建筑结构课件：第3章混凝土结构-受弯1（2012）

第三章混凝土结构第二节受弯构件的正截面承载力受弯构件——承受M、V的构件。例梁、板与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。结构和构件要满足承载能力极限状态。梁、板正截面受弯承载力计算就是要满足：M≤MuM是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构上的作用所产生的内力设计值；Mu是受弯构件正截面受弯承载力的设计值，它是由正截面上材料所产生的抗力。 一.受弯构件的一般构造1.板（1）截面形式矩形、空心板、槽形（2）板的截面尺寸厚度以10mm为倍数，一般不小于80mm（3）板的配筋受力筋：常用HRB335、HRB400、HRB500直径：6、8、10、12mm，钢筋间距宜100～200mm分布筋：常用HRB335、HRB400，直径：6、8，间距不大于250mm，温度变化较大或集中荷载较大时，分布筋适当增加。板内分布筋与受力筋相垂直，受力筋放在外侧。 2.梁（1）截面形式及尺寸矩形、T形、I形、倒L形、十字形等梁高：以50mm为级差，800mm以上时100mm为级差梁高于跨度大小有关：主梁h=（1/8～1/14）L矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0(此处b为梁肋宽)。（2）配筋受力纵筋：宜采用HRB400、HRB500直径：12、14、16、18、20、22、25mm，不少于2根箍筋：常用HRB400、HRB335，少量HPB300，常用直径：6、8、10架立筋：直径：12、14、16mm钢筋净距：P62 3.梁、板的保护层厚度及截面有效高度环境类别一二三abab板、墙、壳1520253040梁、柱、杆2025354050环境类别：一：室内正常环境条件；二：处于露天或室内潮湿环境；三：严寒、近海海风、盐渍土及使用除冰盐的环境。 弯起钢筋架立钢筋腰筋箍筋纵向钢筋梁的钢筋构造 本节内容：确定纵筋数量As在M作用下验算正截面承载力M≤Mu梁、板的一般构造要求 二.受弯构件正截面的受力特性 受弯构件的正截面的受力分析bεcφxnh0hAsaεs bεcφxnMh0hⅠAsaεsbεcφxnMcrh0hⅠaAsaεsbftεcφxnMⅡh0hAsaεs bεcφxMnyh0ⅡhaAsafybεsεcφxnMh0ⅢhAsaεfbsyεcεcuφxnMuⅢh0ahAsaεfsy 全过程分为三个阶段第I阶段——弹性工作阶段应力、应变图均为直线—说明混凝土处于弹性阶段，应力与应变成正比。I——受拉区混凝土出现塑性特征，应力图呈曲线，aM→Mcr即将开裂状态。第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段开裂瞬间，裂缝处混凝土退出工作，受拉区拉力由钢筋承受，中和轴不断上升，受压区混凝土应力呈曲线，塑性应变增大。Ⅱ——受拉钢筋即将屈服a第Ⅲ阶段——破坏阶段受拉钢筋屈服，中和轴迅速上升，受压区高度进一步减小，受压区混凝土应变增大迅速，塑性特征更充分，压应力图形更丰满。Ⅲ——截面破坏。a 三阶段与设计计算的联系•I——可以作为受弯构件抗裂度的计算依a据。•Ⅱ——可以作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。•Ⅲ——可以作为正截面受弯承载力计算a的依据。 三.破坏形态根据配筋率的不同，梁正截面破坏有三种形式：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏 1.适筋梁破坏（配筋合适ρ≤ρ≤ρ）minb现象：破坏始于受拉区钢筋屈服，终于受压区混ε→ε凝土被压碎ccu（极限压应变）特点：延性破坏，有明显的预兆，材料充分利用。 2.超筋梁破坏（配筋过多ρ>ρ）b现象：破坏始于受压区混凝土被压碎，受拉钢筋未屈服。特点：脆性破坏，无预兆，（裂缝不宽，挠度很小）钢筋未充分利用。注意：设计中不允许出现超筋梁。 3.少筋梁破坏（配筋过少ρ<ρ）min现象：一旦开裂，钢筋迅速达屈服强度，进入强化阶段，受压区混凝土远未达到ε（类似于素混凝土梁，cu裂缝集中一条，宽度大）特点：脆性破坏，无预兆，压区混凝土的强度未充分发挥，承载力太低M=M。cr注意：设计中不允许出现少筋梁。 小贴士：梁正截面工作的三个阶段，只有适筋梁才出现。正截面承载力计算公式是在适筋梁破坏条件下建立的，通过限制配筋率，将其限ρ≤ρ≤ρminb制在适筋梁范围内。