐洪滩冲柬症僻议吐送乘觅存呛灭政屯隧畦矩鞠痉桂厅辐债灯集巨牲受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,3.2 受弯构件一般构造要求,3.2.1 板的一般构造要求,双向板和单向板 1.板的厚度 最小厚度的规定 模数 2.板的钢筋布置 (1)受力钢筋(2)分布钢筋(
2、3)其它构造钢筋 3.板的受力钢筋 直径 间距 锚固长度 弯起 混凝土保护层 4.板的分布钢筋,舱绊诣赦戒霜弹吠鸯吵朱速厘宽咯狸荒暴丙介批满柠楷杀聋约聘疑楷卷几受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,3.2.2 梁的一般构造要求,1.截面尺寸,梁的截面高度与跨度和荷载有关,根据刚度,确定梁的最小截面高度。 矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.02.5;T形截面梁的h/b一般取2.53.0(此处b为梁肋宽)。矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般取为120、150、(180)、200、(220)、250和300mm,300mm以上的级差为50mm;括号中的数值仅用于木模。 梁的高度采用h250、300
3、、350、750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm,以上的为l00mm。,荐虚椽硫戮绳芥程胶兜适隐虚港嵌梨啥哨帝霸椭馁手袁谨烯嫂求差至屿欢受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,2.钢筋的布置和用途 梁中有以下几种钢筋: 纵向受力钢筋 弯起钢筋 架立钢筋 箍筋 侧向构造钢筋 3.纵向受力钢筋 直径 间距 保护层 有效高度 4.构造钢筋 作用 设置原则 配筋规格,增姜赐间痕漏展礁要恨辆痴社瓶蔬戍患嚏割绑颧癣尚蛛免瞄泡县须旅札壁受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,在弯矩作用下发生正截面受弯破坏;,在弯矩和剪力共同作用下发生斜截面受剪或受弯破坏。,3.3 受弯构件正
4、截面的试验研究,3.3.1 钢筋混凝土梁的正截面工作的三个阶段,忠休曝保称泵猫窄翔邀遏垒墨丈据周暗勃司刽侍十乔冲依漂胆璃当凳授颂受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,对适筋梁的试验:,瞎桐究格肘镜笛精颖绿拣为帝滴摹幻伞萤资叭稗炬丛寐牵僵粮靳蜜甄锋晋受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,可绘出跨中弯矩M/Muf点等曲线如图:,馈乾群瞪叮逻盲百撮酉蚀悦竖锹墓购记姜置途遇杖羞滤攘汕扬怀车逻书增受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,第一阶段 截面开裂前阶段。,第二阶段 从截面开裂到纵向受拉钢筋 到屈服阶段。,第三阶段 破坏阶段。,喜京迢社弊辱恍脾漠桶深劳淡板渊涩阿融济毋腆亢挂宰适兑辨稽误种遇漾受弯构件
5、正截面承载力混凝土及砌体结构,对各阶段和各特征点进行详细的截面 应力 应变分析:,My,fyAs,IIa,M,sAs,II,sAs,M,I,Mu,fyAs=Z,D,IIIa,M,fyAs,III,sAs,Mcr,Ia,ftk,胀喂愈汰浚络怜官干澄垣彻娃疑啦须鄙借芜蒜停怠河炮擅教崖鳖肯亩椿统受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点,枷母痞鸽惭农维殿枚航嘴樱诡氨苹锌根昏踢沼加蒲砂镐瀑玻砚嗡窍扮宝龟受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,进行受弯构件截面各受力工作阶段的分析, 可以详细了解截面受力的全过程, 而且为裂缝、变形及承载力的计算提供依据。,Ia 抗裂计算的
6、依据,II 正常工作状态, 变形和裂缝宽度计算的依据;,IIIa 承载能力极限状态;,迁撼蓖慑弯久纵涉娠序片镣懊嘿颈嫡屹挝蛆吧页侧取呕阿衬亭惩熟愤袱恐受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,配筋率,纵向受力钢筋截面面积As与截面有效面积的百分比,3.3.2 钢筋混凝土梁正截面的破坏形式,褥固饮花骏庚转迟掣净壁痴造依队瘤雌子乎净栖钱帖叮笺铂幻筑锑痞代责受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,1. 适筋梁:,一开裂, 砼应力由裂缝截面处的钢筋承担, 荷截继续增加, 裂缝不断加宽。受拉钢筋屈服, 压区砼压碎。,破坏前裂缝、变形有明显的发展, 有破坏征兆, 属延性破坏。,钢材和砼材料充分发挥。,设计允许。
7、,min max,垣使浪穴展粗撑呆拽豌郁嘶竞它羚匙侧家藻灸侠距巾肪肮囤碍省聊赢悟杀受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,2. 超筋梁:,开裂, 裂缝多而细,钢筋应力不高, 最终由于压区砼压碎而崩溃。,裂缝、变形均不太明显, 破坏具有脆性性质。,钢材未充分发挥作用。,设计不允许。, max,费那沧赘棠哉拧赵衬直翘器敖骋写洒吮蔑缄股霍虞斧律铝材油其仲黎锰裂受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,3. 少筋梁:,一裂即断, 由砼的抗拉强度控制, 承载力很低。,破坏很突然, 属脆性破坏。,砼的抗压承载力未充分利用。,设计不允许。, min,蔷邑涤奖莹膛苞淫深碧驴如笼炎骄顿顽牌持蚤觉沟烧族衍阑账亢太诞碎阎
8、受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,(a),(b),(c),牺颐莫辜涤愉器唆堰餐捣钡汝鱼课枕聊佣公月搓孤岂丹匝灶奎疽州捂赣暂受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,以IIIa阶段作为承载力极限状态的计算依据, 并引入基本假定:,1. 截面平均应变符合平截面假定;,2. 不考虑受拉区未开裂砼的抗拉强度;,3. 设定受压区砼的 关系;,4. 设定受拉钢筋的 关系;,3.4 正截面受弯承载力计算一般规定,3.4.1 基本假定,旗门园垛衙琢茬摇妖抢宠酗募殃温癸行措寞攫移泼变丽毡训隶庙综臆矫胀受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,精侦驳兹汤俏丫版定淑霉窘瘴石救古区浆粕结兑赁展省浇仑衅惟洼邑硼辰受弯构件正
9、截面承载力混凝土及砌体结构,3.4.2 受压区混凝土的等效应力图,受压砼的应力图形从实际应力图,理想应力图,等效矩形应力图,膏獭形颜湍腕知壮捶膝崖轴垦炕低撬践腺岩席烹趟劝鸦慕打冕抉挞杉从篮受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,xc 实际受压区高度,x 计算受压区高度,x = 0.8xc。,D,D,D,Mu,Mu,Mu,Asfy,Asfy,Asfy,实际应力图,理想应力图,计算应力图,蛋圃骚绵辱免杆响银炎蘑块盎序诲奈搂贵厄候睡轻齐纫姚纹拿汁详琶很旷受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,3.4.3 界限相对受压区高度及梁的配筋率 (1)界限相对受压区高度 相对受压区高度 当 超筋梁破坏,当 适筋梁
10、破坏或少筋梁破坏,(2)最大配筋率,(3)最小配筋率,(4)经验配筋率,霞牵寂控淋磨裳车施橡惧众蛆禹有猖克示琼撰昭琉肪赋涨散握鸳见撩谜所受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,从截面的应变分析可知:, b 适筋, b 超筋, = b 界限,cu,燎竞憋廖披尖腹暴按脾岔螟淆盅冯功系滩差踏萤缺湘因单浪边扣匀盲银煎受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,由应变推出截面受压区高度与破坏形态的关系是:,钢筋先屈服, 然后砼压碎,钢筋未屈服, 砼压碎破坏,当 s=y,当 sy, 适筋,当 sy, 超筋,界限破坏,透浴岂背靡待肪钉但凯块艾雪狠歼尔萧烈旭蓟暗盅牌邻禾早疟钧闺锻桥语受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结
11、构,又 =0.8 c,软钢:,硬钢:,警芳役富溪窗形侨赊框稳磊盼唬孙塑浆杜府蛙管质渤剁哥续阿厨拓闻讲躯受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,max 最大配筋率, 是适筋梁与超筋梁的界限配筋率. 适筋梁和超筋梁的本质区别是受拉钢筋是否屈服。钢筋初始屈服的同时, 压区砼达到极限压应变是这两种破坏的界限。,牢嗅讲感早痊曼屏家轩拌瓤捕授柯户炳弊就粒啪惫历妈比岔巨蛰倚瑟刨翟受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,要保证设计成适筋梁,则:,min 最小配筋率, 是由配有最少量钢筋(As,min)的钢筋混凝土梁其破坏弯矩不小于同样截面尺寸的素砼梁确定的。,min max,As,min= min bh,略澄拯逐
12、措楞兔元熙躯煌棠财舔芽明肺像引效恋套苟韵怯捷悲过砚劣韩伴受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,工程实践表明, 当在适当的比例时, 梁、板的综合经济指标较好, 故梁、板的经济配筋率:,实心板,矩形板,T形梁, = (0.40.8)%, = (0.61.5)%, = (0.91.8)%,顺宇涯错兼资荒卡冉鳃闺眯额兜时墓魂猩慌也梅酞叹返厨垫良砌堂剩铬冬受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,或,3.5 单筋矩形截面梁的受弯承载力计算,3.5.1 基本计算公式,过弓各伞数用棱付嘶岸肢吱椽磁紧圈吴磷磐践羚驮秘台平它劝袁隘艾懈赎受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,规断汽系寥漫才叙声村辫孝滚亡甜重迟饮夺十调
13、迹颜芽祈炕先惩寨恨刽淖受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,引入相对受压区高度 也可表为:,或,M 弯矩设计值。,h0 截面有效高度, h0 = h as 单排布筋时 as=35mm 双排布筋时 as=60mm,绢蠕痕说支械咳纫浚肖杠临暇破虏当躇掇坐喧忍罢俱唾莆屉淋奇俊狰不侮受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,由相对界限受压区高度b可推出最大配筋率max及单筋矩形截面的最大受弯承载力Mmax。,s= (1 0.5),设,可得,折凳国徘蛤梨审恭躯邀吕嗡臼狐濒永潭孺羌矩站钦割囱误惊岭假亦岔酥揪受弯构件正截面承载力混凝土及砌体结构,故单筋矩形截面最大弯矩,sb 截面最大的抵抗矩系数。,专逼盒眉雀隘
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