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文档简介
1、内 容 导 入一是由M引起,破坏截面与构件的纵轴线垂直,为沿正截面破坏;二是由M和V共同引起,破坏截面是倾斜的,为沿斜截面破坏。 两种截面的破坏两种截面的破坏钢筋混凝土梁的破坏形式正截面受弯破坏斜截面受剪(弯)破坏 原因:由弯矩 M引起原因: 由弯矩剪力引起措施:计算配置纵筋措施: 计算箍筋、 构造措施如何计算保证?相关知识一钢筋混凝土受弯构件组成钢 筋混 凝 土抗拉、压强度均较高在fy内呈弹性抗压强度较高,抗拉强度很低,呈弹塑性性能不同,如何 合理进行互补?相关知识二问题的引入钢筋混凝土梁如何保证在弯矩作用下其正截面承载力?其受力性能如何?其可能破坏的形式如何?第三章第三章 钢筋混凝土受弯构
2、件钢筋混凝土受弯构件1、理解受弯构件正截面的破坏特征;2、熟练掌握单筋矩形截面受弯构件正截面承载 力计算公式及适用条件。 第第 二二 讲讲教学目标:教学目标:重重 点点单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式难难 点点受弯构件的破坏过程和破坏特征一、单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征一、单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征 4.2受弯正截面承载力计算受弯正截面承载力计算 根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁适筋梁、超筋梁超筋梁和少筋梁少筋梁三种类型,不同类型梁的具有不同破坏特征。0sbhA纵向受拉钢筋配筋率 适筋梁适筋梁: :超筋梁超筋梁: :少筋梁少筋梁: : min maxm
3、axmin【例题】某钢筋混凝土梁的截面尺寸为250mm550mm,配置4根直径为22mm的二级钢筋,一类环境,求其受拉钢筋配筋率为? 第第阶段阶段(弹性工作阶段)(弹性工作阶段)加载加载开裂开裂 对应开裂弯矩对应开裂弯矩cr 第第阶段阶段(带裂缝工作阶段)(带裂缝工作阶段)开裂开裂屈服屈服对应屈服弯矩对应屈服弯矩My 第第阶段阶段 (破坏阶段)(破坏阶段)屈服屈服压碎压碎对应极限弯矩对应极限弯矩Mu 适筋梁正截面工作的三个阶段适筋梁正截面工作的三个阶段受弯构件正截面破坏形态破坏特征破坏特征:受压区混凝土被压碎破坏时,钢筋尚未屈服。 破坏性质破坏性质:“脆性破坏”超筋梁:超筋梁: max适筋梁:
4、适筋梁: min max破坏特征破坏特征:有明显的三阶段,钢筋先屈服,混凝土后压碎 破坏性质破坏性质:“延性破坏” 少筋梁少筋梁 :min破坏特征破坏特征:开裂后钢筋迅速屈服,混凝土受拉失效,一裂就坏破坏性质破坏性质:“脆性破坏” 情况情况少筋梁少筋梁适筋梁适筋梁超筋梁超筋梁配筋率配筋率max破坏原因破坏原因混凝土开裂钢筋到达屈服,受压区混凝土压碎受压区混凝土先压碎破坏性质破坏性质脆性延性脆性材料强度材料强度 利用情况利用情况混凝土抗压强度未利用钢筋抗拉强度、混凝土抗压强度均充分利用钢筋抗拉强度未充分利用三种破坏情况对比结论:结论:适筋梁的材料强度能得到充分发挥,安全经济,是正截面承载力计算的
5、依据,而少筋梁、超筋梁都应避免。二、单筋受弯构件正截面承载力计算二、单筋受弯构件正截面承载力计算2、正截面承载力计算的基本假定、正截面承载力计算的基本假定符合平截面假定;不考虑混凝土的抗拉强度;受压区混凝土用等效矩形应力图代替;1 1、计算依据、计算依据-适筋梁适筋梁aa应力图形应力图形钢筋的应力 等于钢筋应变 与其弹性模量 的乘积,但不得大于其强度设计值 ,即sssEyfyssfE .s3 3、等效矩形应力图、等效矩形应力图等效原则等效原则按照受压区混凝土的按照受压区混凝土的合力大小不变合力大小不变、受压区混凝土的受压区混凝土的合力作用点不变合力作用点不变的原则的原则 等效值等效值等效矩形应
6、力图形的混凝土受压区高等效矩形应力图形的混凝土受压区高 等效矩形应力图形的应力值为等效矩形应力图形的应力值为 n1xxc1f11 值值 11、混凝土强混凝土强度等级度等级C50C55C60C65C70C75C800.80.790.780.770.760.750.741.00.990.980.970.960.950.944 4、是否超筋破坏的判断、是否超筋破坏的判断适筋梁与超筋梁的界限适筋梁与超筋梁的界限界限相对受压区高度界限相对受压区高度适筋梁的破坏适筋梁的破坏受拉钢筋屈服后混凝土压碎;受拉钢筋屈服后混凝土压碎;超筋梁的破坏超筋梁的破坏混凝土压碎时,受拉钢筋尚未屈服混凝土压碎时,受拉钢筋尚未屈
7、服;界限配筋梁的破坏界限配筋梁的破坏受拉钢筋屈服的同时混凝土压碎。受拉钢筋屈服的同时混凝土压碎。 b不超筋不超筋b超筋超筋界限相对受界限相对受压区高度:压区高度: 0bhxb相对界限受压区高度值相对界限受压区高度值 bb钢筋级别C50C55C60C65C70C75C80HPB2350.6140.6060.5940.5840.5750.5650.555HRB3350.5500.5410.5310.5220.5120.5030.493HRB400RRB4000.5180.5080.4990.4900.4810.4720.463适筋梁与少筋梁的适筋梁与少筋梁的界限界限截面最小配截面最小配筋率筋率mi
8、n5 5、是否少筋判断、是否少筋判断截面最小配筋率截面最小配筋率钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率(钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率( )受力类型受力类型最小配筋百分率最小配筋百分率受压构件受压构件全部纵向钢筋全部纵向钢筋0.60.6一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋0.20.2受弯构件、偏心受拉、受弯构件、偏心受拉、轴心受拉一侧的受拉钢筋轴心受拉一侧的受拉钢筋,且不小于,且不小于 0.20.2ytff45少筋不少筋minmin%)2 . 0 ,45. 0max(minytff例如:现有一钢筋混凝土梁,混凝土强度等级采用例如:现有一钢筋混凝土梁,混凝土强度等级采用C30,配置,配置
9、HRB335钢筋作为纵向受力钢筋,最小钢筋作为纵向受力钢筋,最小配筋率为(配筋率为( )?)?0.215%对于混凝土受弯构件:对于混凝土受弯构件:6 6、基本公式及其适用条件、基本公式及其适用条件)1(.syc1Afbxf) 12.(201xhbxfMc)(2220 xhfAMys0hx相对受压区相对受压区高度:高度: 受压区高度受压区高度 :X X截面有效高度截面有效高度 :h h0 0截面高度截面高度 :h h界限相对受界限相对受压区高度:压区高度: 0bhxb 1)基本公式bbbhxx0防止超筋防止超筋的条件:的条件:防止少筋防止少筋的条件:的条件:bhAASSminmin,min单筋矩形截面所能承受的最大弯矩的表达式: )5 . 01 (bb20c1maxu,bhfMbfMhhxc12002混凝土受压区高度计算式: 3)两个常见表达式 2)适用条件 小小 结:结:1. 单筋矩形截面受弯构件沿正截面的破坏特征。单筋矩形截面受弯构件沿正截面的破坏特征。2. 单筋
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