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《第6章_受彎構件抗彎承載力的計算.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第4章 受彎構件正截面承載力的計算Copyright?浙江大學結構工程研究所鋼筋混凝土結構概述受彎構件梁板梁內配置鋼筋情況概述qMV受彎構件梁板截面上的內力分為彎矩剪力正截面破壞斜截面破壞失效單筋受彎構件（僅拉區(qū)布筋）雙筋受彎構件（拉壓區(qū)布筋）失效中和軸拉區(qū)壓區(qū)4.1試驗研究一.M-f關系曲線純彎段彎剪段4.1試驗研究一.M-f關系曲線I：彈性工作階段，M<20%Mu，撓度很小，撓度和彎矩的關系接近線性變化；II：帶裂縫工作階段，鋼筋應力突然增大，出現(xiàn)第一個明顯轉折點，梁撓度的增加要比彎矩增長快
2、；III：鋼筋屈服階段，出現(xiàn)第二個明顯轉折點，M－f曲線接近與一水平線。4.1試驗研究二.受力特點第I階段——整體工作階段范圍：受力開始—開裂特征：①基本呈線性特征②中和軸位于截面形心處③受壓區(qū)混凝土處于彈性④受拉區(qū)混凝土有明顯塑性應用：抗裂計算依據(jù)4.1試驗研究二.受力特點第II階段——帶裂縫工作階段范圍：開裂—拉筋屈服特征：①M－f曲線出現(xiàn)了第一個轉折點②剛度降低，變形加快，呈非線性③裂縫處受拉區(qū)混凝土大部分退出工作④中和軸上移，受壓區(qū)混凝土的塑性特征明顯應用：使用階段變形和裂縫的計算依據(jù)一
3、般鋼筋混凝土梁在此階段工作——”帶裂縫工作“4.1試驗研究二.受力特點第III階段——破壞階段范圍：拉筋屈服—混凝土壓碎特征：①M－f曲線出現(xiàn)了第二個轉折點②彎矩增加不多，撓度急劇增加③中和軸迅速上移，受壓高度迅速減小，塑性明顯應用：按極限狀態(tài)設計法的承載力計算依據(jù)二.受力特點1）三個工作階段中，梁截面的平均應變均符合平截面假定；2）荷載較小時，梁基本處于彈性階段，隨著荷載的增大，混凝土應力圖形逐漸發(fā)展為曲線，呈非線性分布；3）梁在使用階段一般帶裂縫工作，但裂縫的度必須加以控制；4）鋼筋混凝土梁
4、開裂后的抗彎剛度是一個變數(shù)；5）從受拉鋼筋應力達到屈服強度開始至構件破壞，荷載增加不多，變形發(fā)展較大，反映出適筋梁破壞時的延性性質和明顯預兆。4.1試驗研究4.1試驗研究三.破壞形態(tài)1.鋼筋混凝土梁的截面配筋率As——受拉鋼筋截面面積；b—梁寬度；h0——梁的有效高度h0＝h-as，其中h為梁高度；as——縱向受拉鋼筋合力點至截面下邊緣的距離。由于配筋率的不同，梁的正截面可能出現(xiàn)三種不同的破壞形態(tài)，即適筋梁破壞、超筋梁破壞和少筋梁破壞bhh0asAs4.1試驗研究三.破壞形態(tài)2.適筋(Balan
5、ced)梁破壞（配筋量適中）受拉區(qū)鋼筋先達屈服強度，然后受壓區(qū)邊緣纖維混凝土的壓應變逐漸達到其極限壓應變值而破壞。該破壞屬延性破壞。4.1試驗研究三.破壞形態(tài)3.超筋(Overreinforced)梁破壞（配筋量過多）當受拉鋼筋還未達屈服強度，而受壓區(qū)邊緣纖維混凝土就因已達值而破壞。該破壞屬脆性破壞。4.1試驗研究三.破壞形態(tài)4.少筋(Underreinforced)梁破壞（配筋量過少）當梁一開裂，受拉鋼筋立即達屈服強度。該破壞屬脆性破壞。4.1試驗研究三.破壞形態(tài)5.梁三種破壞模式對比4.2正
6、截面承載力計算的基本原理一.計算基本假定1.平截面假定(Planesectionassumption)：截面平均應變保持平面；2.不考慮混凝土的抗拉強度；3.混凝土受壓的應力與應變關系曲線，如圖所示；4.縱向鋼筋的的應力與應變關系曲線如圖所示。平截面假定不考慮混凝土的抗拉強度混凝土受壓的應力與應變關系鋼筋的應力與應變關系0.00330.0024.2正截面承載力計算的基本原理二.基本方程4.2正截面承載力計算的基本原理三.等效矩形應力圖(Equivalentstressblock)1.等效條件1）
7、兩個圖形的合力大小相同，即面積相等2）兩個圖形的合力作用位置相同4.2正截面承載力計算的基本原理三.等效矩形應力圖2.等效結果矩形應力值為α1fc受壓區(qū)高度x=β1fc據(jù)上述原則，計算出等效圖形中系數(shù)α1、β1的取值如下：當混凝土強度等級≤C50時，α1=1.0、β1＝0.8；當混凝土強度等級＞C80時，α1=0.94、β1＝0.74；當混凝土強度等級在C50與C80之間時，則按線性內插法確定。4.2正截面承載力計算的基本原理三.等效矩形應力圖2.等效結果力平衡：力矩平衡：4.2正截面承載力計算
8、的基本原理四.相對界限受壓區(qū)高度ξb和最大配筋率ρmax1.界限破壞(Balancedfailure)指受拉鋼筋受拉屈服與受壓區(qū)混凝土外邊緣纖維達同時發(fā)生的破壞。實際相對界限受壓區(qū)高度(Relativelyheightofultimatecompressiveregion)：采用等效矩形應力圖形是，計算相對界限受壓區(qū)高度的計算公式為：界限破壞時相對受壓區(qū)高度ξb是判別適筋梁和超筋梁的界限條件4.2正截面承載力計算的基本原理四.相對界限受壓區(qū)高度ξb和最大配筋率ρmax1.界限破壞當混凝土強度等級
