受彎構(gòu)件正截面承載力課件.ppt

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1、第4章受彎構(gòu)件正截面承載力教材作者：王社良課件制作：黃煒、丁怡潔課件審查：李曉文混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主要內(nèi)容：概述正截面受彎性能的試驗研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算T型截面受彎承載力計算重點：正截面受彎性能的試驗研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述1混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)用舉例結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。矩形板空心板槽形板第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.1概述2受彎構(gòu)件的截面形式單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁T形梁I形梁環(huán)形梁第4章受彎構(gòu)件正截

2、面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究1正截面受彎性能試驗示意在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置測點，量測梁截面不同高度處的縱向應(yīng)變。采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方法量測縱向受拉鋼筋應(yīng)變，從而得到荷載不斷增加時鋼筋的應(yīng)力變化情況。在梁跨中的下部設(shè)置位移計，以量測梁跨中的撓度。應(yīng)變測點百分表百分表位移計第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究2梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變試驗曲線梁跨中撓度實測圖縱向鋼筋應(yīng)力實測圖縱向應(yīng)變沿梁截面高度分布實測圖第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究3適筋梁正截面受力的三個階段彈性階段（Ⅰ階段）第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的

3、試驗研究3適筋梁正截面受力的三個階段帶裂縫工作階段（Ⅱ階段）第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究3適筋梁正截面受力的三個階段破壞階段（Ⅲ階段）第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究4適筋梁正截面受彎三個受力階段的主要特點第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.2正截面受彎性能的試驗研究5正截面受彎的三種破壞形態(tài)(1)適筋破壞形態(tài)受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混凝土后壓壞，破壞前有明顯預(yù)兆——裂縫、變形急劇發(fā)展，為“塑性破壞”。(2)超筋破壞形態(tài)受壓區(qū)混凝土先壓碎，鋼筋不屈服，破壞前沒有明顯預(yù)兆，為“脆性破壞”。鋼筋的抗拉強度沒有被充分利用。(3)少筋破壞形態(tài)構(gòu)件一裂就壞，無

4、征兆，為“脆性破壞”。未能充分利用混凝土的抗壓強度。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析1基本假定（1）截面平均應(yīng)變符合平截面假定；（2）截面受拉區(qū)的拉力全部由鋼筋負(fù)擔(dān)，不考慮混凝土的抗拉作用；平截面假定混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析1基本假定（3）混凝土的受壓應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系的表達(dá)式為：當(dāng)（上升段）時當(dāng)（水平段）時式中（4）鋼筋的應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系采用理想彈塑性應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系，鋼筋應(yīng)力的絕對值不應(yīng)大于其相應(yīng)的強度設(shè)計值，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析2受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖形等效原則：合力

5、大小C相等，形心位置yc一致第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析3相對界限受壓區(qū)高度——相對受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度僅與材料性能有關(guān)，與截面尺寸無關(guān)?！鄬缦奘軌簠^(qū)高度有屈服點的鋼筋無屈服點的鋼筋第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.3正截面受彎承載力分析4最小配筋率確定原則僅從承載力考慮：考慮到混凝土抗拉強度的離散性以及溫度變化和混凝土收縮對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響等，最小配筋率的確定還需受到裂縫寬度限值等條件的控制。因此，的確定是一個涉及因素較多的復(fù)雜問題?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：對于受彎的梁類構(gòu)件對于地基上的混凝土板，最小配筋率可適當(dāng)降低。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4

6、.4單筋矩形截面受彎承載力計算1基本計算公式截面應(yīng)力計算圖形第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.4單筋矩形截面受彎承載力計算2適用條件防止發(fā)生超筋破壞防止發(fā)生少筋破壞第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.4單筋矩形截面受彎承載力計算3截面復(fù)核已知：、、、、、、求：未知數(shù)：、基本公式：（1）當(dāng)且時，用基本公式直接計算；（2）當(dāng)時，說明是超筋梁，取，；（3）當(dāng)時，說明是少筋梁，分別按素混凝土構(gòu)件和鋼筋混凝土構(gòu)件計算，取小值。第4章受彎構(gòu)件正截面承載力4.4單筋矩形截面受彎承載力計算4截面設(shè)計已知：、、、、、求：未知數(shù)：、?；竟剑海?）當(dāng)時，用基本公式直接計算；（2）當(dāng)時，說明是超筋梁，改用雙筋梁或增大截面尺

7、寸重新計算；（4）如果，說明是少筋梁，取。（1），截面設(shè)計的兩種方法1、基本公式法第1步:求受壓區(qū)高度x;(利用灣矩平衡方程)第2步:進(jìn)行超筋驗算，并計算縱向受拉鋼筋截面面積AS;(通過比較相對受壓區(qū)高度與界限相對受壓區(qū)高度的大小)當(dāng)時,說明梁截面尺寸過小,應(yīng)調(diào)整.當(dāng)時,不超筋,接下來求解AS;第3步:進(jìn)行少筋驗算;當(dāng)時,說明梁截面尺寸過大,應(yīng)調(diào)整；當(dāng)時,不少筋,接下來可以確定配筋方案。第4步:確