钢筋混凝土受弯构件破坏形式
混凝土受弯破坏的原理
混凝土受弯破坏的原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域的材料。
在建筑工程中,混凝土的主要作用是承受结构的荷载并传递到地基中,因此混凝土的强度和耐久性是建筑工程的重要指标之一。
在混凝土中,受弯构件的破坏是一种常见的破坏形式,本文将介绍混凝土受弯破坏的原理。
二、混凝土受弯破坏的基本原理混凝土受弯破坏是指混凝土构件在受到弯矩作用下,发生破坏的过程。
在混凝土受弯破坏的过程中,主要存在以下三种破坏形式:1. 压缩破坏混凝土在受到弯矩作用下,顶部受到拉力,底部受到压力。
由于混凝土的抗拉强度远远低于抗压强度,因此混凝土发生破坏时通常是由底部开始,逐渐向上扩展。
当底部混凝土的压应力达到一定的极限值时,混凝土将发生破坏,这种破坏形式称为压缩破坏。
2. 弯曲破坏当混凝土受到较大的弯曲作用时,构件中心部位的混凝土将发生拉伸破坏,由于混凝土抗拉强度较低,中心部位将会发生裂缝,当裂缝扩展到一定程度时,混凝土将发生弯曲破坏。
3. 剪切破坏当混凝土受到剪切作用时,混凝土内部会发生剪切破坏,这种破坏形式称为剪切破坏。
在混凝土受弯破坏中,通常不会出现纯粹的剪切破坏,而是与压缩破坏和弯曲破坏共同出现。
三、混凝土受弯破坏的机理混凝土受弯破坏的机理主要与混凝土的本构关系有关。
混凝土的本构关系是描述混凝土应力应变关系的数学模型,包括弹性本构关系和破坏本构关系。
1. 弹性本构关系当混凝土受到轻微的载荷作用时,混凝土会发生弹性变形,即应力随应变线性变化,这种变形称为弹性变形。
在弹性变形阶段,混凝土的本构关系可以用胡克定律描述,即应力等于弹性模量与应变的乘积。
2. 破坏本构关系当混凝土受到较大的载荷作用时,混凝土会发生破坏变形,即应力与应变不再保持线性关系,这种变形称为破坏变形。
在破坏变形阶段,混凝土的本构关系可以用破坏本构关系描述。
破坏本构关系通常包括两个阶段:前破坏阶段和后破坏阶段。
前破坏阶段是指混凝土受到载荷作用时,混凝土内部产生微裂缝,但这些微裂缝并不会导致混凝土的整体破坏。
钢筋混凝土结构-复习题
一、判断题(每题2分,共10分)1.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。
×2.适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服,然后混凝土受压破坏。
√3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
√4.正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。
×5.梁剪弯段区段内,如果剪力的作用比较明显,将会出现弯剪斜裂缝。
×6.小偏心受压破坏的的特点是,混凝土先被压碎,远端钢筋没有受拉屈服。
√7.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时,可以通过增加保护层厚度的方法来解决。
× 8.结构在正常使用和正常维护条件下,在规定的环境中在预定的使用年限内应有足够的耐久性。
√9.对于一类环境中,设计使用年限为100年的钢筋混混凝土结构和预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级分别为C10和C20.×10.对于钢筋混凝土结构,在掌握钢筋混凝土构件的性能、分析和设计,必须注意决定构件破坏特征及计算公式使用范围的某些配筋率的数量界限问题。
√ 二、填空题(每题2分, 共20分)1.混凝土的抗压强度是混凝土各项力学性能的基础,它与水泥、骨料的品种、配比、硬化条件。
龄期等很多因素有关。
2.梁的受力存在着弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和屈服阶段三个阶段。
3.长期以来工程人员习惯于采用基本变量的标准值和分项系数进行结构构件设计。
4.材料强度标准值的取值原则是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中,标准强度应具有不小95%的保证率。
5.为了防止斜裂缝截面的强度破坏,梁中需要设置与梁轴垂直的箍筋,必要时还可以用由纵筋弯起而成的弯起钢筋。
6.梁剪切破坏的形式为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。
7.《规范》关于截断钢筋的规定,当V<0.7f t bh 0时,切断纲筋的实际切断点离理论切断点的距离为不小于20d 。
8.小偏心受压构件的破坏时由于受压区混凝土到达其抗压强度,距轴力较远一侧的钢筋, 无论受拉或受压,一般均未达到屈服,其承载力主要取决于压区混凝土及受压钢筋,故称为受压破坏。
混凝土受弯构件
少筋梁: 受拉混凝土一裂就坏, 脆性破坏类型
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
弹性阶段(Ⅰ阶段)
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
带裂缝工作阶段( Ⅱ阶段 )
混凝土受弯构件
适筋梁破坏过程
破坏阶段( Ⅲ阶段 )
混凝土受弯构件
混凝土受弯构件
受弯构件的截面形式
单筋矩形梁
双筋矩形梁
T形梁
I形梁
混凝土受弯构件
环形梁
受弯构件的破坏形态
正截面破坏:沿弯矩最大截面发生 的破坏,破坏截面与轴线垂直,因 而称为正截面破坏。
斜截面破坏:沿剪力最大截面发生 的破坏,破坏截面与轴线斜交,因 而称为斜截面破坏。
还可能发生粘结锚固破坏。
受压区高度进一步减小,混
受压区高度减小,混凝土 凝土压应力图形为较丰满的曲
直线
压应力图形为上升段的曲 线,后期为有上升段和下降段
线,应力峰值在受压区边缘 的曲线,应力峰值不在受压区
边缘而在边缘的内侧
前期为直线,后期 为有上升段的直线, 应力峰值不在受拉区 边缘
大部分退出工作
s20~30N /m m 2 20~30N /m m 2sfy
(3)当 b 时,用基本公式直接计算 A s;
(4)如果 As minbh,说明是少筋梁, 取 As minbh。
混凝土受弯构件
例题 1
混凝土受弯构件
截面复核
已知:b 、h 、A s 、f y 、f c 、M u、 s 求: M u 未知数: x 、M u
基本公式: 1fcbxfyA s MM u1fcbx(h02 x)fyA s(h02 x)
钢筋混凝土受弯构件
As
1 fcbx 1.0 9.6 200 178
fy 300
1139mm2
(4)验算条件
最小配筋率经过计算比较取ρ min =0.2%
minbh 0.002 200 500 200mm2 AS 1139mm2
由以上验算,截面符合适要求。 (5)选配钢筋
Ac
分布钢筋
受力钢筋 分布钢筋
@
2. 板的配筋
a. 受力钢筋 计算确定
As
承受拉力
h 150mm , @ 200mm h 150mm , @ 1.5h& 250mm & @ 70mm
受力钢筋
b. 分布钢筋
s 15 % As 且 0 .15 % Ac , & 6 @ 250
fsA Ts= yA s s
b. 适用条件 a) 防止超筋破坏
x b h0
b) 防止少筋破坏 b As minbh max M M u ,max 1 f cbh02 b 1 - 0.5 b
min
5、设计计算方法 截面复核
没有唯一解
设计人员应根据受力性能、材料供应、施工条件、使用 要求等因素综合分析,确定较为经济合理的设计。
查表法:
令:s (1 0.5 ) M 则:M 1 f cbh a as 1 1 2 as 2 1 f cbh0
2 0 s
令: s 1 0.5 M 则:M AS f y h0 s As f y h0 s 设计过程:as s As
g k 25 0.008 2.0kn / m2 , 1 1 2 M ( G g k Q qk )l (1.2 2 1.4 3) 2.342 4.52kn.m 8 8
混凝土结构设计原理题库和答案
《混凝土结构设计原理》一.选择题(1分×10=10分)1.混凝土的弹性模量是指( )。
A .原点弹性模量;B .切线模量;C .割线模量;D .变形模量;2.属于有明显屈服点的钢筋有( )。
A .冷拉钢筋;B .钢丝 ;C .热处理钢筋;D .钢绞线;3.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱,以支承条件为( )时,其轴心受压承载力最大。
A .两端嵌固;B .一端嵌固,一端不动铰支;C .两端不动铰支;D .一端嵌固,一端自由;4.( )作为受弯构件抗裂计算的依据。
A .Ⅰa 状态;B .Ⅱa 状态;C .Ⅲa 状态;D .第Ⅱ阶段;5.对于无腹筋梁,当1<λ时,常发生什么破坏( )。
A . 斜压破坏;B . 剪压破坏;C . 斜拉破坏;D . 弯曲破坏;6.判别大偏心受压破坏的本质条件是:( )。
A .03.0h e i >η;B .03.0h e i <η;C .B ξξ<;D .B ξξ>;7.对于钢筋混凝土偏心受拉构件,下面说法错误的是( )。
A .如果b ξξ>,说明是小偏心受拉破坏;B .小偏心受拉构件破坏时,混凝土完全退出工作,全部拉力由钢筋承担;C .大偏心构件存在混凝土受压区;D .大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置;8.钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明,当构件破坏时,( )。
A .纵筋和箍筋都能达到屈服;B .仅箍筋达到屈服;C .仅纵筋达到屈服;D .纵筋和箍筋都不能达到屈服;9.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是( )。
A .荷载、材料强度都取设计值;B .荷载、材料强度都取标准值;C .荷载取设计值,材料强度都取标准值;D .荷载取标准值,材料强度都取设计值;10.预应力混凝土先张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( )。
第五章 受弯构件正截面承载力答案
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!”2.老人们都笑了,自巨石上起身。
而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
第五章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题:1、钢筋混凝土受弯构件,随配筋率的变化,可能出现 少筋、 超筋 和 适筋 等三种沿正截面的破坏形态。
2、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m i n =ρ 和 y t f f /45min =ρ 较大者。
3、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξ ,说明 该梁为超筋梁 。
4.受弯构件min ρρ≥是为了____防止产生少筋破坏_______________;max ρρ≤是为了___防止产生超筋破坏_。
5.第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的试用条件中,不必验算的条件分别是____b ξξ≤___及__min ρρ≥_______。
6.T 形截面连续梁,跨中按 T 形 截面,而支座边按 矩形 截面计算。
7、混凝土受弯构件的受力过程可分三个阶段,承载力计算以Ⅲa 阶段为依据,抗裂计算以Ⅰa 阶段为依据,变形和裂缝计算以Ⅱ阶段为依据。
8、对钢筋混凝土双筋梁进行截面设计时,如s A 与 's A 都未知,计算时引入的补充条件为 b ξξ=。
结构设计原理专升本考试题+参考答案
结构设计原理考试题+参考答案一、单选题(共40题,每题1分,共40分)1、下面不属于梁的截面形式的是( )A、空心矩形B、矩形C、T形D、箱形正确答案:D2、在外力作用下,板和梁均受( )的作用,因而,截面计算方法也基本相同。
A、剪力和弯矩B、剪力和内力C、剪力和外力D、弯矩和外力正确答案:A3、按照杆的长细比,又称压杆的()A、细度B、柔度C、长度D、宽度正确答案:B4、混凝土轴心受压构件,由于徐变引起钢筋和混凝土之间出现应力重分布,随时间增加混凝土的应力会变()A、不肯定B、大C、小D、不变正确答案:B5、()为截面的最小回转半径A、rB、iC、BD、N正确答案:B6、纵向受力钢筋搭接范围内的箍筋间距,不应大于主钢筋直径的(),且不大于()。
A、15倍 250mmB、10倍 200mmC、15倍 150mmD、10倍 100mm正确答案:B7、各种桥梁结构都是由桥面板、横梁、()、桥墩、拱、索等基本构件所组成。
A、楼板B、柱子C、副梁D、主梁正确答案:D8、受弯构件斜截面抗剪配筋设计时计算剪力的取值规定,后一排弯起钢筋的计算剪力值取值为()A、前一排弯起钢筋弯起点对应的剪力值B、0.4C、前一排弯起钢筋弯终点对应的剪力值D、0.6正确答案:A9、当混凝土的强度等级越高,梁的抗剪承载力也越()A、起飞B、高C、低D、不变正确答案:B10、R235钢筋的抗拉强度标准值和抗拉强度设计值分别为()A、400,330B、335,280C、235, 195D、235,205正确答案:C11、按照正常使用极限状态的要求,除了对钢筋混凝土构件在必要的情况下进行施工阶段的应力验算外,还需要对构件进行()和()进行验算。
A、挠度,变形量B、裂缝宽度,裂缝长度C、挠度,裂缝宽度D、挠度,裂缝长度正确答案:C12、下列关于结构按极限状态法设计的原则知识错误的是:()A、计算的最大荷载是由规定的标准荷载除以单一的安全系数而得出的。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种?分别如何防止其发生?
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是:
①斜压破坏的破坏特点是:梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝,随着荷载的增加,梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体,在箍筋应力尚未达到屈服强度之前,斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是:斜裂缝一旦出现,箍筋应力立即屈服,不能够限制斜裂缝的发展,立即形成临界斜裂缝,使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是:斜裂缝产生后,原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受,由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展,使荷载仍能有较大的增长,直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度,已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展,从而导致斜截面末端剪压区不断缩小,剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面(即最大配箍率)来防止发生斜压破坏;通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏,则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为:斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏:可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏:可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏:为了防止剪压破坏的发生,可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
受弯构件正截面有三种破坏形态适
三 简答题1受弯构件正截面有三种破坏形态:适筋破坏形态、超筋破坏形态和少筋破坏形态。
三种破坏形态的破坏特点如下:1) 适筋破坏形态的破坏特点是破坏始自受拉区钢筋的屈服。
在钢筋应力到达屈服强度之初,受压区边缘纤维的应变尚小于受弯时混凝土极限压应变。
在梁完全破坏以前,由于钢筋要经历较大的塑性变形,随之引起裂缝急剧开展和梁挠度的激增,它将给人以明显的破坏预兆。
属于延性破坏类型。
2) 超筋破坏形态的破坏特点是混凝土受压区先压碎,纵向受拉钢筋不屈服。
在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏,故属于脆性破坏类型。
3) 少筋破坏形态的破坏特点是受拉区混凝土一裂就坏。
少筋梁的破坏特点是梁破坏时的极限弯矩小于开裂弯矩,少筋梁一旦开裂,受拉钢筋立即达到屈服,有时可迅速经历整个流幅而进入强化阶段,在个别情况下,钢筋甚至可能被拉断。
2为了使钢筋和混凝土能够协同工作,需要混凝土硬化后与钢筋之间有良好的粘结力,从而可靠地粘地结合在一起,共同变形,共同受力。
由于钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近(钢C /102.15-⨯;混凝土C /100.15-⨯~C /105.15-⨯),当温度变化时钢筋与混凝土之间不会产生由温度引起的较大的相对变形造成的粘结破坏。
四 计算题1解:'s A s A N sy s如图所示为大偏心受压破坏的截面计算简图。
由力的平衡条件可得''1sy c s y A f bx f A f N +=+α 由对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件可得()02'0''01=--⎪⎭⎫ ⎝⎛--s s y c a h A f x h bx f Ne α 整理可得两个基本计算公式:s y s y c u A f A f bx f N -+=''1α()'0''012s s y c u a h A f x h bx f e N -+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α u N ——受压承载力设计值。
钢筋混凝土梁正截面的破坏形态
钢筋混凝土梁正截面的破坏形态钢筋混凝土梁是一种常见的结构构件,用于承载和传递荷载。
在受到荷载作用下,梁的正截面可能会发生破坏,破坏形态多种多样。
本文将以钢筋混凝土梁正截面的破坏形态为标题,展开阐述。
一、剪切破坏当梁的受剪荷载超过其抗剪承载力时,梁正截面会发生剪切破坏。
剪切破坏一般表现为沿剪切面形成的裂缝,裂缝呈倾斜45度角,从梁中性轴处开始向梁两端扩展。
当剪力继续增大时,裂缝将逐渐加宽,最终导致梁的破坏。
二、弯曲破坏弯曲破坏是指梁在受弯矩作用下,正截面发生破坏。
在受弯作用下,梁的上表面受压,下表面受拉,当受拉区域达到抗拉强度极限时,梁会发生弯曲破坏。
弯曲破坏的表现形式为梁上表面出现压碎破坏,下表面出现拉伸破坏。
破坏形态与弯矩的大小、梁截面形状和尺寸有关。
三、剪压破坏当梁的截面形状不规则或受到剪压荷载作用时,梁正截面可能会发生剪压破坏。
剪压破坏的表现为梁截面的一部分被剪压破坏,形成不规则的破碎区域。
剪压破坏主要发生在梁的支座附近或梁端部。
四、局部破坏当梁的截面受到集中荷载或局部荷载作用时,梁正截面可能会发生局部破坏。
局部破坏的表现形式多种多样,如梁截面发生压碎、剪切破坏或裂缝形成等。
局部破坏通常发生在荷载集中或应力集中的区域。
五、挤压破坏当梁在受到挤压荷载作用时,梁正截面可能会发生挤压破坏。
挤压破坏的表现为梁截面发生局部凹陷或崩塌,形成压碎区域。
挤压破坏通常发生在梁受到冲击荷载或非均匀荷载作用的情况下。
六、脆性破坏当梁的混凝土强度较高,钢筋的延性较低时,梁正截面可能会发生脆性破坏。
脆性破坏的表现为梁截面发生突然崩裂,无明显的变形和延展性。
脆性破坏通常发生在温度较低或受到冲击荷载作用的情况下。
钢筋混凝土梁正截面的破坏形态多样,包括剪切破坏、弯曲破坏、剪压破坏、局部破坏、挤压破坏和脆性破坏等。
了解和分析梁的破坏形态有助于设计和改进结构,提高梁的抗震性能和承载能力。
在实际工程中,应根据梁的受力情况和设计要求,合理选择梁的截面形状和尺寸,以及混凝土和钢筋的材料性能,以确保梁的正截面在荷载作用下不发生破坏。
混凝土简答题
混凝土的简答题大家好好贝贝2.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同?答:钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。
梁配筋适中会发生适筋破坏。
受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。
梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。
梁配筋过多会发生超筋破坏。
破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。
破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。
梁配筋过少会发生少筋破坏。
拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。
1.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏,经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据?答:适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。
第Ⅰ阶段荷载较小,梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。
第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩M cr sh,梁出现裂缝,裂缝截面的混凝土退出工作,拉力由纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加,受压区混凝土也表现出塑性性质,当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时,受拉钢筋开始屈服。
第Ⅲ阶段钢筋屈服后,梁的刚度迅速下降,挠度急剧增大,中和轴不断上升,受压区高度不断减小。
受拉钢筋应力不再增加,经过一个塑性转动构成,压区混凝土被压碎,构件丧失承载力。
第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。
第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。
第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据2,预应力混凝土结构的优缺点:优点:预应力混凝土构件可延缓混凝土构件的开裂,提高构件抗裂度和刚度,并取得节约钢筋,减轻自重的效果,克服了钢筋混凝土的主要缺点。
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种。
正截面是指与混凝土构件纵轴线相垂直的计算截面,为了保证正截面有足够的受弯承载力,不产生受弯破坏,由承载力极限状态知应满足M ≤ M uM ----正截面的弯矩设计值,M----正截面的受弯承载力设u计值,M相当于荷载效应组合S,是由内力计算得到的,M u 相当于截面的抗力R。
从截面受力性能看,可归纳为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形(I形、箱形)截面等三种主要截面形式。
1)梁的截面尺寸梁高和跨度之比h/l称为高跨比,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。
梁高与梁宽(T形梁为肋宽)之比h/b,对矩形截面梁取2~3.5,对T形截面梁取2.5~4.0。
梁高h在200mm以上,按50mm模数递增,达到800mm以上,按100mm模数递增。
梁宽b通常取150、180、200、250mm,其后按50mm模数递增。
2)梁中钢筋的布置梁中的钢筋有纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋(腰筋)、架立钢筋和箍筋,箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎(或焊)在一起,形成钢筋骨架,使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。
纵向受力钢筋主要是指受弯构件在受拉区承受拉力的钢筋,或在受压区承受压力的钢筋。
梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋为了保证钢筋和混凝土有良好的握裹能力,构件的外缘应当保证保护层的厚度大于钢筋直径,并满足表4-1的规定。
构件的内部钢筋的间距4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响假设受弯构件的截面宽度为b,截面高度为h,纵向受力钢筋截面面积为A s,从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离h o为截面的有效高度,截面宽度与截面有效高度的乘积bh o为截面的有效面积(图4-6)。
构件的截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比,即(4-1)图4-6 矩形截面受弯构件构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素,但是以配筋率对构件破坏特征的影响最为明显。
混凝土结构设计原理习题之二含答案(钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算)【范本模板】
混凝土结构设计原理习题集之二4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题:1.钢筋混凝土受弯构件正截面破坏有___、___ 和___ 三种破坏形态.2.一配置HRB335 级钢筋的单筋矩形截面梁,该梁所能承受的最大弯矩公式为_________ 。
若该梁所承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩,则应___或____或____.3.正截面受弯计算方法的基本假定是: __、__、__ _ 、___ 。
4.在适筋梁破坏的三个阶段中,作为抗裂度计算的依据的是_________ ,作为变形和裂缝宽度验算的依据是_____ ,作为承载力极限状态计算的依据是_____。
5.双筋矩形截面梁可以提高截面的, 越多,截面的越好。
6.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件是、。
7.提高受弯构件截面延性的方法,在单筋矩形截面梁受拉钢筋配筋率不宜,在双筋矩形截面梁受压钢筋配筋率不宜。
8.适筋梁的破坏始于,它的破坏属于。
超筋梁的破坏始于,它的破坏属于。
9.混凝土保护层的厚度主要与有关、和所处的等因素有关. 10.单向板中分布钢筋应板的受力钢筋方向,并在受力钢筋的按要求配置。
二、选择题:1.混凝土保护层厚度是指()。
A.箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离B.受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离C.受力钢筋截面形心2.适筋梁在逐渐加载过程中,当正截面受力钢筋达到屈服以后().A.该梁即达到最大承载力而破坏B.该梁达到最大承载力,一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏C.该梁达到最大承载力,随后承载力缓慢下降直到破坏D.该梁承载力略有提高,但很快受压区混凝土达到极限压应变,承载力急剧下降而破坏3.图示中所示五种钢筋混凝土梁的正截面,采用混凝土强度等级为C20;受力钢筋为HRB335 级,从截面尺寸和钢筋的布置方面分析,正确的应是( )。
4.双筋矩形截面正截面受弯承载力计算,受压钢筋设计强度规定不超过 400N/mm 2, 因为( )。
(整理)正截面受弯的三种破坏形态
正截面受弯的三种破坏形态•(4)试验过程分析• A.三阶段的划分原则:•第Ⅰ阶段:弯矩从零到受拉区边缘即将开裂,结束时称为Ⅰa点,其标志为受拉区边缘混凝土达到其抗拉强度ft (或其极限拉伸应变εtu );•第Ⅱ阶段:弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服,结束时称为Ⅱa点,其标志为纵向受拉钢筋应力达到fy ;••第Ⅲ阶段:弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎,结束时称为Ⅲa点,其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变εcu 。
• B.各阶段受力分析:见图3-10。
• C.三阶段划分的理论意义:是今后推导相关计算公式的理论基础,例如:•Ⅰa :抗裂验算的依据;•第Ⅱ阶段:裂缝宽度及变形验算的依据;•Ⅲa :正截面受弯承载力计算的依据。
•第一阶段——截面开裂前阶段•第二阶段——从截面开裂到纵向受拉钢筋屈服前的裂•缝阶段•第三阶段——钢筋屈服到破坏阶段••钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力状态与设计有何关系•加荷初期,梁截面承担的弯矩较小,材料近似处于弹性阶段,在第一阶段末即Ⅰa 阶段,由于受拉边缘应变已经达到了混凝土的极限拉应变,构件截面处于将要开裂而还没有开裂的极限状态。
此时的截面应力分布图形是计算开裂弯矩的依据。
第Ⅱ阶段是构件带裂缝工作阶段,在这个阶段由于裂缝不断出现和开展,相应截面的混凝土不断退出工作,引起截面刚度明显降低。
其应力分布图形是受弯构件正常使用极限状态验算的依据。
当弯矩增大到一定程度时,裂缝截面中的钢筋将首先达到屈服强度,其后应变在弯矩基本不增大的情况下持续增长,带动裂缝急剧开展,受压混凝土高度不断减小,当受压区边缘混凝土纤维达•到极限压应变时,被压碎而失去承载能力。
所以第三阶段末截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。
•随着配筋率不同,钢筋混凝土梁可能出现下面三种不同的破坏形态:•(1)适筋破坏形态•当配筋适中时---- 适筋梁的破坏••发生条件:ρmin.h/h0≤ρ≤ρb••适筋梁从开始加荷直至破坏,截面的受力过程经历了三个阶段。
简述钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点
简述钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点一、引言钢筋混凝土梁作为建筑结构中常见的构件之一,其正截面的破坏形态对于结构的安全性和稳定性至关重要。
本文将详细介绍钢筋混凝土梁正截面的三种破坏形态及特点。
二、拉压破坏拉压破坏是指钢筋混凝土梁正截面在受到弯曲荷载作用下,出现从上部受压区域和下部受拉区域同时发生破坏的情况。
这种破坏形态主要发生在跨度较小、截面尺寸较大、钢筋配筋不足或者混凝土强度不足等情况下。
1. 特点(1)梁正截面上部受压区域和下部受拉区域同时发生裂缝;(2)裂缝呈45度角向两侧延伸;(3)梁底出现明显的弯曲变形;(4)裂缝宽度较大,超过了规范允许值。
2. 影响因素(1)跨度大小;(2)截面尺寸;(3)钢筋配筋不足;(4)混凝土强度不足。
三、剪切破坏剪切破坏是指钢筋混凝土梁正截面在受到弯曲荷载作用下,出现由梁底向上的剪力引起的破坏。
这种破坏形态主要发生在跨度较大、截面尺寸较小、钢筋配筋合理或者混凝土强度较高等情况下。
1. 特点(1)梁正截面呈倒V形;(2)梁底出现明显的剪切裂缝;(3)裂缝呈45度角向两侧延伸;(4)裂缝宽度较小,规范允许范围内。
2. 影响因素(1)跨度大小;(2)截面尺寸;(3)钢筋配筋合理;(4)混凝土强度较高。
四、挤压破坏挤压破坏是指钢筋混凝土梁正截面在受到弯曲荷载作用下,出现由上部受压区域向下挤压下部受拉区域的破坏。
这种破坏形态主要发生在截面尺寸较小、跨度较大、钢筋配筋不足或者混凝土强度不足等情况下。
1. 特点(1)梁正截面上部受压区域向下挤压下部受拉区域;(2)梁底出现明显的弯曲变形;(3)裂缝呈45度角向两侧延伸;(4)裂缝宽度较大,超过了规范允许值。
2. 影响因素(1)截面尺寸;(2)跨度大小;(3)钢筋配筋不足;(4)混凝土强度不足。
五、结论钢筋混凝土梁正截面的破坏形态主要有拉压破坏、剪切破坏和挤压破坏三种。
各种破坏形态具有自己的特点和影响因素,建筑结构设计时应根据实际情况选择合适的结构方案和材料,以确保结构的安全性和稳定性。
钢筋混凝土受弯构件习题和思考题及答案
第三章钢筋混凝土受弯构件问答题1.适筋梁正截面受弯全过程可划分为几个阶段?各阶段的主要特点是什么?与计算有何联系?1.答:适筋梁正截面受弯全过程可划分为三个阶段—混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段和钢筋开始屈服前至截面破坏的破坏阶段。
第Ⅰ阶段的特点是:1)混凝土没有开裂;2)受压区混凝土的应力图形是直线,受拉区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线,后期是曲线;3)弯矩与截面曲率基本上是直线关系。
I阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。
a第Ⅱ阶段的特点是:1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土推出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线;3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快了。
阶段Ⅱ相当于梁使用时的受力状态,可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。
第Ⅲ阶段的特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上升曲线,也有下降段曲线;2)由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大,故弯矩还略有增加;3)受压区边缘时,混凝土被压碎,截面破坏;4)弯矩—曲率关混凝土压应变达到其极限压应变实验值0cu系为接近水平的曲线。
第Ⅲ阶段末可作为正截面受弯承载力计算的依据。
2.钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁有何区别?2.答:钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁的区别有:钢筋混凝土梁从加载到破坏的全过程分为三个阶段;从第Ⅱ阶段开始,受拉区混凝土就进入塑性阶段,梁就开始带裂缝工作,受拉区拉力都由钢筋来承担,直到第Ⅲ阶段末整个梁破坏,而匀质弹性材料梁没有这两个阶段,始终是在弹性阶段内工作的。
3.钢筋混凝土梁正截面有哪几种破坏形态?各有何特点?3. 答:钢筋混凝土梁正截面有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种。
简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施
简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止
措施
钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施如下:
1. 斜压破坏:这种破坏形态的特征是箍筋应力较小,不能充分发挥钢筋的强度。
发生斜压破坏时,混凝土被压碎,但箍筋的应力往往达不到屈服强度。
为了防止斜压破坏,可以限制最小截面尺寸。
2. 斜拉破坏:当梁腹部出现斜裂缝时,斜拉破坏会迅速发生,形成临界斜裂缝,将梁裂成两部分导致破坏。
这种破坏属于脆性破坏,一旦发生就会立即断裂。
为了防止斜拉破坏,可以通过限制最小配箍率来实现。
3. 剪压破坏:发生这种破坏时,混凝土和箍筋的强度都能得到充分发挥。
与斜压和斜拉破坏相比,剪压破坏的脆性性质不明显。
为了防止剪压破坏的发生,可以通过计算斜截面承载力来配置适量的箍筋。
以上内容仅供参考,建议查阅专业混凝土结构书籍或咨询专业工程师获取更准确的信息。
钢筋混凝土梁的受弯破坏原理
钢筋混凝土梁的受弯破坏原理一、概述钢筋混凝土梁是一种常用的结构构件,用于承担建筑物、桥梁等大型工程的荷载。
在工程实践中,梁的受弯破坏是一种常见的破坏形式。
本文将从梁的力学性质、受力状态和材料特性等方面入手,探究钢筋混凝土梁的受弯破坏原理。
二、梁的力学性质梁是一种在两端支承的横截面较长的构件,在荷载作用下会发生弯曲变形。
根据力学原理,梁的变形可以分为纵向拉伸和纵向压缩两种形式。
当梁的中点处受力最大时,会出现最大的纵向拉伸和纵向压缩变形。
此时,梁的上部受拉,下部受压,形成了一个叫做正应力的力学状态。
而在梁的两端,由于支承作用,会出现反向的正应力,即上部受压,下部受拉。
这种力学状态叫做反弯曲。
三、受力状态在荷载作用下,梁的受力状态可以分为两种:单调受力和复合受力。
单调受力指的是梁在同一方向上受到一个单一的荷载,例如一根梁承受一个重物的重力。
复合受力指的是梁在多个方向上受到多个荷载,例如一根梁同时承受水平和垂直方向的荷载。
四、材料特性钢筋混凝土梁的材料特性是指混凝土和钢筋的力学性质和物理性质。
混凝土的力学性质包括强度、抗裂性、刚度等,而钢筋的力学性质包括屈服强度、抗拉强度、弹性模量等。
混凝土和钢筋的物理性质包括密度、热膨胀系数等。
五、受弯破坏原理在梁受弯的过程中,由于纵向拉伸和纵向压缩的变形差异,梁的顶部会发生拉伸破坏,底部会发生压缩破坏。
当荷载达到一定程度时,梁的截面会发生破坏,这种破坏形式叫做受弯破坏。
具体来说,受弯破坏可以分为两种形式:弯矩破坏和剪力破坏。
弯矩破坏指的是在单调受力的情况下,梁的截面由于弯曲而发生破坏。
弯矩破坏的主要特点是梁的上部发生拉伸破坏,底部发生压缩破坏,破坏形态呈现为裂缝向上发展,直至梁的破坏。
剪力破坏指的是在复合受力的情况下,梁的截面由于剪切力作用而发生破坏。
剪力破坏的主要特点是梁的截面产生剪切变形,出现水平裂缝,最终导致梁的破坏。
六、结论综上所述,钢筋混凝土梁的受弯破坏是由于梁在荷载作用下发生弯曲变形,导致梁的顶部发生拉伸破坏,底部发生压缩破坏。
钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式有哪几种
钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式有哪几种?各有什么特点?钢筋混凝土受弯构件正截面的受力性能和破坏特征与受拉钢筋的配筋率、钢筋强度和混凝土强度等因素有关。
一般可按照其破坏特征分为三类:适筋截面、超筋截面和少筋截面。
试验表明,受弯构件正截面破坏性质与其配置的纵向受拉钢筋的多少有关,当配筋率大小不同时,受弯构件正截面可能产生下列三种不同的破坏形式:1、适筋梁适筋梁的配筋率在正常范围内,其破坏过程可分为三个阶段:第一阶段(裂缝出现前阶段)、第二阶段(带裂缝工作阶段)、第三阶段(破坏阶段)。
适筋梁的破坏不是突然发生的,破坏前有明显的裂缝和挠度,这种破坏称为塑性破坏。
适筋梁的钢筋和混凝土的强度均能充分发挥作用,且破坏前有明显的预兆,故在正截面强度计算时,应控制钢筋的用量,将梁设计成适筋梁。
2、超筋梁梁内纵向受拉钢筋配置过多,在受拉钢筋屈服之前,受压区的混凝土已经被压碎,破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变,梁的截面破坏,这种破坏称为超筋破坏。
由于破坏时受拉钢筋应力远小于屈服强度,所以裂缝延伸不高,裂缝宽度不大,梁破坏前的挠度也很小,破坏很突然,没有预兆,这种破坏称为脆性破坏。
超筋梁不仅破坏突然,而且用钢量大,既不安全又不经济,设计时不允许采用超筋梁。
3、少筋梁梁内纵向受拉钢筋配置过少,加载初期,拉力初期钢筋与混凝土共同承担。
当受拉区出现第一条裂缝后,混凝土退出工作,拉力几乎全部由钢筋承担,受拉钢筋越少,钢筋应力增加也越多。
如果纵向受拉钢筋数量太少,使裂缝处纵向受拉钢筋应力很快达到钢筋的屈服强度,甚至被拉断,而这时受压区混凝土尚末被压碎,这种破坏称为少筋百破坏。
少筋梁破坏时,裂缝宽度和挠度都很大,破坏突然,这种破坏也称为脆性破坏。
少筋梁截面尺寸一般都比较大,受压区混凝土的强度没有充分利用,既不安全又不经济,设计时不允许采用少筋。
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适筋梁(延性)
适筋梁是指在生产实践中广泛应用的含有适量配筋的梁,它的破坏特点如前所述;钢筋首先进入屈服阶段,再继续增加荷载后,混凝土受压破坏,我们称这种破坏形式“适筋梁”。
适筋梁的破坏不是突然发生的,破坏前裂缝与扰度有明显的增长,故适筋破坏属延性破坏,适筋梁的钢筋与混凝土均能充分发挥作用,且破坏前有明显的预兆,古正截面承载力计算是建立在适筋梁基础上的。
超筋梁(脆性)
如果在梁内放置的纵向受拉钢筋过多,在荷载作用下,受压混凝土边缘已达到弯曲受压的极限变形,而受拉钢筋的应力远小于屈服强度。
此时混凝土已被压碎,不能再承担压力,虽然钢筋尚未屈服,但梁因不能继续承担弯矩而破坏,我们称此种破坏为超筋破坏。
超筋破坏是受拉钢筋未屈服,而混凝土是由于混凝土抗压强度,故破坏有一定的突然性,缺乏必要的预兆,具有脆性破坏的性质,梁的破坏是由于混凝土抗压强度的耗尽,钢筋强度没有得到充分利用,因此超筋梁的承载力与钢筋强度无关,仅取决与混凝土的抗压强度。
因为它破坏时缺乏足够的预兆,设计时不允许出现
少筋梁
如在受拉区配置的钢筋过少,开始加荷时,拉力由受拉的钢筋与混凝土共同承担,当继续增加荷载至构件开裂时,裂缝截面混凝土所承担的拉力几乎全部转移给钢筋,使钢筋应力突然剧增。
因此钢筋过少,其应力很快到达钢筋的屈服强度,甚至经过流富而进入强化阶段。
此
时梁的裂缝开展很大,扰度也不小于,而且这种裂缝与扰度是不可恢复的。
基于上述,配筋率低于的梁称为少筋梁,这种梁一旦开裂,及标志这破坏,尽管开裂后仍保留一定的承载力实际上是不能利用的。
少筋梁的强度取决于混凝土的抗拉强度,属于脆性破坏,因此是不安全的,故在建筑结构中不允许采用。