第4章 受弯构件的正截面承载力计算
1．具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段，各有何特点？
答：第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段
当荷载很小，梁内尚未出现裂缝时，正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小，钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段，截面曲率与弯矩成正比，应变沿截面高度呈直线分布（即符合平截面假定），相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。
随着荷载的增加，截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征，因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时，相应的拉应力也达到其抗拉强度，受拉区混凝土即将开裂，截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末，或称为Ⅰa阶段。此时，在截面的受压区，由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变，混凝土基本上仍处于弹性状态，故其压应力分布仍接近于三角形。
第Ⅱ阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段
受拉区混凝土一旦开裂，正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中，已经开裂的受拉区混凝土退出工作，拉力转由钢筋承担，致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加，钢筋的应力和应变不断增长，裂缝逐渐开展，中和轴随之上升；同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大，受压区混凝土的塑性性质越来越明显，应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。
在这一阶段，截面曲率与弯矩不再成正比，而是截面曲率比弯矩增加得更快。
还应指出，当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后，受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝，就裂缝所在的截面而言，原来的同一平面现已部分分裂成两个平面，钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明，当应变的量测标距较大，跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说，截面的应变分布大体上仍符合平截面假定，即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此，各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。
受弯构件正截面承载力计算---最大配筋率和最小配筋率
0 引言
配筋率是'受弯构件正截面承载力计算'最核心的概念, 配筋率与其它参数紧密关联, 为了加强学习效果, 这个笔记简要总结了配筋率的定义与计算逻辑.
1 截面配筋率
截面配筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土截面面积的比值(化为百分数表达)。这个定义其实有些模糊不清, 直接使用计算参数定义更清晰一些, 即配筋率是纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积b×h0的比值. 其中b是截面宽度, h0是截面的有效高度,
用ρ表示。
2 最小配筋率
他条件均相同(包括混凝土和钢筋的强度等级与截面尺寸)而纵向受拉钢筋的配筋率不同的梁将发生不同的破坏形态，破坏形态不同的梁其正截面受弯承载力也不同，通常是超筋梁的正截面受弯承载力最大，适筋梁次之，少筋梁最小，但超筋梁与少筋梁的破坏均属于脆性破坏类型，不允许采用，而适筋梁具有较好的延性，提倡使用。
当配筋率减少，混凝土的开裂弯矩等于受拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，钢筋应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限。当梁的配筋率由逐渐减小，梁的工作特性也从钢筋混凝土结构逐渐向素混凝土结构过渡，所以，可按采用最小配筋率的钢筋混凝土梁在破坏时，正截面承载力等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩标准值的原则确定。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免。
规范要求最小配筋率不得小于0.2%, 如下表所示。
最小配筋率取0.2%和按钢筋抗拉强度及抗压强度计算的最大值,
为防止出现少筋梁状况, 计算的截面配筋率必须大于最小配筋率.
3 最大配筋率 当配筋率增大到使钢筋屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时，受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏或界限破坏，相应的配筋率称为最大配筋率。
4 少筋梁、适筋梁和超筋梁
已知条件：输入数据区：弯矩设计值M(KN.m)：40截面宽度(mm)：300截面高度(mm)：400混凝土强度等级(20表示C20)25混凝土抗压强度设计值fc(N/mm2)：11.9混凝土抗压强度设计值ft(N/mm2)：1.27钢筋抗拉强度设计值fy(N/mm2)：300受拉钢筋合力作用点到边缘的距离a(mm):25设计步骤输出数据区截面有效高度ho（mm）375界限相对受压区高度ξb：0.55系数1受压区高度x(mm)31.17相对受压区高度ξ0.08313176相对受压区高度ξ是否满足要求满足应配纵向受拉钢筋As（mm^2)371.0配筋率ρ0.330%最小配筋率ρmin0.200%是否满足最小配筋率的要求是最终配筋As(mm^2)是371.0天津大学wangwenjin 谢谢！！多提宝贵意见。设计类型：已知弯矩求配
cuSybEebx×+=f111欢迎使用本程序，本程序采用最新混凝土结构设计规范50010-2002矩求配筋
第七章 受拉构件正截面承载力
一、选择题
1．仅配筋率不同的甲、乙两轴拉构件即将开裂时，其钢筋应力（）
A．甲乙大致相等； B甲乙相差很多； C 不能肯定
2．轴心受拉构件从加载至开裂前（）
A．钢筋与砼应力均线性增加； B.钢筋应力的增长速度比砼快；
C．钢筋应力的增长速度比砼慢； D.两者的应力保持相等。
3．在轴心受拉构件砼即将开裂的瞬间，钢筋应力大致为（）
A．400N/mm2； B.310N/ mm2； C.30N/mm2； D210N/mm2
4.偏心受拉构件的受拉区砼塑性影响系数Y与轴心受拉构件的塑性影响系数Y相比（）
A. 相同； B.小； C.大.
5.矩形截面对称配筋小偏拉构件在破坏时（）
A. As´受压不屈服；B. As´受拉不屈服；C. As´受拉屈服；D. As´受压屈服
6．矩形截面不对称配筋小偏拉构件在破坏时（）
A. 没有受压区，As´受压不屈服； B. 没有受压区，As´受拉不屈服；
C. 没有受压区，As´受拉屈服； D. 没有受压区，As´受压屈服
二、思考题
1. 如何划分受拉构件是大偏心受拉还是小偏心受拉？它们的各自的受力特点和破坏特征是什么？
