受弯构件正截面承载力计算

受弯构件正截面承载力计算主要内容：概述正截面受弯性能的试验研究正截面受弯承载力分析单筋矩形截面受弯承载力计算双筋矩形截面受弯承载力计算受弯构件正截面承载力受弯构件正截面承载力1混凝土受弯构件应用举例

结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。矩形板空心板槽形板受弯构件正截面承载力2受弯构件的截面形式单筋矩形梁双筋矩形梁T形梁T形梁I形梁环形梁受弯构件正截面承载力1正截面受弯性能试验示意

在梁的纯弯段内，沿梁高布置测点，量测梁截面不同高度处的纵向应变。采用预贴电阻应变片或其它方法量测纵向受拉钢筋应变，从而得到荷载不断增加时钢筋的应力变化情况。在梁跨中的下部设置位移计，以量测梁跨中的挠度。应变测点百分表百分表位移计受弯构件正截面承载力2梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线

梁跨中挠度实测图纵向钢筋应力

实测图

纵向应变沿梁截面高度分布实测图受弯构件正截面承载力3适筋梁正截面受力的三个阶段

弹性阶段（Ⅰ阶段）受弯构件正截面承载力3适筋梁正截面受力的三个阶段

带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段）受弯构件正截面承载力3适筋梁正截面受力的三个阶段

破坏阶段（Ⅲ阶段）受弯构件正截面承载力4适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点

受弯构件正截截面承载力5正截面受弯的的三种破坏形形态(1)适筋破坏形态态受拉钢筋先屈屈服，受压区区混凝土后压压坏，破坏前前有明显预兆兆——裂缝、变形急急剧发展，为为“塑性破坏坏”。(2)超筋破坏形态态受压区混凝土土先压碎，钢钢筋不屈服，，破坏前没有有明显预兆，，为“脆性破破坏”。钢筋筋的抗拉强度度没有被充分分利用。(3)少筋破坏形态态构件一裂就坏坏，无征兆，，为“脆性破破坏”。未能能充分利用混混凝土的抗压压强度。受弯构件正截截面承载力1基本假定（1）截面平均应应变符合平截截面假定；（2）截面受拉区区的拉力全部部由钢筋负担担，不考虑混混凝土的抗拉拉作用；平截面假定混凝土应力—应变曲线受弯构件正截截面承载力1基本假定（3）混凝土的的受压应力－－应变关系的的表达式为：：当（（上升升段）时当（（水平段））时式中（4）钢筋的应力力－应变关系系采用理想弹弹塑性应力－－应变关系，，钢筋应力的绝对值不不应大于其相相应的强度设设计值，受拉拉钢筋的极限限拉应变取0.01。受弯构件正截截面承载力2受压区等效矩矩形应力图形形等效原则：合合力大小C相等，形心位置yc一致受弯构件正截截面承载力3相对界限受压压区高度——相对受压区高高度相对界限受压压区高度仅与与材料性能有有关，与截面面尺寸无关。。——相对界限受受压区高度有屈服点的钢钢筋无屈服点的钢钢筋受弯构件正截截面承载力4最小配筋率确定原则仅从承载力考考虑：考虑到混凝土土抗拉强度的的离散性以及及温度变化和和混凝土收缩缩对钢筋混凝凝土结构的不不利影响等，，最小配筋率率的的确定还还需受到裂缝缝宽度限值等等条件的控制制。因此，的的确定是一个个涉及因素较较多的复杂问问题。《混凝凝土土结结构构设设计计规规范范》规定定：：对于于受受弯弯的的梁梁类类构构件件对于于地地基基上上的的混混凝凝土土板板，，最最小小配配筋筋率率可可适适当当降降低低。。受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力1基本本计计算算公公式式截面面应应力力计计算算图图形形受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力2适用用条条件件防止止发发生生超超筋筋破破坏坏防止止发发生生少少筋筋破破坏坏受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力3截面面复复核核已知：、、、、、、求：未知数：、基本公式：（1）当当且且时时，，用用基基本本公公式式直直接接计计算算；（2）当当时时，，说说明明是是超超筋筋梁梁，，取取，，；；（3）当当时时，，说说明明是是少少筋筋梁梁，，分分别别按按素素混混凝凝土土构构件件和和钢钢筋筋混凝凝土土构构件件计计算算，取小小值值。。受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力4截面面设设计计已知知：：、、、、、、、、、、求：：未知知数数：：、、。。基本本公公式式：：（3）当当时时，，用用基基本本公公式式直直接接计计算算；（2）当当时时，，说说明明是是超超筋筋梁梁，，改改用用双双筋筋梁梁或或增增大大截截面面尺尺寸寸重重新新计计算算；；（4）如如果果，，说说明明是是少少筋筋梁梁，，取。。（1），，受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力5构造造要要求求梁常常用用HRB400级、HRB335级钢钢筋筋，板常常用用HPB235级、HRB335级和和HRB400级钢钢筋筋；梁受受拉拉钢钢筋筋为为一一排排时时梁受受拉拉钢钢筋筋为为两两排排时时平板板截面面尺纵向向钢钢筋筋的确确定定简支支梁梁可可取取h=(1/8~1/16)L0梁宽宽b可按按b=(1/2~1/3.5)h简支支板板可可取取h=(1/25~1/35)L0受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力1双筋筋矩矩形形截截面面受受弯弯构构件件的的应应用用双筋筋截截面面是是指指在在受受压压区区配配置置较较多多受受压压钢钢筋筋，，在在正正截截面面受受压压承承载载力力计计算算中中必必须须考考虑虑受受压压钢钢筋筋的的受受压压作作用用的的情情况况。。在在受受弯弯构构件件中中，，采采用用双双筋筋截截面面一一般般不不够够经经济济，，双双筋筋截截面面主主要要用用于于以以下下情情况况：：当截截面面尺尺寸寸和和材材料料强强度度受受建建筑筑使使用用和和施施工工条条件件限限制制而而不不能能增增加加，，而而计计算算又又不不满满足足适适筋筋截截面面条条件件时时，，可可采采用用双双筋筋截截面面。。梁的的同同一一截截面面有有可可能能承承受受异异号号弯弯矩矩时时，，也也出出现现双双筋筋截截面面。。当某某种种原原因因截截面面受受压压区区已已存存在在的的钢钢筋筋面面积积较较大大时时，，宜宜考考虑虑其其受受压压作作用用而而按按双双筋筋梁梁计计算算。。此外外，，还还有有提提高高延延性性、、减减少少变变形形、、兼兼作作架架立立筋筋的的作作用用。。受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力2基本本计计算算公公式式单筋筋部部分分纯钢钢筋筋部部分分双筋筋矩矩形形截截面面计计算算简简图图受弯弯构构件件正正截截3适用用条条件件防止止发发生生超超筋筋破破坏坏保证证受受压压钢钢筋筋强强度度充充分分利利用用双筋筋截截面面一一般般不不会会出出现现少少筋筋破破坏坏情情况况，，故故可可不不必必验验算算最最小小配配筋筋率率。。受弯弯构4截面面复复核核已知知：：、、、、、、、、、、、、、、、、、、求：：未知知数数：：、、基本本方方程程：（1）当当时时，直接接用用基基本本公公式式求求（2）当时时，，取取，，（3）当时时，，取取，，受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力5截面面设设计计（（1）已知知：：、、、、、、、、、、、、、、求：：、、未知知数数：：、、、、，需补补充充一一个个条条件件。。基本本方方程程：（1）若若按按单单筋筋计计算算（2）若若按按双双筋筋计计算算补充充方方程程：：x=xb，直直接接用用基基本本公公式式计计算算受弯弯构构件件正正截截面面承承载载力力5截面面设设计计（（2）已知知：：、、、、、