当前位置：文档之家 › 水工钢筋混凝土第三章受弯构件

水工钢筋混凝土第三章受弯构件

  • 格式：ppt
  • 大小：4.15 MB
  • 文档页数：79

下载文档原格式

  / 79

合集下载

第3章 受弯正截面采用汇总

第3章 受弯正截面采用汇总
4.梁内钢筋的直径和净距
纵向受力钢筋的直径不能太细－保证钢筋骨架有较好的 刚度，便于施工；不宜太粗－避免受拉区混凝土产生过宽 的裂缝。直径取10～28mm之间。
截面每排受力钢筋最好相同，不同时，直径差≥2mm，但 不超过4~6mm。
钢筋根数至少≥2,一排钢筋宜用3~4根，两排5~8根。 钢筋间的距离： ≥d，且≥30mm、且≥1.25倍最大骨料粒径。 自下而上布置钢筋，且要求上下对齐。
800mm以上者以100mm为模数递增。
❖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，T形截面梁
高宽比h/b=2.5~ 4.0。
❖水工建筑中板厚变化范围大，厚的可达几
米，薄的可为100mm。
h b
h b
§3-1受弯构件的截面形式和构造
3.砼保护层
（ 1）作用：保护钢筋不锈蚀、
PP
l/3 l/3 l/3
M
Pl/3
V P
受弯构件受力图
破坏形态
正截面受弯破坏：弯矩作用 下产生的破坏（沿铅垂面）。
三 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； (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。
1.1 梁的布置及特点 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。 注：纯弯段；量测ε（应变）f（挠度）w（裂缝宽度）等

钢筋混凝土受弯构件

钢筋混凝土受弯构件
第3章 钢筋混凝土受弯构件
❖ 3 .1 受弯构件一般构造要求 ❖ 3 .2 受弯构件正截面承载力计算 ❖ 3 .3 ❖ 3 .4受弯构件斜截面承载力构造要求 ❖ 3 .5
第3章 钢筋混凝土受弯构件
❖ 3.1.1 截面形式及尺寸
1）截面形式
梁常采用矩形、T形、I形等 对称截面形式以及倒L形 的不对称截面形式，
C25、C30，一般不超过C40. ❖ 2）混凝土保护层厚度 ❖ 一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；二
是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情 况下，使钢筋温度上升缓慢。
第3章 钢筋混凝土受弯构件
❖3.1.3 梁的钢筋
第3章 钢筋混凝土受弯构件
❖ 1）纵向受力钢筋
第3章 钢筋混凝土受弯构件
板常采用矩形、槽形、空心 的截面形式
2）截面尺寸
（1）梁和板的截面高度根 据跨度估算
表3.1 梁截面最小高度（不作挠度 验算时）
构件类型
简支 连续 悬臂
主梁 l0/14 l0/15
l0/6
整体肋形梁
次梁 l0/18 l0/20
l0/8
独立梁
l0/15 l0/20
l0/6
注： l0为计算跨度，当梁的跨度大于9m时，表 中数值应乘以1.2。
第3章 钢筋混凝土受弯构件
３）适筋梁与超筋梁的界限——最大配筋率
相对受压区高度，用ξ表示，即
第3章 钢筋混凝土受弯构件
第3章 钢筋混凝土受弯构件
4）适筋梁与少筋梁的界限—最小配筋率
最小配筋率的确定原则是：配筋率为ρm承载力 等于同截面
素混凝土梁所能承受的弯矩 。《规范》规定：对梁类受
第3章 钢筋混凝土受弯构件
❖ （2）矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～3.5； T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0（b为梁肋 宽）。矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b一般 取为100mm、120mm、150mm、 （180mm）、200mm、（220mm）、 250mm和300mm，300mm以上的模数为 50mm；括号中的数值仅用于木模。

水工砼结构-3.受弯构件正截面承载力计算

水工砼结构-3.受弯构件正截面承载力计算

应变图
ec max
应力图 M
et max
Mcr
M ft sAs Ia II My
ey
xf M fyAs IIa III Mu fyAs IIIa z T=fyAs D
sAs
I
sAs
各阶段截面应力、应变分布
受弯构件正截面破坏形态
钢筋混凝土受弯构件有两种破坏性质：
塑性破坏（延性破坏）：结构或构件在破坏前有明显变形
结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。
中小跨径，多采用矩形及T形截面 大跨径，多采用工字形或箱形截面
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。
As (%) 定义 配筋率 bh0
ρ在一定程度上反映了正
截面上纵向受拉钢筋与混 凝土之间的面积比率，它 是对梁的受力性能有很大 影响的一个重要指标。
受弯构件正截面的受力特性
百分表 应变测点 百分表
位移计
在梁的纯弯段内，沿梁高布置 测点，量测梁截面不同高度处 的纵向应变。
采用预贴电阻应变片或其它方 法量测纵向受拉钢筋应变，从 而得到荷载不断增加时钢筋的 应力变化情况。 在梁跨中的下部设置位移计， 以量测梁跨中的挠度。
受力分为三个阶段
第Ⅰ阶段——未裂阶段
荷载很小，应力与应变之
间基本成线性关系； 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。

010第三章 钢筋混凝土受弯构件[整理版]

010第三章 钢筋混凝土受弯构件[整理版]
1）x≤ξbh0。
该条件是为了防止出现超筋梁。但第一类Ｔ形截面一般不会超筋， 故计算时可不验算这个条件。 2）As≥ρmin bh或ρ≥ρmin。 该条件是为了防止出现少筋梁。第二类Ｔ形截面的配筋较多，一 （3.2.17）
般不会出现少筋情况，故可不验算该条件。
注意：由于肋宽为b、高度为h的素混凝土Ｔ形梁的受弯承载力比截面
=495.04×106 N·mm＞M=95kN·m 属于第一类Ｔ形截面。 3. 计算x
x h0
2M 2 95 106 2 h 365 365 13.94mm 1 f cb 1.0 11.9 1600
2 0
4. 计算 As，并验算是否属少筋梁 As =1.0×11.9×1600×13.94/360=737 mm2 0.45ft/fy =0.45×1.27/360 =0.16%＜0.2%，取ρmin =0.2% ρminbh=0.20%×200×400=160mm2 ＜As=737mm2
x f y A S f yAS
• • • •
• • •
② 若x＜2as′ Mu=fyAs(h0-as′) ③ 若x＞ξbh0，说明ξ＞ξb，这时令ξ=ξb，则：
•
Mu=fy′As′(h0-as′)+ξb(1-0.5ξb)α1fcbh02
• 【例】某梁截面尺寸为b×h=250mm×600mm， 采用C20级混凝土，HRB335级钢筋，承受弯矩设 计值M=396kN·m，试求所需的受压钢筋As′和受拉 钢筋As，并画出截面配筋图。 • 【解】 (1) • fc=9.6N/mm2,fy=fy′=300N/mm2；ξb=0.550,α1=1.0， 由于设计弯矩较大，假定受拉钢筋为两排，则： h0=h-65=600-65=535mm • （2） • • Mmax=279.06×106N·mm＜ M=396×106N·mm •

《水工钢筋混凝土结构》习题答案全解配合教材版

《水工钢筋混凝土结构》习题答案全解配合教材版

基本概念：一、钢筋混凝土结构的特点1．混凝土结构的定义：混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构；钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构；预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。

其中，钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。

2．钢筋混凝土结构的特点：钢筋混凝土结构是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力，能比较充分合理地利用混凝土（高抗压性能）和钢筋（高抗拉性能）这两种材料的力学特性。

与素混凝土结构相比，钢筋混凝土结构承载力大大提高，破坏也呈延性特征，有明显的裂缝和变形发展过程。

对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。

技术经济效益显著。

钢筋有时也可以用来协助混凝土受压，改善混凝土的受压破坏脆性性能和减少截面尺寸。

3．钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因：（1）钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力，能牢固地形成整体，保证在荷载作用下，钢筋和外围混凝土能够协调变形，相互传力，共同受力。

（2）钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），当温度变化时，两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合，而能够共同工作。

二、钢筋混凝土结构的优点（1）合理用材。

能充分合理的利用钢筋（高抗拉性能）和混凝土（高抗压性能）两种材料的受力性能。

（2）耐久性好。

在一般环境下，钢筋受到混凝土保护而不易生锈，而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高，所以其耐久性较好。

（3）耐火性好。

混凝土是不良导热体，遭火灾时，钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度。

（4）可模性好。

混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构。

（5）整体性好。

整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，再通过合适的配筋，可获得较好的延性，有利于抗震、防爆和防辐射，适用于防护结构。

《水工钢筋混凝土结构》习题答案全解配合教材版

《水工钢筋混凝土结构》习题答案全解配合教材版

《水工钢筋混凝土结构》习题答案全解配合教材版基本概念：一、钢筋混凝土结构的特点1．混凝土结构的定义：混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构；钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构；预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。

其中，钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。

2．钢筋混凝土结构的特点：钢筋混凝土结构是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力，能比较充分合理地利用混凝土（高抗压性能）和钢筋（高抗拉性能）这两种材料的力学特性。

与素混凝土结构相比，钢筋混凝土结构承载力大大提高，破坏也呈延性特征，有明显的裂缝和变形发展过程。

对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。

技术经济效益显著。

钢筋有时也可以用来协助混凝土受压，改善混凝土的受压破坏脆性性能和减少截面尺寸。

3．钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因：（1）钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力，能牢固地形成整体，保证在荷载作用下，钢筋和外围混凝土能够协调变形，相互传力，共同受力。

（2）钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），当温度变化时，两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合，而能够共同工作。

二、钢筋混凝土结构的优点（1）合理用材。

能充分合理的利用钢筋（高抗拉性能）和混凝土（高抗压性能）两种材料的受力性能。

（2）耐久性好。

在一般环境下，钢筋受到混凝土保护而不易生锈，而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高，所以其耐久性较好。

（3）耐火性好。

混凝土是不良导热体，遭火灾时，钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度。

（4）可模性好。

混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构。

（5）整体性好。

第3章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.a I 阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。

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）受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值0cu 时，混凝土被压碎，截面破坏；4)弯矩—曲率关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。

钢筋混凝土课件 第3章 正截面受弯


3.2 受弯构件正截面受力全过程及破坏特征 3.2.1 正截面的破坏特征 3. 超筋破坏 当梁的配筋率 比较大时，梁发生超筋破坏。 破坏特征： (1) 由于 比较大，受拉钢筋还没有屈服时，受压区混 凝土已经被压碎（其承载力较高）。 (2) 截面破坏时，没有明显预兆——脆性破坏。 (3) 梁发生超筋破坏时，混凝土被压碎，但钢筋强度未 充分利用，故在实际工程的设计中应予避免。 防止措施：主要是通过限制梁的最大配筋率 max或限 制梁的最大受压区高度。
3.2 受弯构件正截面受力全过程及破坏特征 3.2.1 适筋梁受力破坏的全过程 2. 适筋梁的受力全过程 跨中截面在弯矩作用下，中和轴以上受压，简称“受 压区”，中和轴以下受拉，简称“受拉区”。 试验结果表明：适筋梁从开始加载到破坏，其正截面 的受力全过程分成三个阶段： (1) 第Ⅰ阶段——整体工作阶段：从开始加载到拉区混 凝土即将开裂；受力特 点为：压区应力由混凝 M M 土承担，拉区因混凝土 A A <f =f ( = ) 未开裂，由钢筋和混凝 应力分布 应变分布 应力分布（阶段末） 第一阶段跨中截面应变及应力分布 土共同承担拉力。
分布钢筋 受力钢筋
3.2 受弯构件正截面受力全过程及破坏特征 3.2.1 适筋梁受力破坏的全过程 1. 试验装置 ⑴ 反力支撑系统；
P
外加荷载
数据采 集系统
荷载分配梁
h0 h
⑵ 加载系统；
⑶ 量测系统； ⑷ 数据处理系统 。
试验梁
应变计
位移计
b
L/3 L L/3
As
As bh0
根据适筋梁的荷载试验，可测出梁从开始加载到破 坏整个受力过程中各测点的应变和梁的挠度变形，然后 根据各测点的应变和跨中变形，分析跨中截面的应力分 布规律。

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

◆ 混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d；(见附表4—1) ◆ 钢筋直径通常为6~12mm，Ⅰ级钢筋；
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

3.钢筋混凝土受弯构件


60 70 80 80 60 80 150
重庆水电职院建筑系 熊川楠
板的配筋
⑴受力钢筋
作用：承受M产生的拉力 种类：HRB400、HRB335或HPB235级
设 置
位置：沿板跨度方向（数量按计算配置） 直径：6～12mm（现浇板≦8mm） 间距：70mm～200mm (当h＞150mm时： s≧250mm，且≧1.5h )
第3章 钢筋混凝土受弯构件
一、 二、 三、 四、 受弯构件的一般构造要求 受弯构件正截面承载力计算 受弯构件斜截面承载力计算 受弯构件裂缝及变形验算
重庆水电职院建筑系 熊川楠
概 述
破坏类型
承载能力极限状态 正截面破坏:由弯矩引起 截面上同时作用有弯矩和剪力的构件 单筋截面 正截面受弯承载能力：计算纵筋
计算关系
重庆水电职院建筑系Байду номын сангаас熊川楠

钢筋混凝土梁受力特点
1、截面应变仍呈直线分布，中和位置随M增大而上升
第Ⅰ阶段：σs 小而慢， Ⅰa有突变 2、钢筋应力
第Ⅱ阶段： σs 增长快， Ⅱa达fy
第Ⅲ阶段： σs=fy，产生流幅至混凝土压碎 第Ⅰ阶段：f 增长慢
3、挠度与M不成正比
第Ⅱ阶段：f 增长快
b
V=P
重庆水电职院建筑系 熊川楠
第Ⅰ阶段 （弹性工作阶段）
第Ⅱ阶段 （带裂缝工作阶段）
第Ⅲ阶段 （破坏阶段）
加载→开裂 对应开裂弯矩Ｍcr
开裂→屈服 对应屈服弯矩My
屈服→压碎 对应极限弯矩Mu
重庆水电职院建筑系 熊川楠
Ⅰa状态：计算Mcr的依据 应力状态与 Ⅱ阶段：计算裂缝、刚度的依据 Ⅲa状态：计算Mu的依据
②固定纵筋位置形成骨架。 ◆形式：开口式、封闭式，单肢、双肢、 四肢（多用封闭双肢箍）
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第Ⅲ阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的裂缝阶段
钢筋屈服。截面曲率和梁挠度突然增 大，裂缝宽度随着扩展并沿梁高向上 延伸，中和轴继续上移，受压区高度 进一步减小。受压区塑性特征表现的 更为充分，受压区应力图形更趋丰满。
由于混凝土受压具有很长的下降段， 因此梁的变形可持续较长，但有一 个最大弯矩Mu。
M0y<M0<M0u
水工钢筋混凝土结构学
(Hydraulic)(Reinforced) Concrete Structure 简称RC Structure
张江涛 博士 重庆交通大学土木建筑学院
2013-2014第二学期
第三章 受弯构件的正截面承载力计算
钢筋混凝土受弯构件的设计内容：
(1) 正截面受弯承载力计算——按已知截面弯矩设计 值M，计算确定截面尺寸和纵向受力钢筋；
保护层厚度不应小于钢筋直径及由构件类别和环境条 件确定的最小保护层厚度，不宜小于粗骨料最大粒 径的1.25倍。
环境类别为一类（室内环境）时，梁的最小保护层厚 度是25mm，板为20mm.
四、梁内钢筋的直径和净距
纵向受力钢筋的直径不能太细－保证钢筋骨架有较好的刚 度，便于施工；
不宜太粗－避免受拉区混凝土产生过宽的裂缝。
b.受力钢筋最大间距 板厚 h≤200mm时：250mm
200mm<h ≤1500mm :300mm h>1500mm :0.2h及400mm
c.垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋。
纵向受拉钢筋的配筋百分率
截面上所有纵向受拉钢筋的合力点到受拉边缘的竖向距离
为a，则到受压边缘的距离为h0=h-a，称为截面有效高度。
直径取10～28mm之间。
净距 ≥1.5d
≥30
h0
净距≥d ≥30
a
h0
净距≥d
≥30
净距≥d
a
≥30
保护层不同原因？
五、板内钢筋的直径和间距
h0
分布筋
h0 = h -20
C≥15
≥70
板的纵筋布置要求：
a.钢筋直径通常为6~12mm，Ⅰ级或Ⅱ级钢筋； 板厚度较大时，钢筋直径可用14~25mm，Ⅱ级钢筋；
M0u
f0y As
为适筋截面，具有适筋截面的梁叫适筋梁b 。
F
应变测点
F
ec
xn
h h0
a
位移计
As es
M V
梁跨中截面的弯距试验值M0－截面曲率实验值φ0关系
M0
M0u
混凝土压碎破坏
Ⅲa
M0y
Ⅲ
y
(钢筋开始屈服)
Ⅱa
Ⅱ
M0cr C (混凝土开裂)
0
Ⅰ
截面曲率 φ0
第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段
从开始加荷到受拉区混凝土开裂。梁的工 作情况与均质弹性体梁相似，混凝土基本 上处于弹性工作阶段，荷载-挠度曲线或弯 矩-曲率曲线基本接近直线。
0S
1
d
R
M1dMuM指结构上的作用所产 生的内力设计值；Mu 是受弯构件正截面受弯 承载力的设计值。
第一节 受弯构件的 截面形式和构造
一、截面形式 梁
矩形
T形
工形
十字形
板
矩形板
空心板
槽形板
二、截面尺寸
高跨比h/l0=1/8～1/12
矩形截面梁高宽比h/b=2.0~3.5 T形截面梁高宽比h/b=2.5~4.0。（b为梁肋） b=120、150、180、200、220、250、300、…(mm)，250
当弯距增加到Mcr时，受拉边缘的拉应变达
到混凝土受弯时极限拉应变（et=e0tu），截
面处于即将开裂的临界状态（Ⅰa状态）， 此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr。受压区应 力图形接近三角形，受拉区呈曲线分布。
第Ⅰ阶段特点：a. 混凝土未开裂；b. 受压 区应力图形为直线，受拉区前期为直线， 后期为曲线；c. 弯矩－曲率呈直线关系。
d=10~32mm(常用) 单排 a= c+d/2=25＋20/2=35mm 双排 a= c+d+e/2=25+20+30/2=60mm
h0=h-a
纵向受拉钢筋配筋率为
As (%)
bh0
第二节 受弯构件正截面的试验研究
一、 梁的试验和应力－应变阶段
适筋梁正截面受弯承载力的实验
定义：适筋梁－纵向受拉钢筋配筋率比较适当的正截面称
虽然受拉区有许多裂缝，但如果纵向应变的 量测标距有足够的长度（跨过几条裂缝）， 则平均应变沿截面高度的分布近似直线。
由于受压区混凝土压应力不断增大，其弹塑 性特性表现得越来越显著，受压区应力图形 逐渐呈曲线分布。
M0cr<M0<M0y
es
0 s
As
Ⅱ阶段截面应力和应变分布
第Ⅱ阶段特点：a. 裂缝截面处， 受拉区大部分砼退出工作，拉 力主要由钢筋承担，但钢筋未 屈服；b. 受压区砼已有塑性变 形，但不充分；c. 弯矩－曲率 关系为曲线，曲率与挠度增长 加快。
(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；
(3) 钢筋布置——为保证钢筋与混凝土的粘结，并使 钢筋充分发挥作用，根据荷载产生的弯矩图和剪 力图确定钢筋的布置；
(4) 正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算； (5) 绘制施工图。
满足承载能力极 限状态的要求
应力图 M0<M0cr
<etu
Ⅰ阶段截面应力和应变分布
M0cr
e0 tu
0 s
As
Ⅰa 状态截面应力和应变分布
第Ⅱ阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段
在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出 工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋 承担，导致钢筋应力有一突然增加（应力 重分布），裂缝出现时梁的挠度和截面曲 率都突然增大，使中和轴比开裂前有较大 上移。当弯距继续增大到受拉钢筋应力即 将到达屈服强度f0y时，称为第Ⅱ 阶段末， Ⅱ a。
>ey
f0y As
Ⅲ阶段截面应力和应变分布
超过Mu后，承载力将有所降低，直至压区混凝土压酥。Mu称为极限弯矩，
此时的受压边缘混凝土的压应变称为极限压应变ecu，对应截面受力状态
为“Ⅲa状态”。
ecu约在0.003 ~ 0.0035范围，超过该应变值，压区混凝土即开始压坏，表
明梁达到极限承载力。
e0cu
以上的级差为50mm。 h=250、300、350、……、750、800、900、
1000、…(mm)，800mm以下的级差为50mm，以上的 为100mm。
三、混凝土保护层
混凝土保护层厚度c－纵向受力钢筋的外表面到截面边 缘的垂直距离。
保护层厚度的作用： a. 保护纵向钢筋不被锈蚀； b. 发生火灾时延缓钢筋温度上升； c. 保证纵向钢筋与混凝土的较好粘结。