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1、第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.1概述3.1概述受彎構(gòu)件是指既有彎矩又有剪力的構(gòu)件。如梁、板、水池壁等。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力1第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.1概述僅受拉區(qū)配置縱向受力鋼筋的構(gòu)件稱(chēng)為單筋受彎構(gòu)件,同時(shí)也在受壓區(qū)配置縱向受力鋼筋的構(gòu)件稱(chēng)為雙筋受彎構(gòu)件。對(duì)于單筋梁,梁中通常配有縱向受力鋼筋、架立筋和箍筋,有時(shí)還配有彎起鋼筋。對(duì)于板,通常配有受力鋼筋和分布鋼筋。受力鋼筋沿板的受力方向配置,分布鋼筋則與受力鋼筋相垂直,放置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)。彎矩產(chǎn)生垂直裂縫屬正截面承載力問(wèn)題;剪力產(chǎn)生斜裂縫屬斜截
2、面承載力問(wèn)題。2第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.1概述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容:(1)正截面受彎承載力計(jì)算——按已知截面彎矩設(shè)計(jì)值M,計(jì)算確定截面尺寸和縱向受力鋼筋;(2)斜截面受剪承載力計(jì)算——按受剪計(jì)算截面的剪力設(shè)計(jì)值V,計(jì)算確定箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量;(3)鋼筋布置——為保證鋼筋與混凝土的粘結(jié),并使鋼筋充分發(fā)揮作用,根據(jù)荷載產(chǎn)生的彎矩圖和剪力圖確定鋼筋的布置;(4)正常使用階段的裂縫寬度和撓度變形驗(yàn)算;(5)繪制施工圖。3第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.1概述梁的構(gòu)造要求:◆為保證耐久性、防火性以及鋼筋與混凝土
3、的粘結(jié)性能,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度一般不小于25mm;◆為保證混凝土澆注的密實(shí)性,梁底部鋼筋的凈距不小于25mm及鋼筋直徑d,梁上部鋼筋的凈距不小于30mm及1.5d;◆梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根,直徑常用10~32。鋼筋數(shù)量較多時(shí),可多排配置,也可以采用并筋配置方式;d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排a=55~60mm4第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.1概述d=10~32mm(常用)h0=h-as單排a=35mm雙排a=55~60mm◆梁上部無(wú)受壓鋼筋時(shí),需配置2根架立筋,以便與箍筋和梁底部縱
4、筋形成鋼筋骨架,直徑一般不小于10mm;◆梁高度h>700mm時(shí),要求在梁兩側(cè)沿高度每隔300~400設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋,以減小梁腹部的裂縫寬度,直徑≥10mm;◆矩形截面梁高寬比h/b=2.0~3.5T形截面梁高寬比h/b=2.5~4.0?!魹榻y(tǒng)一模板尺寸、便于施工,通常采用梁寬度b=120、150、180、200、220、250、300、350、…(mm),梁高度h=250、300、……、750、800、900、…(mm)。5第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.1概述≤200≥70C≥15,d分布筋h0h0=h-20板的構(gòu)造
5、要求:◆混凝土保護(hù)層厚度一般不小于15mm和鋼筋直徑d;◆鋼筋直徑通常為6~12mm,Ⅰ級(jí)鋼筋;板厚度較大時(shí),鋼筋直徑可用14~18mm,Ⅱ級(jí)鋼筋;◆受力鋼筋間距一般在70~200mm之間;◆垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置分布鋼筋,以便將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋,并便于在施工中固定受力鋼筋的位置,同時(shí)也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力。6第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能3.2梁的受彎性能(FlexuralBehaviorofRCBeam)habAsh0xnecesf7第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能
6、habAsh0xnecesf8第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能M-f曲線(xiàn)habAsh0xnecesf9第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能M-εs曲線(xiàn)habAsh0xnecesf10第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能habAsh0xnecesfM-Φ曲線(xiàn)11第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能habAsh0xnecesfM-ξn曲線(xiàn)12第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能彈性受力階段(Ⅰ階段)◆從開(kāi)始加荷到受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂,梁的整個(gè)截面均參
7、加受力。雖然受拉區(qū)混凝土在開(kāi)裂以前有一定的塑性變形,但整個(gè)截面的受力基本接近線(xiàn)彈性,荷載-撓度曲線(xiàn)或彎矩-曲率曲線(xiàn)基本接近直線(xiàn)。截面抗彎剛度較大,撓度和截面曲率很小,鋼筋的應(yīng)力也很小,且都與彎矩近似成正比?!舢?dāng)受拉邊緣的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變時(shí)(et=etu),為截面即將開(kāi)裂的臨界狀態(tài)(Ⅰa狀態(tài)),此時(shí)的彎矩值稱(chēng)為開(kāi)裂彎矩Mcrcrackingmoment13第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力3.2梁的受彎性能帶裂縫工作階段(Ⅱ階段)◆在開(kāi)裂瞬間,開(kāi)裂截面受拉區(qū)混凝土退出工作,其開(kāi)裂前承擔(dān)的拉力將轉(zhuǎn)移給鋼筋承擔(dān),導(dǎo)致鋼筋應(yīng)力有一
8、突然增加(應(yīng)力重分布),這使中和軸比開(kāi)裂前有較大上移。◆隨著荷載增加,受拉區(qū)不斷出現(xiàn)一些裂縫,拉區(qū)混凝土逐步退出工作,截面抗彎剛度降低,荷載-撓度曲線(xiàn)或彎矩-曲率曲線(xiàn)有明顯的轉(zhuǎn)折。14第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力