钢筋混凝土受弯构件承载力
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件（bendingmember）是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。
钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板（Slab）和梁（beam）,它们是组成工程结构的基本构件，在桥梁工程中应用很广。
在荷载作用下，受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。
因此设计受弯构件时，一般应满意下列两方面的要求：（1）由于弯矩M的作用，构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏，当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时，破坏截面与构件轴线垂直，称为正截面破坏。
故需进行正截面承载力计算。
（2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交，称为沿斜截面破坏，故需进行斜截面承载力计算。
为了保证梁正截面具有足够的承载力，在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外，必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋，以承受因弯矩作用而产生的拉力；为了防止梁的斜截面破坏，必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋，以承受由于剪力作用而产生的拉力。
第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上（长、宽）尺度很大，而在另一方向上（厚度）尺寸相对较小的构件。
钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。
在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋，然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。
通常这种板的截面宽度较大，在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。
预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板，板宽度一般掌握在Inl左右，由于施工条件好，预制板不仅能采纳矩形实心板，还能采纳矩形空心板，以减轻板的自重。
板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算，但是为了保证施工质量及耐久性的要求，《大路桥规》规定了各种板的最小厚度；行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度，就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。
空心板桥的顶板和底板厚度，均不宜小于80mm。
钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力
正由于有纵筋的弯起或截断，梁的抵抗弯矩的能力
可以因需要合理调整。
第
混凝土结构设计原理
五 章
3.5.1 抵抗弯矩图及绘制方法
1 抵抗弯矩图： 抵抗弯矩图就是以各截面实际纵向受拉钢
筋所能承受的弯矩为纵坐标，以相应的截面位 置为横坐标，所作出的弯矩图（或称材料图）， 简称Mu图。
当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面 积确定后，其抵抗弯矩值，可由下式确定
的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距，
有何构造要求？
第
混凝土结构设计原理
五 章
锚固长度不应小于0.7 la ，也可以伸过节点或支座范
围，并在梁中弯矩较小处设置搭接接头，如图所示。
第
混凝土结构设计原理
五 章
第
混凝土结构设计原理
五 章
3.6.2 箍筋
1、箍筋的形式和肢数
箍筋的形式有封闭式和开口式两种，一般均应采用封 闭式，特别是当梁中配置有受压钢筋时。
箍筋有单肢、双肢和复合箍等形式。一般按以下情况 选用： ➢当梁宽≤400mm时，可采用双肢箍； ➢当梁宽>400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时， 或梁宽≤400mm，但一层内的纵向受压钢筋多于4根时， 应设置复合箍筋。 ➢当梁宽<100mm时，可采用单肢箍
…5-23
第
混凝土结构设计原理
五 章
斜截面受弯承载力不进行计算而通过构造措施 来保证。措施要求：
◆沿梁纵轴方向钢筋的布置，应结合正截面 承载力，斜截面受剪和受弯承载力综合考虑。
◆以简支梁在均布荷载作用下为例。跨中弯
矩最大，纵筋As最多，而支座处弯矩为零，剪力最 大，可以用正截面抗弯不需要的钢筋作抗剪腹筋。
第
混凝土结构设计原理
混凝土受弯构件正截面承载力计算
r As f y As a1 fcbx x a1 fc
bh0 bh0 f y bh0 f y h0 f y
令
x
h0
则
r
a1 fc
fy
令b为 = r max时的相对受压区高度，即
rmax
b
a1
f
fc
y
= r max时的破坏形态为受压区边缘混凝土达到极限压
c fc e0 e ecu
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
2.0
各系数查表4-3
e0 0.002 0.5( fcu,k 50)105 0.002
ecu 0.0033 0.5( fcu,k 50)105 0.0033
4.钢筋应力—应变关系的假定（本构关系）
Ese e e y fy e ey
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究
一、受弯构件正截面破坏过程
受弯构件正截面破坏分为三个阶段 • 第一阶段：裂缝开裂前 • 第二阶段：从开裂到钢筋屈服 • 第三阶段：从钢筋屈服到梁破坏
（1）第I阶段
当荷载比较小时，混凝土基本处 于弹性阶段，截面上应力分布为三 角形，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率 曲线基本接近直线。截面抗弯刚度 较大，挠度和截面曲率很小，钢筋 的应力也很小，且都于弯矩近似成 正比。
My
Mu
Failure”，破坏前
可吸收较大的应变
能。
0
f
2．超筋梁(Over reinforced)破坏
钢筋配置过多，将发生这种破坏。 破坏特征：破坏时钢筋没有达到屈服强度，破坏是由 于压区混凝土被压碎引起，没有明显预兆，为脆性破 坏。
钢筋混凝土受弯构件承载力计算
钢筋混凝土受弯构件承载力计算钢筋混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于建筑结构中。
钢筋混凝土受弯构件是一种常见的结构构件，其在建筑结构中具有极其重要的作用。
在设计钢筋混凝土结构时，需要对受弯构件的承载力进行计算和评估。
本文将从受弯构件的基本概念、计算方法和影响因素等方面进行探讨。
一、受弯构件的基本概念钢筋混凝土受弯构件是指在作用力的作用下，构件内部发生弯曲变形的构件。
其具有以下几个基本概念：1. 中性轴：受弯构件的中性轴是指在整个构件截面内通过的一个线段，该线段上的应力等于零。
在弯曲时，中性轴的位置是很关键的。
2. 弯矩：弯曲作用下，构件内部会发生一种拉伸和压缩的力。
这种力就是弯矩。
弯矩大小取决于构件所受力的大小和构件几何形状。
3. 应力分布：在受弯构件内部，应力是不均匀分布的。
在中性轴附近，应力呈现近似线性分布；而在离中性轴较远的位置，应力则变得越来越大。
二、受弯构件的计算方法在计算受弯构件承载能力时，需要先确定其弯矩大小。
在确定弯矩大小后，即可根据构件的几何形状计算出其承载力。
1. 弯矩计算在受弯构件中，弯矩的大小与构件所受外力相关。
因此，首先需要确定其所受外力。
其次，需要确定构件的截面形状和受力部位。
最后，根据受力和截面形状，可以计算出弯矩。
2. 承载力计算在确定了弯矩的大小后，即可进行承载力计算。
承载力包括截面抗弯能力和材料的抗拉强度。
根据构件的几何形状和受力情况，可以计算出截面的抗弯能力。
而材料的抗拉强度则是一定的，可以根据力学性质进行计算。
最终，将二者综合，即可得到受弯构件的承载力。
三、影响受弯构件承载力的因素在计算受弯构件承载能力时，有很多因素会对其承载力产生影响。
下面对其中的一些关键因素进行介绍。
1. 抗拉钢筋数量和位置：在受弯构件中，钢筋是起到承担拉应力作用的。
因此，抗拉钢筋在受弯构件中的数量和位置直接影响着其承载力。
2. 混凝土等级：混凝土等级与其强度直接相关，而强度则是计算承载力的关键。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
为保证钢筋混凝土结构的耐久性、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
５度、一配般筋不率小于2A 5msm% ； ....4...2()
bh0
用下述公式表示
As bh0
%
公式中各符号含义：
As为受拉钢筋截面面积； b为梁宽；h0为梁的有效 高度，h0=h-as；as为所有受拉钢筋重心到梁底面 的距离，单排钢筋as= 35mm ，双排钢筋as= 55~60mm 。
M/ M u
Mu
1.0
0.8 My
0.6
II
0.4
III III a II a
M cr I a
I
0
f cr
fy
fu f
加载过程中弯矩－曲率关系
说明：
对于配筋合适的梁，在III
阶段，其承载力基本保持不 变而变形可以很大，在完全
M/ M u
Mu
1.0
破坏以前具有很好的变形能 力，破坏预兆明显，我们把
0.8 My
通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度 的1/3处，如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间 的区段(称“纯弯段”)上，不仅可以基本上排除剪力的 影响(忽略自重)，同时也有利于在这一较长的区段上(L ／3)布置仪表，以观察粱受荷后变形和裂缝出现与开 展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置多排测 点，用仪表量测梁的纵向变形。
梁破坏时的极限弯矩Mu小于在正常情况下的开
裂弯矩Mcr。梁配筋率越小， Mcr -Mu的差值越大； 越大(但仍在少筋梁范围内)， Mcr -Mu的差值越小。
当Mcr -Mu =0时，它就是少筋梁与适筋梁的界限。这
时的配筋率就是适筋梁最小配筋率的理论值min。
钢筋混凝土受弯构件—T形截面梁正承载力计算
现浇肋梁楼盖（梁跨中截面） (a)
槽型板 (b)
(a)
(b)
空(c心) 板
(c)
单元4 T形截面梁正截面承载力计算
T形梁有效（计算）翼缘宽度：
离梁肋越远，T形梁翼缘受压的 压应力越小，因此对受压翼缘的宽 度有一定限制，在这个限制的宽度 范围内，认为翼缘的压应力均匀分 布。
单元4 T形截面梁正截面承载力计算
2.T形梁截面复核例题
上一例题中，若已配置受拉钢筋为8Φ25，即As=4418mm2，弯矩设计值 M=650KN.m，其余已知条件不变，试验算截面是否安全。
解题分析：T形梁首先需要确定计算翼缘宽度，之后判定T形截面类别，再进 行相应计算。 [解] （1）确定翼缘计算宽度
as
同上一题，取bf'=600mm
（2）判别T形截面类别
fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2； fy=300N/mm2， ξb=0.55
1
fcbf
hf
h0
hf 2
1.0 9.6
600
100
730
100 2
391 .7 10 6
N .mm
391 .7KN.m 450 KN.mm 第二类T形截面
（3）求M1
139.8mm b h0
0.55 740mm
（5）求As As
1 fcbx 1 fc b f
fy
bh f
1.0 9.6 250139.8 1.0 9.6 600 250100 2238mm2
300
（6）选钢筋 选用6Φ22，As=2281mm2
6Φ22
250
单元4 T形截面梁正截面承载力计算
求：验算截面是否安全
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算—受弯构件的构造要求
封闭式双肢箍筋
封闭式四肢箍筋
肢数
单肢——一般不采用。 双肢——一般采用开口式双肢箍筋。 四肢——所箍受拉钢筋每层多于5根或所箍受压钢筋每层多余3根时采用。
梁的钢筋
配筋率ρ（%）
As
bh0
即：纵向受力钢筋截面面积As与混凝土的有效面积的百分比。
b为矩形截面宽度或T形截面梁肋宽度；
受压区
截面的有效高度h0：
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
截面形式和尺寸
梁 矩形、T形、工字形、箱形（矩形、T形中小跨径时采用， 工字形、箱形跨径较大时采用）。
截面形式和尺寸
截面形式和尺寸
建筑工程中受弯构件常用的 截面形式
次梁 主梁
尺寸要求
梁的尺寸要求
矩形 120，150，180，200，220，250，其后按50mm一级增加（当梁 梁宽b 高h≤800mm时）或按100mm一级增加（当梁高h＞800mm时）。
02 与计算相辅相成；
03 反映实际工程设计的特点。
截面形式和尺寸
板 矩形（实心、空心）
整体式板 受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受压受受区压压区区
装配式实心板受压受受区压压区区
装配式空心板受压受受区压压区区
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受拉受受钢拉拉筋钢钢筋筋
受压受受区压压区区
受压受受区压压区区
受压受受区压压区区
矩形 300，350，400，450 其后按50mm一级增加； 梁高h 800，900，100 其后按100mm一级增加。
矩形梁 高宽比
h/b
一般2.0～2.5。
装配式 高跨比h/L：1/11～1/16，肋宽b常取150～180mm 。翼缘悬臂端 T形梁 厚度不应小于100mm，梁肋处翼缘厚度不宜小于梁高h的1/10。
第4章：钢筋混凝土受弯构件承载力(武大)(学生)
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
为了便于浇注混凝土，以保证钢筋周围混凝土的密实 性以及粘结力，纵筋的净间距应满足图4-3所示的要求。
净距、保护层及有效高度
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
（2）上部纵向构造钢筋-架立钢筋
对于单筋矩形截面梁，当梁的跨度小于4m时，架立钢 筋的直径不宜小于8mm；当梁的跨度等于4～6m时，不宜小 于l0mm；当梁的跨度大于6m时，不宜小于12mm。 当梁端按简支计算但实际受到部分约束时，应在支座 区上部设置纵向构造钢筋。其截面面积不应小于梁跨中 下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的1/4，且不应少于2 根。该纵向构造钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应 小于l0/5，l0为梁的计算跨度。
M ---正截面的弯矩设计值， Mu --- 正截面的受弯承载力设计值， M 相当于荷载效应组合 S ， 是由内力计算得到的，Mu相当于截面的抗力R。
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
受弯构件的主要破坏形态:
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
4.1 受弯构件的一般构造规定 4.1.1 受弯构件的截面形式和尺寸 4.1.1.1 截面形式
第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力
（3）梁的箍筋 箍筋宜采用HPB300级、HRB400的钢筋，常用直径是 6mm、8mm和l0mm。 当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应符合 以下规定： ① 箍筋应做成封闭式，且弯钩直线段长度不应小于5d，d 为箍筋直径。 ② 箍筋的间距不应大于15d，并不应大于400mm。当一层 内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不 应大于10d，d为纵向受压钢筋的最小直径。 ③ 当梁的宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3 根时，或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋 多于4根时，应设置复合箍筋。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
配筋率要比b 低一些。
4.2.1 正截面受弯的三个受力阶段
试验方法
荷载分配梁
试验梁
P
外加荷载
数据采集系统
应变计
位移计
L/3
L/3
L
h0
h
As
b
As
bh0
矩M/Mu~ af 关系曲线如图：
af
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
屈服前阶段。
第三阶段 —— 钢筋屈服到破坏阶段。
各阶段和各特征点的截面应力 — 应变分析：
cu
应变图
应力图 M
t u
Mcr
M
y
My
M
xc C
Mu Z
sAs
I
ftk sAs
Ia
sAs
II
fyAs IIa
fyAs III
fyAs=T IIIa
进行受弯构件截面各受力工作阶段的分析, 可 以详细了解截面受力的全过程, 而且为裂缝、变形 及承载力的计算提供依据。
(１)受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件其 一侧纵向受拉钢筋的配筋百分率不 应小于0.2%和0.45ft/fy中的较大值 ；
(２)卧置于地基上的混凝土板，板的受拉钢 筋的最小配筋百分率可适当降低， 但不应小于0.15%。
4.4 单筋矩形截面的承载力计算
4.4.1 基本计算公式及适用条件
1fc
x
Mu
C=1fc bx
• 破坏前裂缝、变形有明显的发展, 有破坏征 兆, 属延性破坏
• 钢材和砼材料充分发挥
• 设计允许
4.2.2 正截面受弯的三种破坏
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
板厚度较大时如水闸，钢筋直径可用12~25mm，Ⅱ级钢筋； ◆ 受力钢筋间距一般在70~250mm之间；要便于混凝土浇捣。 ◆ 垂直于受力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，每米不少于3根。
◆ 同时不应小于0.2%
◆ 对于现浇板和基础底板沿每个方向受拉钢筋的最小配筋 率不应小于0.15%。
板常用配筋率: 矩形截面 0.6 %～0.8 %
梁常用配筋率: 0.6%～1.5%
T形截面配筋率: 0.9%～1.8%
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
三、截面配筋计算步骤：
已知材料强度、截面尺寸，M 求 AS ?
结性能，钢筋的混凝土保护层厚度c一般不小于 25mm；
并符合附录四附表4—1的规定。 截面有效高度 h0 h as
Ý¡ 30mm
1.5d cݡ cmin
d
混凝土保护层计算厚度as:
h0
钢筋一层布置时 as=c+d/2 ，
钢筋二层布置时 as=c+d+e/2， a
其中e为钢筋之间净距。
Ý¡ cmin 1.5d
⑴ 等效前后混凝土压应力的合力C大小相等； ⑵ 等效前后两图形中受压区合力C的作用点不变。 见图3-10
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
㈢ 相对受压区高度
混凝土相对受压区高度
正截面混凝土受压区高度x与h0的比值为大小受压区高度
即
x
h0
当截面内纵向受力钢筋达到屈服时，混凝土受压区最
《混凝土结构设计原理》钢筋和混凝土受弯构件正截面承载力计算
《混凝土结构设计原理》钢筋和混凝土受弯构件正截面承载力计算钢筋和混凝土受弯构件正截面承载力计算是混凝土结构设计中的一项重要内容。
正截面承载力是指构件在弯曲荷载作用下所能承受的最大力。
本文将介绍正截面承载力的计算方法。
首先，钢筋和混凝土受弯构件的截面主要由混凝土和钢筋两部分组成。
混凝土的承载能力主要通过压应力进行传递，而钢筋则主要通过拉应力进行传递。
因此，在计算正截面承载力时，需要分别考虑混凝土和钢筋的承载能力。
对于混凝土的承载能力计算，一般采用极限平衡法或材料应力-应变关系来进行。
在极限平衡法中，混凝土的弯曲承载能力可以通过下式计算：Mrd = φ × α × W × z × (d - α/z)其中，Mrd表示混凝土的弯曲承载能力；φ为混凝土材料的折减系数，考虑了实际使用中存在的各种因素；α为混凝土抗压区高度与截面有效高度之比；W为混凝土抗压区的受压区面积；z为抗压区重心到截面受拉边缘的距离；d为截面的有效高度。
对于钢筋的承载能力计算，可以通过以下公式进行：Md = As × fy × (d - a/2)其中，Md表示钢筋的弯曲承载能力；As为钢筋的截面面积；fy为钢筋的屈服强度；d为截面的有效高度；a为混凝土抗压区高度。
当混凝土和钢筋的弯曲承载能力相等时，构件达到破坏状态。
因此，可以根据混凝土和钢筋的承载能力计算结果，来确定构件的正截面承载力。
需要注意的是，以上计算过程中涉及到的参数如α、z、d、a等都需要根据具体情况进行确定。
这些参数的取值与构件的几何形状、材料特性、受力状态等密切相关。
因此，在进行正截面承载力计算时，需要进行充分的分析和计算，并根据相关规范和标准进行校核。
总结来说，钢筋和混凝土受弯构件正截面承载力的计算是一个综合考虑混凝土和钢筋材料特性、构件几何形状和受力状态的过程。
通过合理的参数选择和计算方法，可以得到结构构件的正截面承载力，为混凝土结构设计提供依据。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
3 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算3·1 概 述受弯构件是指主要承受弯矩和剪力为主的构件。
受弯构件是土木工程中应用数量最多，使用面最广的一类构件。
一般房屋中各种类型的楼盖和屋盖结构的梁、板以及楼梯和过梁；工业厂房中的屋面大梁、吊车粱、铁路、公路中的钢筋混凝土桥梁等都属于受弯构件。
此外，房屋结构中经常采用的钢筋混凝土框架的横梁虽然除承受弯矩和剪力外还承受轴向力(压力或拉力)，但由于轴向力值通常较小，其影响可以忽略不计，因此框架横粱也常按受弯构件进行设计。
按极限状态进行设计的基本要求，对受弯构件需要进行下列计算和验算：1．承载能力极限状态计算，即截面强度计算在荷载作用下，受弯构件截面一般同时产生弯矩和剪力。
设计时既要满足构件的抗弯承载力要求，也要满足构件的抗剪承载力要求。
因此，必须分别对构件进行抗弯和抗剪强度计算。
在进行截面强度计算时，荷载效应(弯矩M和剪力V)通常是按弹性假定用结构力学方法计算；在某些连续梁、板中，荷载效应也可以按塑性设计方法求得。
本章主要是介绍受弯构件抗弯强度的计算方法。
2．正常使用极限状态验算受弯构件一般还需要按正常使用极限状态的要求进行变形和裂缝宽度的验算。
这方面的有关问题将在第八章中介绍。
除进行上述两类计算和验算外，还必须采取一系列构造措施，方能保正构件具有足够的强度和刚度，并使构件具有必要的耐久性。
在本章的3·2中将讨论梁板结构的一般构造。
3.2 梁板结构的一般构造1、梁板截面的型式与尺寸梁和板均为受弯构件，梁的截面高度一般都大于其宽度，而板的截面高度则远小于其宽度。
钢筋混凝土梁、板可分为预制梁、板和现浇梁、板两大类。
钢筋混凝土预制板的截面形式很多，最常用的有平板、槽形板和多孔板三种(图3-1)。
钢筋混凝土预制梁最常用的截面形式为矩形和T形(图3-2)。
有时为了降低层高将梁做成十字梁、花篮梁，将板搁支在伸出的翼缘上，使板的顶面与梁的顶面齐平。
钢筋混凝土现浇梁、板的形式也很多。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据本文主要介绍了钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据，包括受弯构件的受力情况、抗弯承载力的计算方法、受压区高度的确定、钢筋的计算以及计算公式的应用等方面。
文章旨在让读者了解钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算方法及其理论基础，为工程设计提供参考。
关键词：钢筋混凝土、受弯构件、承载力、计算方法、理论基础一、引言钢筋混凝土结构是现代建筑中常见的一种结构形式，其具有承载能力强、耐久性好、施工方便等优点。
在钢筋混凝土结构中，受弯构件是常见的一种构件形式，其受力状态相对复杂，需要进行详细的分析和计算。
本文将介绍钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据，以便工程设计人员能够更加准确地进行结构设计。
二、受弯构件的受力情况钢筋混凝土受弯构件是指在承受外力作用下，梁的截面产生弯曲形变的构件。
在受弯构件的截面上，由于外力的作用，截面上的混凝土产生了受压区和受拉区。
在受压区，混凝土会发生压缩变形，而在受拉区，混凝土会发生拉伸变形。
同时，在受拉区的底部，由于混凝土的拉伸变形导致纵向钢筋受拉，而在受压区的顶部，由于混凝土的压缩变形导致纵向钢筋受压。
因此，受弯构件的受力情况相对复杂，需要进行详细的分析和计算。
三、抗弯承载力的计算方法在钢筋混凝土受弯构件中，抗弯承载力是指截面在弯曲破坏前能够承受的最大弯矩。
抗弯承载力的计算方法主要有两种，分别是工作状态法和极限状态法。
工作状态法是指在结构使用过程中，按照一定的荷载组合来计算结构的承载能力。
在计算抗弯承载力时，需要考虑混凝土的强度、钢筋的强度以及受压区高度等因素。
具体计算方法如下：1. 根据混凝土的强度等级，计算混凝土的抗拉强度和抗压强度。
2. 根据受压区高度的不同，将截面分为若干个受压区。
3. 计算每个受压区的受压混凝土面积和受拉钢筋面积。
4. 根据钢筋的强度等级，计算钢筋的屈服强度和抗拉强度。
5. 计算受压区混凝土的抗弯承载力和受拉钢筋的抗弯承载力。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算_例题
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
3）. 少筋破坏形态(ρ＜ρmin)
图3-10 少筋梁M0 —Φ0关系曲线图
少筋梁破坏时，裂缝往往只有一条，不仅开展宽度很大， 且沿梁高延伸较高。同时它的承载力取决于混凝土的抗拉强 度，属于脆性破坏类型，故在土木工程中不允许采用。
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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
筋梁的范围，延性破坏。
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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
3.1.2
单筋矩形梁的基本计算公式
1.正截面受弯承载力计箅的基本假定 《混凝土设计规范》规定，包括受弯构件在内的 各种混凝土构件的正截面承载力应按下列四个基本假定
进行计算。
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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
（1）截面平均应变符合平截面假定；
纵向钢筋应力 s 实测图
纵向应变沿梁截面高度分布实测图
8
图3-2 梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
(3) 适筋梁正截面受力的三个阶段
弹性阶段（Ⅰ阶段）
图3-3 梁的截面应变、混凝土应力、纵筋拉应力分布图
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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
(3) 适筋梁正截面受力的三个阶段
图3-8 M0 —Φ0示意图
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钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
2).超筋破坏形态（ ρ ＞ρ
b
）
其特点是混凝土受压区先压碎，纵向受拉钢筋不屈服。 破坏始自混凝土受压区先压碎，纵向受拉钢筋应力尚小 于屈服强度，但此时梁已告破坏。试验表明，钢筋在梁破坏 前仍处于弹性工作阶段，裂缝开展不宽，延伸不高，梁的挠 度亦不大。总之，它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。 超筋梁虽配置过多的受拉钢筋，但由于梁破坏时其应力 低于屈服强度，不能充分发挥作用，造成钢材的浪费。这不 仅不经济，且破坏前没有预兆，故设计中不允许采用超筋梁。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算-混凝土结构设计原理
1 /171第四章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算本章学习要点:1、掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T 形截面承载力的计算方法；2、了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特点；3、熟悉受弯构件正截面的构造要求。
§4－1 概述一、受弯构件的定义同时受到弯矩M 和剪力V 共同作用，而轴力N 可以忽略的构件（图4—1)． 梁和板是土木工程中数量最多，使用面最广的受弯构件。
梁和板的区别：梁的截面高度一般大于其宽度，而板的截面高度则远小于其宽度。
受弯构件常用的截面形状如图4-2所示。
图4-1二、受弯构件的破坏特性正截面受弯破坏:沿弯矩最大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线垂直。
斜截面破坏：沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏。
破坏截面与构件轴线斜交。
进行受弯构件设计时，要进行正截面承载力和斜截面承载力计算。
2 /172图4—3 受弯构件的破坏特性§4—2 受弯构件正截面的受力特性一、配筋率对正截面破坏性质的影响配筋率:为纵向受力钢筋截面面积A s 与截面有效面积的百分比.sA bh 式中 s A —-纵向受力钢筋截面面积。
b -—截面宽度，0h —－截面的有效高度（从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离)。
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，但配筋率的影响最大。
受弯构件依配筋数量的多少通常发生如下三种破坏形式: 1、 少筋破坏当构件的配筋率低于某一定值时,构件不但承载力很低,而且只要其一开裂，裂缝就急速开展，裂缝处的拉力全部由钢筋承担,钢筋由于突然增大的应力而屈服,构件立即发生破坏。
图4—4 受弯构件正截面破坏形态2、适筋破坏当构件的配筋率不是太低也不是太高时,构件的破坏首先是受拉区纵向钢筋屈服，然后压区砼压碎。
钢筋和混凝土的强度都得到充分利用.破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆。
3、超筋破坏当构件的配筋率超过一定值时,构件的破坏是由于混凝土被压碎而引起的。
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
根据钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力计算公式， 计算出梁或板的承载力。
结果分析与讨论
结果分析
对比实际工程载荷和计算出的承载力，分析承载力的安全储备和可能存在的风险。
讨论
针对不同工程实例，讨论影响钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的因素，如截面尺寸、 配筋、混凝土强度等。
07 结论与展望
研究结论
钢筋混凝土受弯构件正 截面承载力计算
目录
Contents
• 引言 • 钢筋混凝土受弯构件的基本理论 • 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
的计算公式 • 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
的影响因素
目录
Contents
• 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力 的试验研究
• 工程实例分析 • 结论与展望
01 引言
采用现有的钢筋混凝土受弯构件 正截面承载力的计算公式或软件 ，如SAP2000、Midas等。
对比分析
将试验结果与理论计算结果进行 对比，分析两者的差异和原因， 验证理论模型的准确性和适用性 。
结论与建议
根据对比结果，得出结论并提出 相应的建议，为实际工程中的钢 筋混凝土受弯构件设计提供参考 。
06 工程实例分析
试验表明，当构件达到承载力极限状 态时，其破坏形态与理想化的脆性破 坏形态相符，因此可以基于这种破坏 形态推导出承载力计算公式。
承载力计算公式的应用
承载力计算公式可用于各种类型的钢筋混凝土受弯构件，如 梁、板、拱等。
根据构件的截面尺寸、配筋率、混凝土强度等级等参数，使 用承载力计算公式可以快速准确地计算出构件的正截面承载 力。
工程概况
要点一
某桥梁工程
主梁采用钢筋混凝土结构，跨度为30米，宽度为10米，设 计载荷为20吨。
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梁的高跨比h/l0
简支
连续
悬臂
独立梁或整体肋形梁的主梁 1/12~1/8 1/14~1/8 1/6
整体肋形梁的次梁
1/18~1/10 1/20~1/12 1/8
梁的宽高比b/h 矩形截面：1/3.5~1/2
pTpt课形件 截面：1/4~1/2.5
混凝土结构设计
时顾 逢汉
，鹊 柔，迢 纤
又桥 情便迢 云
岂归 似胜暗 弄
在 、 朝 朝
路 。 两 情
水 ， 佳 期
却 、 人 间
渡 。 金 风
巧 ， 飞 星
秦 观
鹊 桥 仙
暮若 如无玉 传
暮是 梦数露 恨
。长 ，。一 ，
久忍 相银
钢筋混凝土受弯 构件承载力
4.1 钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定 4.2 钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点 4.3 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力 4.4 钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力 4.5 钢筋混凝土受弯构件斜截面受弯承载力
一层内压筋多于5根且直径>18mm，s不 应大于10d。
梁高h/mm 150<h300
《混凝土结构设计》
4.1 钢筋混凝土受弯构件 的一般构造要求
4.1.1 截面形式和尺寸
一、板的截面形式和尺寸
❖板的截面形式
• 矩形板 • 空心板 • 槽形板
ppt课件
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《混凝土结构设计》
❖板的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ类
• 单向板 （1）对边支承的板 （2）长跨与短跨之比l1/l23.0的四边支承板 • 双向板 （1）两邻边支承板 （2）三边支承板 （3）长跨与短跨之比l1/l22.0的四边支承板 • 悬臂板
❖钢筋布置
• 直径：12~25mm，
两种直径相差2mm
• 受拉钢筋根数2根，最好3~4根
• 一般布置一层，不超过两层
• 净距离满足要求
两层以上钢筋中距增大一倍
ppt课件
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《混凝土结构设计》
❖纵向受力钢筋的保护层
（1）最小保护层厚度c与环境、砼强度等级有
cc c
关，设计使用年限为50a时，见附表9。 一类环境：C30，梁 、柱 20mm，板15
四边支承板2<l1/l2<3 宜按双向板计算，也可按短跨方向的 单向板计算p、pt课但件 长跨方向构造要加强 5
《混凝土结构设计》
❖板的截面尺寸
• 现浇板厚度为10 mm的倍数 • 常用厚度60、70、80、100、120mm…
❖最小厚度
单向屋面（楼面）板：60 双 向 板： 80 密 肋 板：40，50（肋间距>700mm） 悬 臂 板：60，80（悬臂长度>500mm） 无梁楼板：150 基础底板，锥形基础边高200mm以上
cc d
C25，梁 、柱 25mm，板20
（2）保护层过厚，采取防裂措施：钢筋网片
保护层厚度取值
cc
15~70mm，一般
混凝
以5mm为模数
土保 护层
cc cc
保护钢筋不致锈蚀（耐久性）
保证钢筋与混凝土之间的黏结（共同工作）
保护钢筋火灾时不过早软化（ppt抗课件火能力）
cc 14
《混凝土结构设计》
（2）常用直径值：6、8、10mm
❖箍筋的形式
一般封闭式，双肢箍，弯钩直线段长度5d
b400mm，一层内压筋 >4根，复合箍；
b>400mm，压筋>3根，复合箍。
ppt课件
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《混凝土结构设计》
❖箍筋最大间距
（1）一般情况，见下表（或表4.8） （2）特殊情况—计算需要受压纵筋
s不应大于15d（压筋最小直径），不应 大于400mm;
纵向受力钢筋的配筋率 As
矩形截面宽 bh
T形截面肋（腹板）宽
ppt课件
纵向受力钢 筋截面面积 梁截面高度
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《混凝土结构设计》
二、架立钢筋
❖作用
（1）固定箍筋位置形成骨架 （2）防止温度裂缝、收缩裂缝
❖数量
两根，受压区外缘两侧平行于纵向受力钢筋
❖最小直径
梁跨<4m，8mm 梁跨4~6m，10mm 梁跨>6m，12mm
ppt课件
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《混凝土结构设计》
三、弯起钢筋
❖双重角色
（1）跨中是纵向受力钢筋（抵抗弯曲拉应力） （2）支座附近受剪钢筋（抵抗主拉应力）
❖弯起角度
一般取45； h>800mm时，采用60
房屋结构需要才配置
桥梁结构必须配置
ppt课件
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《混凝土结构设计》
四、箍筋
❖箍筋的作用
（1）抵抗主拉应力
（2）把其他钢筋联系在一起，形成骨架
二、单向板的分布钢筋
《混凝土结构设计》
❖分布钢筋的作用
（1）固定受力钢筋的位置，形成钢筋网 （2）将板上荷载有效地传递给受力钢筋 （3）防止温度、收缩等原因沿板跨方向产生
裂缝。
❖分布钢筋的布置
（1）梁式板单位长度上的分布钢筋截面面积 不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%， 且不小于该方向上板截面面积的0.15%
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《混凝土结构设计》
4.1.2 板的配筋构造
一、受力钢筋
❖常用直径
6、8、10、12mm
❖钢筋间距
（1）不宜小于70 mm （2）间距不宜过大
h150mm时，间距不宜大于200mm h>150mm，间距宜1.5h，宜250mm
基础底板，受力钢筋直径不小于10mm；间 距不宜大于200mmppt，课件也不宜小于100mm 10
❖箍筋的配置
（1）按计算确定
（2）按计算不需要箍筋的梁，按构造配置
h>300mm，全长设置构造箍筋
h=150~300mm，端部各1/4跨内配箍， 当中部1/2跨范围内有集中荷载，全长设置
h<150mm，可不设箍筋
ppt课件
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《混凝土结构设计》
❖箍筋直径要求
（1）一般要求 h800mm，不宜小于6mm h>800mm，不宜小于8mm 计算需要受压纵筋时，不小于最大纵 筋直径的1/4
基础底板，阶梯形p基pt课础件 每阶高度300~500mm6
《混凝土结构设计》
二、梁的截面形式和尺寸
❖梁的截面形式
• 矩形 • T形、倒L形 • I形、花篮形
ppt课件
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《混凝土结构设计》
ppt课件
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《混凝土结构设计》
❖梁截面尺寸
截面高度h：800mm，以50mm为模数 >800mm，以100mm为模数
（2）直径不小于6mm，间距不大于250mm； 当集中荷载较大时pp，t课件间距不大于200mm。 11
《混凝土结构设计》
双向板受力钢筋：两个方向 长跨内侧、短跨外侧
单向板受力钢筋：短跨方向，外侧
分布钢筋：p长pt课件跨方向、内侧
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《混凝土结构设计》
4.1.3 梁的配筋构造
一、纵向受力钢筋
❖单筋、双筋截面