水工钢筋混凝土结构学课件第三章资料

第三章 受弯构件正截面承载力计算
二．正截面破坏特征
（一）第1种破坏情况—适筋破坏

配筋量适中： 受拉钢筋先屈服，然后砼边缘达到极限压应变 ε cu，砼被压碎，构件破坏。 破坏前，有显著的裂缝开展和挠度，有明显的 破坏预兆，属延性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
配筋量过少： 拉区砼一出现裂缝，钢筋很快达到屈服，可能
经

过流幅段进入强化段。 破坏时常出现一条很宽裂缝，挠度很大，不能 正常使用。
开裂弯矩是其破坏弯矩，属于脆性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
弯矩—挠度关系曲线
破坏特征随配筋量变化： 配筋量太少，破坏弯矩接
第三章 受弯构件正截面承载力 计算
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第三章 受弯构件正截面承载力计算
受弯构件主要指结构中各种类型的梁与板。 受弯构件的受力特点是截面上承受弯矩M和剪力V。 受弯构件承载力的设计内容：
(1) 正截面受弯承载力计算—按已知截面弯矩设计 值 M，确定截面尺寸和计算纵向受力钢筋；
h0=h-a
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
h0
分布筋(f6@300)
C≥ ≥
Cmin
70
五.板内钢筋的直径和间距 钢筋直径通常为6~12mm； 板厚度较大时，直径可用14~18mm； 受力钢筋最小间距为70mm； 垂直于受力钢筋应布置分布钢筋于内侧： 将荷载均匀传递给受力钢筋，施工中固定受力钢筋的位置， 抵抗温度和收缩产生的应力，抵抗另一方向的内力。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（三）第Ⅲ阶段——破坏阶段
荷载↑，钢筋应力先达到屈
服强度fy； 压区砼边缘应变随后达到极 限压应变ecu，砼发生纵向 水 平裂缝压碎（Ⅲ状态），弯 矩为极限弯矩Mu。 阶段Ⅲ是正截面承载力计算 依据。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
h0
a
≥cmin
的粘结性能，钢筋 外面须有足够厚度 的砼保护层。
d
c≥cmin d
d=10~28mm(常用)
h0=h-a
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
≥30mm cmin 1.5d c≥
d
四.梁内钢筋直源自文库和间距
梁底部纵向受力钢筋一般不少
h0
cmin ≥ d c≥ cmin d
（二）第2种破坏情况—超筋破坏
配筋量过多： 受拉钢筋未达到屈服，受压砼先达到极限压应
变

。
而被压坏。 承载力控制于砼压区，钢筋未能充分发挥作用
裂缝根数多、宽度细，挠度也比较小，砼压坏
前无明显预兆，属脆性破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（三）第3种破坏情况——少筋破坏
梁高宽 比h/b=2.5~ 4.0。 房屋建筑中板较薄，最小为60mm。
h
水工建筑中板厚变化范围大，厚的可达几
米，薄的可为100mm。
b
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第三章 受弯构件正截面承载力计算
≥30mm cmin 1.5d c≥
d
三.砼保护层
为保证耐久性、防
火性以及钢筋与砼
cmin ≥ d c≥ cmin d
(2) 斜截面受剪承载力计算—按受剪计算截面的剪 力设计值V，计算确定箍筋和弯起钢筋的数量。
概
述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★正截面受弯承载力设计
为防止正截面破坏，须配纵向钢筋。
b h 纵向钢筋
l0
概 述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
★斜截面受剪承载力设计 为防止斜截面破坏，须配弯起钢筋及箍筋。
3.1 受弯构件的截面形式和构造
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第二节
受弯构件正截面的试验研究
b
一．梁的试验和应力—应变阶段
3.2 受弯构件正截面的试验研究
a
As
h0
h
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（一）第Ⅰ阶段——未裂阶段
荷载很小，应力与应变之
间成线性关系； 荷载↑，砼拉应力达到ft， 拉区呈塑性变形；压区应 力图接近三角形； 砼达到极限拉应变 （et=etu），截面即将开裂 （Ⅰa状态），弯矩为开裂 弯矩Mcr； Ⅰa状态是抗裂计算依据。
a
≥cmin
于2根，直径常用10~28mm；梁上 部无受压钢筋时，需配置2根架 立筋，与箍筋和梁底部纵筋形成 钢筋骨架，直径一般不小于10mm；
d
c≥cmin d
为保证砼浇注的密实性，梁底
部钢筋的净距不小于30mm及钢筋 直径d，梁上部钢筋的净距不小 于30mm及1.5 d。
d=10~28mm(常用)
第三章 受弯构件正截面承载力计算
二.截面尺寸
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用梁
宽度b=120、150、180、200、220、250mm， 250mm以上者以50mm为模数递增。 梁高度h=250、300、350、400 、…800mm ， 800mm以上者以100mm为模数递增。
h
b
简支梁的高跨比h/l0一般为1/8 ~ 1/12。 矩形截面梁高宽比h/b=2.0~ 3.5，T形截面
b h 纵向钢筋
l0
概 述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
概
述
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第一节
一.截面形式
受弯构件的截面形式和构造
矩形板
矩形
T形
工形
箱形
空心板
梁截面形式常见的有矩形、T形、工形、十字形、箱形、Π形。 现浇单向板为矩形截面， 预制板常见的有空心板。
3.1 受弯构件的截面形式和构造
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
（二）第Ⅱ阶段—裂缝阶段
荷载↑，拉区出现裂缝，
中和轴上移，拉区砼脱离 工作，拉力由钢筋承担。 阶段Ⅱ是正常使用阶段变 形和裂缝宽度计算依据。 拉区有许多裂缝，纵向应 变量测标距有足够长度 （跨过几条裂缝），平均 应变沿截面高度分布近似 直线。（平截面假定）
近开裂弯矩，大小取决于砼 的抗拉强度及截面大小； 配筋量过多，钢筋不能充 分发挥作用，破坏弯矩取决 于砼的抗压强度及截面大小； 合理的配筋应在这两个限 度之间，避免发生超筋或少 筋破坏。
3.2 受弯构件正截面的试验研究
第三章 受弯构件正截面承载力计算
第三节
正截面受弯承载力计算原则