第八章钢筋混凝土受弯构件.pptx

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1、 结构中常用的梁、板是典型的受弯构件 梁的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、形、形 现浇单向板为矩形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度（b=1000mm）预制板常见的有空心板、槽型板等 考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠合梁和叠合板第1页/共62页二、构造要求1、板的构造要求20070C15,d分布筋h0h0=h-20第2页/共62页板的构造要求：混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d；钢筋直径通常为612mm，HPB235级钢筋；板厚度较大时，钢筋直径可用1418mm，HRB335级钢筋；受力钢筋间距一般在70200mm之间；垂直于受力

2、钢筋的方向应布置分布钢筋，以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定受力钢筋的位置，同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。第3页/共62页2、梁的构造要求梁的构造要求：为保证结构的耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于 25mm；为保证混凝土浇注的密实性，梁底部钢筋的净距不小于25mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于 30mm及1.5 d；梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，直径常用1032mm。钢筋数量较多时，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；d=1032mm(常用)h0=h-as单排 a=35mm双排 a=5560mm第4页/共62页 为保证结

3、构的耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于 25mm；为保证混凝土浇注的密实性，梁底部钢筋的净距不小于25mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于 30mm及1.5 d；梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，直径常用1032mm。钢筋数量较多时，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；第5页/共62页 梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵筋形成钢筋骨架，直径一般不小于10mm；梁高度h500mm时，要求在梁两侧沿高度每隔250设置一根纵向构造钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径10mm；矩形截面梁高宽比h/b=2.03.5 T形截面梁高宽比h/b

4、=2.54.0。为统一模板尺寸、便于施工，通常采用：梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、350、(mm)梁高度h=250、300、750、800、900、(mm)。第6页/共62页8.2钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、梁的受弯性能habAsh0 xnecesf平截面假定第7页/共62页habAsh0 xnecesf第8页/共62页habAsh0 xnecesf第9页/共62页habAsh0 xnecesf第10页/共62页habAsh0 xnecesf第11页/共62页第12页/共62页对于配筋合适的梁，破坏阶段（III）承载力基本保持不变，变形可以持续很长

5、，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”第13页/共62页a状态：计算Mcr的依据第14页/共62页a状态：计算Mcr的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据第15页/共62页a状态：计算Mcr的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据a状态：计算My的依据第16页/共62页a状态：计算Mu的依据a状态：计算Mcr的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据a状态：计算My的依据e ecu=0.003 0.005，超过该应变值，压区混凝土即开始压坏，梁达到极限承载力。该应变值的计算极限弯矩Mu的标志。第17页/共62页受力特点：（适筋梁）破坏特征破坏特征：受拉钢筋先屈服，然后受压区混凝

6、土压坏，中间有一个较长的破坏过程，有明显预兆，“塑性破坏”，破坏前可吸收较大的应变能。第18页/共62页配筋率的影响配筋率的影响钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料，随着它们的配比变化，将对其受力性能和破坏形态有很大影响。配筋率配筋率h0haAsb第19页/共62页配筋率r r 增大屈服弯矩My增大屈服时，C增大，xn增加e ec也相应增大CT=fyAsxnecMyMu，e ece ecu的过程缩短第阶段的变形能力减小当r r=r rb时，My=Mu“a状态”与“a状态”重合钢筋屈服与压区混凝土的压坏同时达到，无第阶段，梁在My后基本没有变形能力。第20页/共62页界限破坏 界限弯矩Mb界限

7、配筋率r rbMyMu0 fMMuMyMy=Mu如果r r r r b，则在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁超筋梁”。第21页/共62页界限破坏界限弯矩Mb 界限配筋率r rbMyMu0 fMMuMyMy=Mu如果r r r r b，则在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。这种梁称为“超筋梁超筋梁over reinforced”。超筋梁的承载力Mu取决于混凝土的压坏，与钢筋强度无关，比界限弯矩Mb仅有很少提高，且钢筋受拉强度未得到充分发挥，破坏又没有明显的预兆。因此，在工程

8、中应避免采用。第22页/共62页 另一方面，由于梁在开裂时受拉区混凝土的拉力释放，使钢筋另一方面，由于梁在开裂时受拉区混凝土的拉力释放，使钢筋应力有一突然增量应力有一突然增量D Ds ss。与轴心受拉构件类似，与轴心受拉构件类似，D Ds ss 随配筋率的减小而增大。随配筋率的减小而增大。当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，当配筋率小于一定值时，钢筋就会在梁开裂瞬间达到屈服强度，即即“a状态状态”与与“a状态状态”重合，无第重合，无第阶段受力过程。阶段受力过程。此时的配筋率称为此时的配筋率称为最小配筋率最小配筋率r rmin 这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度

9、未得到这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小充分发挥，极限弯矩很小。当当r r M未知数：未知数：受压区高度x和受弯承载力Mu基本公式：基本公式：xx xbh0时，MuAsx xb时，Mu=?当 x 2a求x、gs，YN第52页/共62页 挖去受拉区混凝土，形成T形截面，对受弯承载力没有影响。节省混凝土，减轻自重。受拉钢筋较多，可将截面底部适当增大，形成工形截面。工形截面的受弯承载力的计算与T形截面相同。四、T型截面受弯构件正截面承载力计算第53页/共62页 受压翼缘越大，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

10、应力增长并不是同步的。翼缘处的压应力与腹板处受压区压应力相比，存在滞后现象 随距腹板距离越远，滞后程度越大，受压翼缘压应力的分布是不均匀的。第54页/共62页 计算上为简化采有效翼缘宽度bf 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 0、受力情况(单独梁、整浇肋形楼盖梁)等因素有关。第55页/共62页第56页/共62页第一类T形截面第二类T形截面界限情况第57页/共62页第一类第一类T T形截面形截面计算公式与宽度等于bf的矩形截面相同为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x x x xb。对第一类T形截面，该适用条件一般能满足。为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足Asr rminbh，b为T形截面的腹板宽度。对工形和倒T形截面，则受拉钢筋应满足Asr rminbh+(bf-b)hf第58页/共62页第二类第二类T T形截面形截面=+第59页/共62页=+第二类第二类T T形截面形截面为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：第60页/共62页为防止少筋脆性破坏，截面总配筋面积应满足：Asr rminbh。对于第二类T形截面，该条件一般能满足。第二类T形截面的设计计算方法也与双筋截面类似按单筋截面计算As1YN?第61页/共62页感谢您的观看！第62页/共62页