混凝土结构设计第四章受弯构件正截面承载力.ppt

第四章 受弯构件正截面承载力计算 ;4.1 概 述;*受弯构件（Members with flexure）的截面形式 梁截面形式：矩形、“T”形、“Ⅰ”形、倒“L”形、空心（箱）形等； 板截面形式：矩形、槽形、空心形等。 *单筋受弯构件（Singly reinforced beams）：仅在截面受拉区配置受力钢筋的受弯构件； *双筋受弯构件（doubly reinforced beams）：在截面受拉区和受压区都配置受力钢筋的受弯构件。 ; d=10~32mm(常用); d=10~32mm(常用); d=10~32mm(常用);4.1 概述; 4.2 试验研究分析 4.2.1梁的受力性能 ;h; 对于配筋合适的RC梁，破坏阶段（III）承载力基本保持不变，变形可以持续很长，表明在完全破坏以前具有很好的变形能力，有明显的预兆，这种破坏称为“延性破坏” 4.2.2 配筋适当的梁三个工作阶段 ; *加载初期弯矩较小，截面应力、应变均较小，应力分布为三角形； *随着弯矩增大，受拉区混凝土塑性变形发展，拉应力分布呈曲线形，受压区 混凝土压应力分布仍为三角形； *当受拉区下边缘混凝土拉应变达到混凝土极限拉应变时，受弯构件处于即将 开裂的Ⅰa状态，相应弯矩为Mcr ； *Ⅰa状态是受弯构件抗裂验算的依据。 ;第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）： ;;*（适筋梁）破坏特征 ;4.2.3 配筋率对正截面破坏性质的影响 ;4.3 受弯构件正截面承载力计算方法 ; 4.3.2 等效矩形应力图形 ;;4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 ;一、相对受压区高度;;达到界限破坏时的受弯承载力为适筋梁Mu的上限;二、最小配筋率;ftk /fyk=1.4ft/1.1fy=1.273ft/fy;★截面复核(Validation of Cross-section);★截面设计(Design of Cross-section); 4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 双筋矩形截面 Doubly Reinforced Section; 一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下情况下采用： ◆ 当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以补充混凝土受压能力的不足。 ◆ 另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯矩，这时也出现双筋截面。 ◆ 此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此，在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受压钢筋。;◆基本公式;◆基本公式;◆适用条件;★ 截面复核 已知：b、h、a、a’、As、As’ 、fy、 fy’、fc 求：Mu≥M 未知数：受压区高度 x 和受弯承载力Mu两个未知数，有唯一解 问题：当x xb时，Mu=?;★截面设计;已知：M，b、h、a、a’，fy、 fy ’、 fc、As’ 求：As; 4.6 T型截面受弯构件正截面承载力计算;◆ 受压翼缘(compression flange )越大，对截面受弯越有利(x减小，内力臂增大） ◆ 但试验和理论分析均表明，整个受压翼缘混凝土的压应力增长并不是同步的。;◆ 计算上为简化采有效翼缘宽度bf’ Effective flange width ◆ 认为在bf’ 范围内压应力为均匀分布， bf’ 范围以外部分的翼缘则不考虑。 ◆ 有效翼缘宽度也称为翼缘计算宽度 ◆ 它与翼缘厚度hf 、梁的宽度l0、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。;第一类T形截面;第一类T形截面;第二类T形截面;=;为防止少筋脆性破坏，截面总配筋面积应满足： As≥rminbh。 对于第二类T形截面，该条件一般能满足。