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03-受弯构件的正截面受弯承载力

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03受弯构件正截面承载力计算

03受弯构件正截面承载力计算
越显
0.4
著，受压区应力图形逐渐呈曲线分
Mcr
xn=xn/h0
布。
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
15
3.2 梁的受弯性能
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段） ◆ 荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度 变形不断增大，裂缝宽度也不断开展， 但中和轴位置没有显著变化。
M/Mu
1.0 Mu 0.8 My
0.6
0.4
Mcr
0
fcr
fy
3.2 梁的受弯性能
fu f
18
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
屈服阶段（Ⅲ阶段）
◆ 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。
◆ 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
增大，混凝土受压的塑性特征表现的更为充分。
◆ 同时，受压区高度xn的减少使得钢筋拉力 T 与混凝土压力C
之间的力臂有所增大，截面弯矩也略有增加。
◆ 由于在该阶段钢筋的拉应变和 受压区混凝土的压应变都发展很
快，截面曲率f 和梁的挠度变形f 也迅速增大，曲率f 和梁的挠度变
形f的曲线斜率变得非常平缓，这 种现象可以称为“截面屈服”。
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”。
M/Mu
1.0
Mu
◆ ecu约在0.003 ~ 0.005范围，超过
0.8 My
0.6
该应变值，压区混凝土即开始压
0.4
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力
h0
分布筋

混凝土设计原理课件第3章 受弯构件的正截面

混凝土设计原理课件第3章 受弯构件的正截面

混凝土结构的环境类别，见表1-1。
3.2 受弯构件正截面的受弯性能
3.2.1 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段
当受弯构件正截面内配置的纵向受拉钢筋能使其正截 面受弯破坏形态属于延性破坏类型时，称为适筋梁。
图3-4 试验梁
适筋梁正截面受弯的全过程可划分为三 个阶段——未裂阶段、裂缝阶段和破坏阶段。
（1）第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段
1 适筋破坏形态
其特点是纵向受拉钢筋先屈服，受压区边缘混凝土随后压碎 时，截面才破坏，属延性破坏类型。
适筋梁的破坏特点是破坏始自受拉区钢筋的屈服。
2 超筋破坏形态 特点是混凝土受压区边缘先压碎，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，属于脆 性破坏类型。
3 少筋破坏形态
x cb cu h0 cu y
xb 1 xcb
1
cu cu y
xb h0
h0
b
图3-13 适筋梁、超筋梁、界限配筋梁 破坏时的正截面平均应变图
1
1 y cu
1
1 fy E s cu
相对界限受压区高度ξb
种 类 300MPa 钢 335MPa 筋 强 度 400MPa 等 级 500MPa ≦C50 0.576 0.550 0.518 0.482 C60 0.556 0.531 0.499 0.464 C70 0.537 0.512 0.481 0.447 C80 0.518 0.493 0.463 0.429
c
( c )d c
( c ) c d c Ccu
cu
ycu

0
c
3.3.2 受压区混凝土的压应力的合力及其作用点

受弯构件的正截面承载力计算资料

受弯构件的正截面承载力计算资料

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以上的级差为50mm。 h=250、300、350、……、750、800、900、
4.3.1 正截面承载力计算的基本假定
(1) 截面的应变沿截面高度保持线性分布－简称平截面假定
ec
f e ec es
y xc h0 xx
f xc
h0
(2) 不考虑混凝土的抗拉强度
y
es
M xc
C
Tc T
(3) 混凝土的压应力－压应变之间的关系为：
σ
fc
上升段
c

f
c
[1

(1

e e0
M0
C 超筋梁ρ>ρmax
My B
Mu
适筋梁 ρmin<ρ<ρmax
A少筋梁ρ>ρmax
0
f0
超筋破坏形态
> b
特点：受压区混凝土先压碎，纵向受拉钢筋 不屈服。
钢筋破坏之前仍处于弹性工作阶段，裂缝开 展不宽，延伸不高，梁的挠度不大。破坏带 有突然性，没有明显的破坏预兆，属于脆性 破坏类型。
M0
a
≥30
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。
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

受弯构件正截面受弯承载力计算

受弯构件正截面受弯承载力计算

受弯构件正截面受弯承载力计算
在进行受弯构件正截面受弯承载力计算时，首先需要了解构件的几何尺寸和材料特性。

几何尺寸包括构件的宽度、高度和长度，材料特性包括材料的抗弯强度和弹性模量等。

在进行受弯构件正截面受弯承载力计算时，一般采用等效应力法。

根据等效应力法，构件的正截面受弯承载力可以通过以下公式计算：M=σ×S
其中，M是受弯构件所受弯矩，σ是构件截面上的应力，S是截面的抵抗矩。

在计算截面上的应力时，可以使用以下公式：
σ=M×y/I
其中，M是受弯构件所受弯矩，y是距离截面中性轴距离，I是截面的惯性矩。

在计算截面的抵抗矩时，可以使用以下公式：
S=y×A×f
其中，y是距离截面中性轴距离，A是截面的面积，f是材料的抗弯强度。

综合以上公式，可以得到受弯构件的正截面受弯承载力公式：
N=σ×S=(M×y/I)×(y×A×f)
根据构件的几何尺寸和材料特性，可以计算出受弯构件的正截面受弯
承载力。

需要注意的是，在实际工程中，受弯构件的应力和截面的抵抗矩常常
不是均匀分布的，需要进行更加详细的计算和分析。

此外，由于材料的塑
性变形和结构的不完美性等因素的存在，实际承载能力可能小于理论计算值。

综上所述，受弯构件正截面受弯承载力计算是结构工程中的重要任务，它通过等效应力法来确定构件在受弯状态下的承载能力。

在实际工程中，
应该考虑到材料和结构的各种因素，进行更加精细的分析和计算。

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。

第4章受弯构件的正截面受弯承载力精选全文

第4章受弯构件的正截面受弯承载力精选全文
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。 #Ia阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。
*第II阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段
M0=Mcr0时，在纯弯段抗拉能力最薄弱的某一截面处， 当受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土极限拉应变实验
值εtu0时，将首先出现第一条裂缝，一旦开裂，梁即由第
3
结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极 限状态的要求。梁、板正截面受弯承载力计算就是从满 足承载能力极限状态出发的，即要求满足
M≤Mu
(4—1)
式中的M是受弯构件正截面的弯矩设计值，它是由结构 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，它是由正截面上材料所产生的抗力。
侧面构造钢筋—用以增强钢筋骨架的刚性，提高梁的抗 扭能力，并承受因温度变化和混凝土收缩所产生的拉应力 ，抑制梁侧裂缝开展。
2）梁纵向受力钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、
HRBF500钢筋 ，常用直径为12mm、14mm、16mm、18mm、
20mm、22mm和25mm。根数最好不少于3(或4)根。
4
因此，进行钢筋混凝土构件设计时，除了计算满足以外， 还必须满足有关构造要求。
4.1.1截面形状与尺寸
1.截面形状：梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心 板和倒L形梁等对称和不对称截面。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
5
2.截面尺寸 确定原则：A.考虑模板模数；B.尽量统一、方便施工。
1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm，以上的为l00mm。 （3）现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度

第3章-受弯构件的正截面受弯承载力全篇


（1） 适筋梁 图3-4 试验梁
（2） 适筋梁正截面受弯的三个阶段
图3-5 M0 — Φ0图
M0 — Φ0 关系曲线上有两个转折点C和y，受弯全过 程可划分为三个阶段 — 未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段。
（2） 适筋梁正截面受弯的三个阶段
1）第Ⅰ阶段：未裂阶段（混凝土开裂前） 由于弯矩很小，混凝土处于弹性工作阶段，应力与应变 成正比，混凝土应力分布图形为三角形。 当受拉区混凝土达到极限拉应变值，截面处于即将开裂 状态，称为第Ⅰ阶段末，用 I a 表示。 第Ⅰ阶段特点: 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弯矩与截面曲率是直线关系。 I a 阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。
3）第Ⅲ阶段：破坏阶段（钢筋屈服至截面破坏） 第Ⅲ阶段受力特点：①纵向受拉钢筋屈服，拉力保 持为常值；受拉区大部分混凝土已退出工作；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ε0cu时，混凝土被压碎，截面破坏；④弯矩一 曲率关系为接近水平的曲线。
3）第Ⅲ阶段：破坏阶段（钢筋屈服至截面破坏） 纵向受拉钢筋屈服后，正截面就进入第Ⅲ阶段工作。 钢筋屈服，中和轴上移，受压区高度进一步减小。弯 矩增大至极限值M0u时，称为第Ⅲ阶段末，用Ⅲa表示。此 时，混凝土的极限压应变达到ε0cu，标志截面已破坏。 第Ⅲ阶段是截面的破坏阶段，破坏始于纵向受拉钢筋 屈服，终结于受压区混凝土压碎。
3.3.2 受压区混凝土压应力合力及其作用点
根据板的跨度L来估算h：单跨简支板 h ≥ L/35；多 跨连续板 h ≥ L/40；悬臂板 h ≥ L/12。
另外尚应满足表3-1的现浇板的最小厚度要求。

受弯构件的正截面受弯承载力


2. 梁钢筋的强度等级及常用直径 纵向受力钢筋、箍筋、纵向构造钢筋
（1）纵向受力钢筋
级别：HRB400、HRB500 直径：12、14、16、18、20、22、25mm
d 10mm(h 300mm时)
d
8mm(h
300mm时)
纵向钢筋的净距及混凝土保护层厚度
保护层的作用
防止钢筋锈蚀（耐久性）；
----第 4 章
变形和裂缝宽度计算：修正纵筋数量，保证适用
性和耐久性
----第 8 章
要解决的主要问题
0Sd R
M Mu
Mu ?
试验研究
方 法导图
构件破坏机理
截面计算简图
承载力计算公式
公式适用条件
公式的应用
梁、板的一般构造
一、截面形式
二、截面尺寸
1. 梁
高宽比：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。
（2）箍筋
级别：HRB400/HRB335/HPB300
箍筋
直径：6、8、10mm
(3) 梁的纵向构造骨架。
架立筋
d 8mm(l<4m) d 10mm(l=4~6m) d 12mm(l>6m)
梁侧纵向构造钢筋(腰筋)
作用：增加梁内钢筋骨架的刚性，增强梁的抗扭能 力，并承受梁侧面的温度变化及混凝土收缩引起的应 力，并抑制混凝土裂缝的开展。
配置：梁腹板高度≥450mm时，每侧纵向构造钢筋( 不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋）的截面面积 不应小于腹板截面面积的0.1%，且其间距不宜大于 200mm。
3. 板钢筋的强度等级及常用直径 分布钢筋作用： 固定受力钢筋的位置；
板的受力钢筋及分布钢筋

受弯构件的正截面受弯承载力


(4)弯矩—曲率关系接近水平的曲线。
IIIa阶段可作为正截面受弯承载力的计算依据。
第4章
受弯构件的正截面受弯承载力
适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点
受力阶段 主要特点 习性 外观特征 弯矩－截面曲率关 系 第 I 阶段 未裂阶段 没有裂缝，挠度很小 大致成直线 第 II 阶段 带裂缝工作阶段 有裂缝，挠度还不明显 曲线 第 III 阶段 破坏阶段 钢筋屈服，裂缝宽，挠度大 接近水平的曲线
s
fy
s=Ess y su s
受拉钢筋的极限拉应变取0.01。
（5）钢筋与混凝土之间粘合良好，无滑移。
第4章
受弯构件的正截面受弯承载力
■ 第Ⅲ阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段
截面应力-应变分布图
第4章
受弯构件的正截面受弯承载力
特点:
(1)纵向受拉钢筋屈服，拉力保持常值； (2)受压区混凝土的应力曲线图形比较丰满，随着裂缝 的伸展，中和轴进一步上升，承受弯矩略有上升； (3)当受压区的混凝土达到极限压应变时，混凝土被压 碎，截面破坏。
混 凝 土 应 力 图 形
受压区高度进一步减小，混
受 压 区
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 直线
受压区高度减小， 混凝土 压应力图形为上升段的曲 线， 应力峰值在受压区边缘
凝土压应力图形为较丰满的曲 线，后期为有上升段和下降段 的曲线，应力峰值不在受压区 边缘而在边缘的内侧
第 4章
受弯构件的正截面 受弯承载力
方少文
第4章
受弯构件的正截面受弯承载力
§4.1 试件设计与试验装置
试验梁 荷载分配 梁 P 外加荷载 应变计 h0 位移计 L/3 L L/3 b As h 数据采 集系统

03--水工钢筋砼--钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算(1-7) 2012


3.1 受弯构件的截面形式和构造
五.板内钢筋直径和间距
（一）受力筋 1、直径 ➢一般板：6~12mm ➢水工厚板：12mm~25mm~36mm~40mm ➢同一板受力筋可有两种直径，但差2mm以上
h0
分布筋(f6@300)
≥ 70
C≥Cmin
受力筋
3.1 受弯构件的截面形式和构造
五.板内钢筋直径和间距
h
1、常用梁宽：
为统一模板尺寸、便于施工，通常采用 梁宽度b=120、150、180、200、220、 b
250mm，250mm以上者以50mm为模
数递增。
2、常用梁高：
h
梁 高 度 h=250 、 300 、 350 、
400 、 …800mm ， 800mm 以 上 者 以
b
100mm为模数递增。
梁的试验
b
As
h h0
a
3.2 受弯构件正截面的试验研究
一、梁的试验和应力—应变阶段
（一）梁的试验 3、试验过程： ➢开裂前，截面为平面 ➢开裂后不再平面但接近平面，认为符合平截面假定 ➢荷载加大，中和轴上移 ➢整个过程分3阶段
3.2 受弯构件正截面的试验研究
一、梁的试验和应力应变阶段
（二）应力应变3阶段 1、第I阶段--未裂阶段： ➢荷载很小，应力应变之间线性； ➢ 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(εt=εtu)，截面 即将开裂(Ⅰ状态)，弯矩为开裂弯 矩Mcr； ➢ Ⅰ状态是抗裂计算依据
二、截面尺寸
（二）板厚(Slab Thickness) 水工建筑物的板厚度变化范围很大，厚的可达几米，
薄的可为100mm。 板厚度模数为10mm，250mm以上板厚模数可为
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梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400和HRB500级钢筋。
梁中钢筋的常用直径是 12 、 14 、 16 、 18 、 20 、 22 、 25mm ， 根数一般不少于3根。 设计中若采用两种不同直径的钢筋，钢筋直径相差至少 2mm ，以便在施工中能用肉眼识别。同时，直径不应相差过 分悬殊，以免造成钢筋受力不均匀，一般控制在6 mm范围内。
C
cu
0


0
c
( ) b
( ) b ( xc
cu
cu cu
xn
xc
d xc b
) d
2
Ccu
k1 f c
cu
cu
cu
k1 f cbxc
cu
k2
xc
c
yc
Ccu
cu
ycu
cu
ycu
k2 xc
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
图3.1
受弯构件常用截面形状
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
1) 工程结构中梁的高度通常取为1/10~ 1/15梁跨。梁的高度采 用 h ＝ 250 、 300 、 350 ～ 750 、 800 、 900 、 1000mm 等尺寸。 800mm以下的级差为50mm，以上的为l00mm。 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(此处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100、120、150、(180)、200、(220)、250和 300mm；括号中的数值仅用于木模。 3) 现浇钢筋混凝土板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度 (b=1000mm)进行计算。根据板的不同类别《混凝土结构设计 规范》规定了现浇钢筋混凝土板的最小厚度。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
> b
3. 超筋梁：
• 砼受压区边缘先压碎，受拉钢筋不屈服。
• 裂缝多而细，变形不太明显, 破坏具有脆性。 • 钢材未充分发挥作用。 • 设计不允许。 3.2.2 界限破坏及界限配筋率
界限破坏：适筋破坏的特例， 当ρ＝ρb时，当受拉钢筋 达到屈服强度的同时，受压区混凝土压碎。
C k1 f cbxc ; yc k2 xc
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
(2)构件的内部钢筋的间距
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
4、箍筋 箍筋，设置在纵筋外侧，方向与纵筋垂直并将纵筋紧 紧箍住的钢筋。
受弯构件箍筋的作用是： 承受构件的剪力；防止受压纵筋压屈；固定纵向受力
钢筋形成钢筋骨架，便于浇灌混凝土；联系受拉及受压钢 筋共同工作。 梁内的箍筋宜多采用 HRB400 级和 HRB335 级，也可少量 采用HPB300级钢筋。 箍筋直径一般为6mm ~ 14mm。
受压区高度减小， 混凝土 压应力图形为上升段的曲 线， 应力峰值在受压区边缘
凝土压应力图形为较丰满的曲 线，后期为有上升段和下降段 的曲线，应力峰值不在受压区 边缘而在边缘的内侧
受 拉 区
大部分退出工作
绝大部分退出工作
纵向受拉钢筋应力 在设计计算中的作 用 用于抗裂验算 用于抗裂验算 用于正截面受弯承载力计算
第Ⅰa阶段：受拉混凝土开裂 第Ⅱa阶段：受拉钢筋屈服 第Ⅲa阶段：受压混凝土压碎
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
2 梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线
梁跨中挠度 f 实测图
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
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
受力阶段 主要特点 习性 外观特征 弯矩－截面曲率关 系
h min• h0
b
2. 适筋梁：
• 一开裂 , 砼应力由裂缝截面处的钢筋承担 , 荷 载继续增加 , 裂缝不断加宽。受拉钢筋屈服 , 压区砼压碎。 • 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。 • b — 纵向受拉钢筋的界限配筋率。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
第三章 受弯构件的正截面受弯承载力
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
教学要求： 1 深刻理解适筋梁正截面受弯全过程的三个阶段及其 应用。 2 熟练掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面受 弯构件的正截面受弯承载力计算。 3 熟练掌握梁截面内纵向钢筋的选择和布置。 4 理解纵向受拉钢筋配筋率的意义及其对正截面受弯 性能的影响。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3.2
受弯构件试验研究分析
3.2.1 正截面受弯破坏的3种形态 根据试验研究，梁正截面的破坏形式与配筋率 和钢筋、 混凝土的强度等级有关。但是以配筋率对构件破坏特征的影响 最为明显。 试验表明，在常用的钢筋级别和混凝土强度等级情况下， 其破坏形式主要随配筋率 的大小而异。梁的破坏形式可以分 为以下3种形态： （1）少筋破坏； （2）适筋破坏； （3）超筋破坏。
0 u
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
受压区混凝土的压应力的合力及其作用点
xc
C TC
Ⅲa
xc
fc
C yc T=fyAs z
Mu
实际应力图
T=fyAs
Mu
理论应力图
• 根据以上四个基本假定，从理论上来说钢筋混凝土构件 的正截面承载力的计算已不存在问题，仅需知道 C 的大小 和作用位置yc即可。 • 但由于混凝土应力-应变关系的复杂性，在实用上还很不 方便。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3.2.3
适筋梁正截面受弯试验
钢筋混凝土试验梁
在纯弯区段内，沿梁高两侧布置侧点，用仪表量测梁的纵 向变形。并可观察加载后梁的受力全过程。荷载由零开始逐级 施加，直至梁正截面受弯破坏。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
Ⅲ
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
5、架立钢筋
设置在梁的受压区，用以固定箍筋位置，形成钢筋骨架并能 承受混凝土收缩和温度变化所产生的内应力的构造钢筋。 6、板内钢筋 1）板的受力钢筋 沿受力方向布置受拉钢筋， 板的受拉钢筋常用HRB400级和HRB500级钢筋， 常用直径是6mm、8mm、10mm和12mm。 2）板的分布钢筋 在受拉钢筋的内侧尚应布置与其垂直的分布钢筋。 分布钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋， 常用直径是6mm和8mm。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3.1.2
梁、板的一般构造要求
1、混凝土强度等级 现浇钢筋混凝土梁、板常用的混凝土强度等级是C25、 C30，一般不超过C40。 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。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3、纵向受力钢筋 （1）钢筋的直径
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
7、混凝土保护层厚度
从最外层钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离，称为
混凝土保护层厚度，用c表示，最外层钢筋包括箍筋、构造 筋、分布筋等。 混凝土保护层有三个作用： I. 保护纵向钢筋不被锈蚀；
II. 在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢； III. 使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
达到极限弯矩Mu时，受压区边缘达到混凝土的极限压应变cu
u y
cu
xn
y
dy
cu
xn
d


y
xn
u
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
◆极限弯矩Mu的计算 达到极限弯矩Mu时，受压区边缘达到混凝土的极限压应变cu xc u y cu y dy d xc cu C
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
破坏形态
适筋破坏
超筋破坏
少筋破坏
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
1. 少筋梁：
h < min• h 0
• 一裂即断, 由砼的抗拉强度控制, 承载力很低。 • 破坏很突然, 属脆性破坏。 • 砼的抗压承载力未充分利用。 • 设计不允许。
第3章 受有裂缝，挠度很小 大致成直线
第 II 阶段 带裂缝工作阶段 有裂缝，挠度还不明显 曲线
第 III 阶段 破坏阶段 钢筋屈服，裂缝宽，挠度大 接近水平的曲线
混 凝 土 应 力 图 形
受压区高度进一步减小，混
受 压 区
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 直线
受弯构件的破坏形式
两种主要的破坏：
①正截面破坏（一种沿弯矩最大的截面破坏)； ②斜截面破坏（一种沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面 破坏)
受弯构件的破坏形式图
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
进行受弯构件设计时：
既要保证构件不得沿正截面发生破坏也要保证构件不得 沿斜截面发生破坏 ，因此要进行正截面承载能力和斜截面承 载能力计算。
的公称直径。
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
8、纵向受拉钢筋的配筋率 设正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向 as 距离为 ，则合力点至截面受压区边缘的竖向距离 h0＝h－ 。称 as h0为截面的有效高度，称 bh0为截面的有效面积。
纵向受拉钢筋总截面面积As与正 截面的有效面积bh0的比值，称为纵向 受拉钢筋的配筋率，用ρ表示，用百分 数来计量，即 As (%) bh0
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
梁、板、柱的混凝土保护层厚度与环境类别和混凝土强度等级 有关，设计使用年限为50年的混凝土结构，其混凝土保护层最小厚
度，见附表4-3。 环境类别
一 二a
板、墙、壳