單筋矩形截面.ppt

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1、第四章鋼筋混凝土受彎構件一是由M引起，破壞截面與構件的縱軸線垂直，為沿正截面破壞；二是由M和V共同引起，破壞截面是傾斜的，為沿斜截面破壞。課程導入新授內容一單筋矩形截面1.單筋截面受彎構件沿正截面的破壞特征2.單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算原則3單筋受彎構件正截面承載力計算模型和計算公式4單筋受彎構件矩形正截面承載力計算適用條件5單筋受彎構件矩形正截面承載力計算兩種應用一單筋矩形截面第四章鋼筋混凝土受彎構件縱向受拉鋼筋配筋率：適筋梁超筋梁少筋梁ρmin≤ρ≤ρmaxρ＞ρmaxρ＜ρmin1.單筋截面受彎構件沿正

2、截面的破壞特征根據梁縱向鋼筋配筋率的不同，鋼筋混凝土梁可分為適筋梁、超筋梁和少筋梁三種類型，不同類型梁的具有不同破壞特征。新授內容M≤Mcr第I階段——彈性工作階段。加載→開裂荷載很小時，混凝土的壓應力及拉應力都很小，應力和應變幾乎成直線關系。截面達到將裂未裂的極限狀態(tài)時，即第I階段末，用Ia表示。Ia階段的應力狀態(tài)是抗裂驗算的依據。Ｍcr開裂彎矩①適筋梁配置適量縱向受力鋼筋的梁稱為適筋梁。M≤My第Ⅱ階段——帶裂縫工作階段。開裂→屈服第Ⅱ階段的應力狀態(tài)是裂縫寬度和變形驗算的依據。鋼筋應力達到屈服強度fy時，標志截面進

3、入第Ⅱ階段末，以Ⅱa表示。My屈服彎矩M≤MuMu極限彎矩第Ⅲ階段——破壞階段：屈服→壓碎到本階段末（即Ⅲa階段），受壓邊緣混凝土壓應變達到極限壓應變，受壓區(qū)混凝土產生近乎水平的裂縫，混凝土被壓碎，甚至崩脫，截面宣告破壞，此時截面所承擔的彎矩即為破壞彎矩Mu。Ⅲa階段的應力狀態(tài)作為構件承載力計算的依據。適筋梁的破壞始于受拉鋼筋屈服。從受拉鋼筋屈服到受壓區(qū)混凝土被壓碎（即彎矩由My增大到Mu），需要經歷較長過程。由于鋼筋屈服后產生很大塑性變形，使裂縫急劇開展和撓度急劇增大，給人以明顯的破壞預兆，這種破壞稱為延性破壞。適筋

4、梁的材料強度能得到充分發(fā)揮。②超筋梁縱向受力鋼筋配筋率大于最大配筋率的梁為超筋梁。特征：受壓區(qū)混凝土在鋼筋屈服前即達到極限壓應變被壓碎而破壞。破壞時鋼筋的應力還未達到屈服強度，因而裂縫寬度均較小，且形不成一根開展寬度較大的主裂縫，梁的撓度也較小。屬于“脆性破壞”。③少筋梁配筋率小于最小配筋率的梁為少筋梁。破壞特征：梁破壞時，裂縫往往集中出現(xiàn)一條，不但開展寬度大，而且沿梁高延伸較高。一旦出現(xiàn)裂縫，鋼筋的應力就會迅速增大并超過屈服強度而進入強化階段，甚至被拉斷。屬于“脆性破壞”結論：適筋梁的材料強度能得到充分發(fā)揮，安全經濟

5、，是正截面承載力計算的依據，而少筋梁、超筋梁都應避免。新授內容一單筋矩形截面1.單筋截面受彎構件沿正截面的破壞特征2.單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算原則3單筋受彎構件正截面承載力計算模型和計算公式4單筋受彎構件矩形正截面承載力計算——適用條件5單筋受彎構件矩形正截面承載力計算——兩種應用2.單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算原則1）基本假定①平截面假定。②鋼筋的應力等于鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但不得大于其強度設計值，即③不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗拉強度。④受壓混凝土采用理想化的應力－應變關系，當混凝土強度等

6、級為C50及以下時，混凝土極限壓應變=0.0033。2）等效矩形應力圖簡化原則：按照受壓區(qū)混凝土的合力大小不變、受壓區(qū)混凝土的合力作用點不變的原則?；炷恋燃墶蹸50C55C55~C80C800.80.79中間0.741.00.99插值0.94等效矩形應力圖形的混凝土受壓區(qū)高度等效矩形應力圖形的應力值為3）適筋梁與超筋梁的界限——界限相對受壓區(qū)高度適筋梁的破壞—受拉鋼筋屈服后混凝土壓碎；超筋梁的破壞—混凝土壓碎時，受拉鋼筋尚未屈服；界限配筋梁的破壞—受拉鋼筋屈服的同時混凝土壓碎。受彎構件等效矩形應力圖形的混凝土受壓區(qū)高

7、度x與截面有效高度h0之比稱為相對受壓區(qū)高度，用ξ表示,ξ=x/h0。適筋梁界限破壞時等效受壓區(qū)高度與截面有效高度之比稱為界限相對受壓區(qū)高度，用ξb表示。若構件破壞時受拉鋼筋不能屈服，表明構件超筋破壞；若構件破壞時受拉鋼筋已經達到屈服強度，表明發(fā)生的破壞為適筋破壞或少筋破壞。4）適筋梁與少筋梁的界限——截面最小配筋率最小配筋率的確定原則：配筋率為的鋼筋混凝土受彎構件，按Ⅲa階段計算的正截面受彎承載力應等于同截面素混凝土梁所能承受的彎矩Mcr（Mcr為按Ⅰa階段計算的開裂彎矩）。對于受彎構件，按下式計算：鋼筋混凝土結構構

8、件中縱向受力鋼筋的最小配筋率（％）例如：現(xiàn)有一鋼筋混凝土梁，混凝土強度等級采用C30，配置HRB335鋼筋作為縱向受力鋼筋，最小配筋率為多少？新授內容一單筋矩形截面1.單筋截面受彎構件沿正截面的破壞特征2.單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算原則3單筋受彎構件正截面承載力計算模型和計算公式4單筋受彎構件矩形正截面承載力計算——適用