建筑結(jié)構(gòu)PPT0008.ppt

1、第三章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,1、理解受彎構(gòu)件的破壞特征； 2、熟練掌握單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力 計(jì)算公式及適用條件。,第 二 講,教學(xué)目標(biāo)：,重 點(diǎn),單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式。,難 點(diǎn),受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程和破壞特征。,3.2.1 單筋矩形截面 1.單筋截面受彎構(gòu)件沿正截面的破壞特征 根據(jù)梁縱向鋼筋配筋率的不同，鋼筋混凝土梁可分為適筋梁、超筋梁和少筋梁三種類(lèi)型，不同類(lèi)型梁的具有不同破壞特征。,3.2正截面承載力計(jì)算, 適筋破壞 破壞過(guò)程：(點(diǎn)擊播放視頻),適筋梁應(yīng)力變化階段：,第I階段彈性工作階段。荷載很小時(shí)，混凝土的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力都很小，應(yīng)力和應(yīng)變幾乎成直線(xiàn)關(guān)系。 截面

2、達(dá)到將裂未裂的極限狀態(tài)時(shí)，即第階段末，用a表示。a階段的應(yīng)力狀態(tài)是抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。 第階段帶裂縫工作階段。第階段的應(yīng)力狀態(tài)是裂縫寬度和變形驗(yàn)算的依據(jù)。 鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度f(wàn)y時(shí)，標(biāo)志截面進(jìn)入第階段末，以a表示。,第階段破壞階段：到本階段末（即a階段），受壓邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，受壓區(qū)混凝土產(chǎn)生近乎水平的裂縫，混凝土被壓碎，甚至崩脫，截面宣告破壞，此時(shí)截面所承擔(dān)的彎矩即為破壞彎矩Mu。a階段的應(yīng)力狀態(tài)作為構(gòu)件承載力計(jì)算的依據(jù)。,破壞特征：延性破壞, 超筋破壞 破壞過(guò)程：(點(diǎn)擊播放視頻),破壞特征：受壓區(qū)混凝土在鋼筋屈服前即達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎而破壞。破壞時(shí)鋼筋的應(yīng)力還未達(dá)到屈服強(qiáng)度，

3、因而裂縫寬度均較小，且形不成一根開(kāi)展寬度較大的主裂縫，梁的撓度也較小。,破壞特征：脆性破壞, 少筋破壞 破壞過(guò)程：(點(diǎn)擊播放視頻),破壞特征：梁破壞時(shí)，裂縫往往集中出現(xiàn)一條，不但開(kāi)展寬度大，而且沿梁高延伸較高。一旦出現(xiàn)裂縫，鋼筋的應(yīng)力就會(huì)迅速增大并超過(guò)屈服強(qiáng)度而進(jìn)入強(qiáng)化階段，甚至被拉斷。,破壞性質(zhì)：脆性破壞,結(jié)論：適筋梁的材料強(qiáng)度能得到充分發(fā)揮，安全經(jīng)濟(jì)，是正截面承載力計(jì)算的依據(jù)，而少筋梁、超筋梁都應(yīng)避免。 2.單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 （1）計(jì)算原則 1）基本假定 平截面假定。,鋼筋的應(yīng)力 等于鋼筋應(yīng)變 與其彈性模量 的乘積，但不得大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，即,不考慮截面受拉區(qū)混凝土的抗

4、拉強(qiáng)度。 受壓混凝土采用理想化的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50及以下時(shí)，混凝土極限壓應(yīng)變 =0.0033。,2）等效矩形應(yīng)力圖 簡(jiǎn)化原則：受壓區(qū)混凝土的合力大小不變；受壓區(qū)混凝土的合力作用點(diǎn)不變。 等效矩形應(yīng)力圖形的混凝土受壓區(qū)高 ，等效矩形應(yīng)力圖形的應(yīng)力值為 。,表 3.2.1 值,混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn),是否超筋破壞的判斷：,若 ，構(gòu)件破壞時(shí)受拉鋼筋不能屈服，表明構(gòu)件 超筋破壞； 若 ，構(gòu)件破壞時(shí)受拉鋼筋已經(jīng)達(dá)到屈服強(qiáng)度， 表明發(fā)生的破壞為適筋破壞或少筋破壞。,相對(duì)界限受壓區(qū)高度值,注：表中空格表示高強(qiáng)度混凝土不宜配置低強(qiáng)度鋼筋。,4）適筋梁與少筋梁的界限截面最小配筋率,最小配筋率的確

5、定原則：配筋率 為的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，按a階段計(jì)算的正截面受彎承載力應(yīng)等于同截面素混凝土梁所能承受的彎矩Mcr（Mcr為按a階段計(jì)算的開(kāi)裂彎矩）。,對(duì)于受彎構(gòu)件， 按下式計(jì)算：,（3.2.1）,（2）基本公式及其適用條件 1）基本公式,（3.2.2）,（3.2.3）,式中: M 彎矩設(shè)計(jì)值； fc 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； x混凝土受壓區(qū)高度。,2）適用條件 l為防止發(fā)生超筋破壞，需滿(mǎn)足或xh0； l防止發(fā)生少筋破壞，應(yīng)滿(mǎn)足min 或 AsAs，min=minbh。 在式（3.2.3）中，取x=bh0，即得到單筋矩形截面所能承受的最大彎矩的表達(dá)式：,小 結(jié)： 1. 單筋矩形截面受彎構(gòu)件沿正截面的破壞特征。 2. 單筋