《混凝土结构受弯构件的正截面受弯承载力.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土结构受弯构件的正截面受弯承载力.ppt（52页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第四章受弯构件正截面承载力第四章第四章 受弯构件的受弯构件的正截面受弯承载力正截面受弯承载力4.1 4.1 4.1 4.1 受弯构件的一般构造受弯构件的一般构造受弯构件的一般构造受弯构件的一般构造(梁板梁板梁板梁板)截面上主要承受弯矩截面上主要承受弯矩M和剪力和剪力V作用的构件称作用的构件称受弯构件受弯构件受弯构件受弯构件。钢筋混凝土受弯构件的设计内容钢筋混凝土受弯构件的设计内容钢筋混凝土受弯构件的设计内容钢筋混凝土受弯构件的设计内容1 1 1 1 正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算按已知截面弯矩设计值按已知截面弯矩设计值M，计算确计算确定截面尺寸
2、和纵向受力钢筋；定截面尺寸和纵向受力钢筋；（本章的主要内容）（本章的主要内容）（本章的主要内容）（本章的主要内容）2 2 2 2 斜截面受剪承载力计算（及保证斜截面抗弯的措施）斜截面受剪承载力计算（及保证斜截面抗弯的措施）斜截面受剪承载力计算（及保证斜截面抗弯的措施）斜截面受剪承载力计算（及保证斜截面抗弯的措施）按按受剪计算截面的剪力设计值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计算确定箍筋和弯起钢筋的数量；数量；3 3 3 3 钢筋布置钢筋布置钢筋布置钢筋布置为保证钢筋与混凝土的粘结，并使钢筋充分发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
3、筋的布置；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 4 4 4 正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算；正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算；正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算；正常使用阶段的裂缝宽度和挠度变形验算；5 5 5 5 绘制施工图。绘制施工图。绘制施工图。绘制施工图。第四章受弯构件正截面承载力图图4-1 受弯构件的破坏形式受弯构件的破坏形式图图4-2 受弯构件的钢筋配置受弯构件的钢筋配置 第四章受弯构件正截面承载力4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 截面形式与尺寸截面形式与尺寸截面形式与尺寸截面形式与尺寸矩形矩形T形形工形工形叠合梁叠合梁十字形十字形梁梁窄
4、而高矩形板矩形板空心板空心板槽形板槽形板板板宽而矮1 1 1 1、截面形式截面形式截面形式截面形式第四章 受弯构件正截面承载力2 2 2 2、梁的截面尺寸梁的截面尺寸梁的截面尺寸梁的截面尺寸（1 1）高宽比：）高宽比：）高宽比：）高宽比：矩形截面梁高宽比矩形截面梁高宽比h/b=2.03.5；T形截面梁高宽比形截面梁高宽比h/b=2.54.0。（2 2）模数尺寸：模数尺寸：模数尺寸：模数尺寸：梁宽度梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、350(mm)；梁高度梁高度h=250、300、350、750、800、900、(mm)。（。（为与模板尺寸协调）砼等级砼等级:C20
5、、C25、C30、C35、C403 3 3 3、梁的纵向受力钢筋梁的纵向受力钢筋梁的纵向受力钢筋梁的纵向受力钢筋hd常用常用d=1225mm（1）级别）级别:宜用宜用HRB400,RRB400,HRB335（2）根数：）根数：2根；宜根；宜3根以上根以上;（3）直径）直径（1 1）保保保保护护护护层层层层的的的的作作作作用用用用：保保证证耐耐久久性性、防防火火性性、钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的粘粘结结性性能能及及混凝土浇注的密实性。混凝土浇注的密实性。（2 2）净净净净距距距距的的的的作作作作用用用用：保保证证钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的粘粘结结性性能能及混凝土浇注的密实性。及混凝土浇注的密实
6、性。（3 3）取值见左图。）取值见左图。）取值见左图。）取值见左图。（4 4）h h0 0的概念：的概念：的概念：的概念：h0=h-as第四章 受弯构件正截面承载力4 4 4 4、纵向钢筋的净距及混凝土保护层厚度纵向钢筋的净距及混凝土保护层厚度纵向钢筋的净距及混凝土保护层厚度纵向钢筋的净距及混凝土保护层厚度单排单排 as=35mm双排双排 as=5060mmh0as 25mmdC Cmin dC Cmin d 30mm1.5d 25mmd 0sbhAr=纵向受拉钢筋的配筋百分率纵向受拉钢筋的配筋百分率纵向受拉钢筋的配筋百分率纵向受拉钢筋的配筋百分率第四章 受弯构件正截面承载力（%）As-纵向受
7、拉钢筋的总截面面积纵向受拉钢筋的总截面面积h0ash0asAs=双排时宜上下对齐双排时宜上下对齐h0as（1 1 1 1）架立钢筋）架立钢筋）架立钢筋）架立钢筋作用：作用：架立筋架立筋与箍筋以及与箍筋以及梁底部纵筋形成梁底部纵筋形成钢筋骨架钢筋骨架。配置量：配置量：见左图。见左图。（2 2 2 2）梁侧纵向构造钢筋）梁侧纵向构造钢筋）梁侧纵向构造钢筋）梁侧纵向构造钢筋设置条件：设置条件：hw 450mm。作用：作用：减小梁腹部的裂缝减小梁腹部的裂缝宽度。宽度。配置量：配置量：间距及面积要求间距及面积要求见左图；见左图；直径直径10mm；第四章 受弯构件正截面承载力5 5 5 5、梁的纵向构造钢
8、筋梁的纵向构造钢筋梁的纵向构造钢筋梁的纵向构造钢筋架架 d 8mm(L6m)hw 450200面积 0.001bhw1 1 1 1、板板板板的的的的厚厚厚厚度度度度：1010mm的的倍倍数数。最最小小厚厚度度：单单向向的的屋屋面面板板、民民用用楼板为楼板为6060mm；双向板为双向板为8080mm；无梁楼板为无梁楼板为150150mm。2 2 2 2、板板板板的的的的受受受受力力力力钢钢钢钢筋筋筋筋：直直径径通通常常为为612mm，级级钢钢筋筋；板板厚厚度度较较大时，直径可用大时，直径可用1418mm，级钢筋；间距见上图。级钢筋；间距见上图。第四章 受弯构件正截面承载力6 6、板的构造要求板的
9、构造要求 200（h 150mm)150mm)分布筋分布筋 250及及1.5h（h 150mm)150mm)受力筋受力筋C 15mm及及d h0=h-20 h0 70直径直径 6mm间距间距 250mmmm面积面积 0.15AS及及0.0015bh4 4 4 4、分布钢筋、分布钢筋、分布钢筋、分布钢筋作作用用：将将荷荷载载均均匀匀地地传传递递给给受受力力钢钢筋筋，固固定定受受力力钢钢筋筋的的位位置置，抵抗温度和收缩等产生的应力。抵抗温度和收缩等产生的应力。配置量：配置量：直径、直径、间距及面积要求见上图。间距及面积要求见上图。第四章 受弯构件正截面承载力6 6、板的构造要求板的构造要求 200
10、（h 150mm)150mm)分布筋分布筋 250及及1.5h（h 150mm)150mm)受力筋受力筋C 15mm及及d h0=h-20 h0 70直径直径 6mm间距间距 250mmmm面积面积 0.15AS及及0.0015bh3 3 3 3、保护层厚度：、保护层厚度：、保护层厚度：、保护层厚度：见上图。见上图。第四章 受弯构件正截面承载力habAsh04.24.2、试验研究、试验研究一、适筋梁的试验一、适筋梁的试验一、适筋梁的试验一、适筋梁的试验4.2 试验研究PP试验录像试验录像二、二、梁的受弯性能梁的受弯性能(即适筋梁破坏的全过程即适筋梁破坏的全过程)受弯构件正截面承载力第四章4.2
11、 试验研究PPcrPy y y habAsh0受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究P=Puxn cu y y habAsh0受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究三、适筋梁破坏的全过程曲线三、适筋梁破坏的全过程曲线 M-M-f f 曲线曲线曲线曲线 M-M-s s曲线曲线曲线曲线 受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究 M-M-曲线曲线曲线曲线 M-M-n n曲线曲线曲线曲线 1 1 1 1、第、第、第、第阶段阶段阶段阶段-弹性工作阶段弹性工作阶段弹性工作阶段弹性工作阶段 （从开始加荷到受拉边缘混凝土从开始加荷到受拉边缘混凝土达到极限拉应变）达到极限拉应变）（1 1）梁整个截面参
12、加受力。虽然受拉梁整个截面参加受力。虽然受拉区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形，区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形，但但整个截面的受力基本接近线弹性整个截面的受力基本接近线弹性，荷，荷载载-挠度曲线或弯矩挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近曲率曲线基本接近直线。截面挠度、曲率、钢筋的应力很直线。截面挠度、曲率、钢筋的应力很小，且都与弯矩近似成正比。小，且都与弯矩近似成正比。（2 2）当受拉边缘混凝土达到极限拉应当受拉边缘混凝土达到极限拉应变时变时，为截面即将为截面即将开裂的临界状态开裂的临界状态（a状态状态），此时的弯矩值称为开裂弯矩），此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr。受弯构件正截面承载力第四章4
13、.2 试验研究四、适筋梁正截面工作的三个阶段四、适筋梁正截面工作的三个阶段四、适筋梁正截面工作的三个阶段四、适筋梁正截面工作的三个阶段（1 1）开裂瞬间的应力重分布：）开裂瞬间的应力重分布：）开裂瞬间的应力重分布：）开裂瞬间的应力重分布：在开裂瞬间，开裂截面受拉在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂区混凝土退出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋前承担的拉力将转移给钢筋承担，导致钢筋应力有一突承担，导致钢筋应力有一突然增加（然增加（应力重分布应力重分布），这），这使中和轴比开裂前有较大上使中和轴比开裂前有较大上移。移。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究0.40.60.81.0
14、aaaMcrMyMu0 esM/Mu ey2 2 2 2、第、第、第、第阶段阶段阶段阶段-带裂缝工作阶段带裂缝工作阶段带裂缝工作阶段带裂缝工作阶段 （从从a到受拉钢筋达到屈服强度）到受拉钢筋达到屈服强度）（2 2）刚刚刚刚度度度度退退退退化化化化：随随着着荷荷载载增增加加，受受拉拉区区不不断断出出现现一一些些裂裂缝缝，拉拉区区混混凝凝土土逐逐步步退退出出工工作作，截截面面抗抗弯弯刚刚度度降降低低，荷荷载载-挠挠度度曲曲线线或或弯弯矩矩-曲率曲线有明显的转折。曲率曲线有明显的转折。（3 3）平截面假定：平截面假定：平截面假定：平截面假定：虽然受拉区有虽然受拉区有许多裂缝，但如果纵向应变的量测许多
15、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）标距有足够的长度（跨过几条裂缝），则，则平均应变平均应变沿截面高度的分布近沿截面高度的分布近似直线。似直线。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究Mes阶段截面应力和应变分布（4 4）此阶段中和轴位置基本不变：）此阶段中和轴位置基本不变：）此阶段中和轴位置基本不变：）此阶段中和轴位置基本不变：荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度荷载继续增加，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。展，但中和轴位置没有显著变化。（5 5）压区混凝土塑性特性愈加显）压区混凝土塑性特性愈加显）压
16、区混凝土塑性特性愈加显）压区混凝土塑性特性愈加显著：著：著：著：由于受压区混凝土压应力不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来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。呈曲线分布。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（6 6）达）达）达）达a a状态状态状态状态：当当钢筋应力达钢筋应力达到屈服强度到屈服强度时时，梁的受力性能将梁的受力性能将发生质的变化。此时的受力状态发生质的变化。此时的受力状态记为记为a状态，弯矩记为状态，弯矩记为My，称称为屈服弯矩为屈服弯矩。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（7 7）即将进
17、入第即将进入第即将进入第即将进入第阶段：阶段：阶段：阶段：此后，此后，梁的受力将进入屈服阶段（梁的受力将进入屈服阶段（阶段）阶段），挠度、截面曲率、钢筋应变及中，挠度、截面曲率、钢筋应变及中和轴位置曲线均出现明显的转折。和轴位置曲线均出现明显的转折。yy（1 1）钢筋应力保持）钢筋应力保持）钢筋应力保持）钢筋应力保持f fy y：在该阶段，在该阶段，钢筋应力保持屈服强度钢筋应力保持屈服强度fy不变，即不变，即钢筋的总拉力钢筋的总拉力T保持定值，但钢筋保持定值，但钢筋应变应变 s急剧增大，裂缝显著开展。急剧增大，裂缝显著开展。受弯构件正截面承载力第四章3 3 3 3、第、第、第、第阶段阶段阶段阶
18、段屈服阶段屈服阶段屈服阶段屈服阶段（从从受拉受拉钢筋屈服钢筋屈服到受压边缘砼到受压边缘砼达到达到 cu）（2 2）混凝土压应力和压应变迅速增）混凝土压应力和压应变迅速增）混凝土压应力和压应变迅速增）混凝土压应力和压应变迅速增大：大：大：大：由于受压区混凝土的总压力由于受压区混凝土的总压力C与与钢筋的总拉力钢筋的总拉力T应保持平衡，即应保持平衡，即T=C，受压区高度受压区高度xn的减少的减少将使得混凝土将使得混凝土压应力和压应变迅速增大，混凝土压应力和压应变迅速增大，混凝土受压的塑性特征表现的更为充分。受压的塑性特征表现的更为充分。xn（4 4）截面弯矩略有增加的原因：）截面弯矩略有增加的原因：
19、）截面弯矩略有增加的原因：）截面弯矩略有增加的原因：受压区高度受压区高度xn的减少使得钢筋拉的减少使得钢筋拉力力 T 与混凝土压力与混凝土压力C之间的之间的力臂力臂有所增大有所增大，截面弯矩也略有增加。，截面弯矩也略有增加。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（3 3）受压区高度）受压区高度）受压区高度）受压区高度 x xn n有较大减少：有较大减少：有较大减少：有较大减少：在该阶段，中和轴迅速上移，在该阶段，中和轴迅速上移，受压区高度受压区高度 xn有较大减少。有较大减少。C内内力力臂臂（5 5）截面屈服：）截面屈服：）截面屈服：）截面屈服：该阶段钢筋的拉应该阶段钢筋的拉应变和砼的压应
20、变发展很快，导致截变和砼的压应变发展很快，导致截面曲率面曲率 和梁挠度和梁挠度f 迅速增大，迅速增大，M-和和M-f 的曲线斜率变得非常平缓，的曲线斜率变得非常平缓，这种现象可以称为这种现象可以称为“截面屈服截面屈服”。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（6 6）截面延性：）截面延性：）截面延性：）截面延性：由于混凝土受压具由于混凝土受压具有很长的下降段及钢筋屈服后具有有很长的下降段及钢筋屈服后具有很好的延性，故配筋合适的钢筋混很好的延性，故配筋合适的钢筋混凝土梁在屈服阶段具有承载力基本凝土梁在屈服阶段具有承载力基本保持不变，变形可以持续很长的现保持不变，变形可以持续很长的现象，表明在
21、完全破坏以前具有很好象，表明在完全破坏以前具有很好的变形能力。这种变形能力一般用的变形能力。这种变形能力一般用截面延性（截面延性（u/y)表示。表示。（8 8）cucu 取值：取值：取值：取值：约在约在0.003 0.005范围，超范围，超过该应变值，压区混凝过该应变值，压区混凝土即开始压坏，表明梁土即开始压坏，表明梁达到极限承载力。因此达到极限承载力。因此该应变值是计算极限弯该应变值是计算极限弯矩矩Mu的标志。的标志。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（7 7）a a状态：状态：状态：状态：超过超过Mu后，承载力将有所降低。后，承载力将有所降低。Mu称为极限弯矩，此时的称为极限弯矩，
22、此时的受压边缘混凝土的压应变受压边缘混凝土的压应变称为极限压应变称为极限压应变 cu，对应对应截面受力状态为截面受力状态为“a状状态态”。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究五、各特征阶段在设计中的应用五、各特征阶段在设计中的应用a状态：计算状态：计算Mcr的依据的依据受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究a状态：计算状态：计算Mcr的依据的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究a状态：计算状态：计算Mcr的依据的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据a状态：计算状态：计算My的依据的依据受弯构件正截面承载
23、力第四章4.2 试验研究a状态：计算Mu的依据a状态：计算Mcr的依据阶段：计算裂缝、刚度的依据a状态：计算My的依据受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究 塑塑塑塑性性性性破破破破坏坏坏坏或或或或称称称称延延延延性性性性破破破破坏坏坏坏：受受拉拉钢钢筋筋先先屈屈服服，然然后后受受压压区区混混凝凝土土压压坏坏，中中间间有有一一个个较较长长的的破破坏坏过过程程，有有明明显显预预兆兆，破破坏坏前前可可吸吸收较大的应变能。收较大的应变能。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究六、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征六、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征六、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征六、钢筋混凝土适筋梁的破坏特
24、征1 1 1 1、与线弹性梁的比较、与线弹性梁的比较、与线弹性梁的比较、与线弹性梁的比较2 2 2 2、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征、钢筋混凝土适筋梁的破坏特征 （钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料，随着（钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料，随着配比的变化配比的变化，将，将对其受力性能和破坏形态有很大影响。对其受力性能和破坏形态有很大影响。）配筋率配筋率h0hasAsb受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究七、配筋率的影响七、配筋率的影响七、配筋率的影响七、配筋率的影响1 1 1 1、配筋率的概念、配筋率的概念、配筋率的概念、配
25、筋率的概念Reinforcement RatioReinforcement Ratio（1 1）适筋梁配筋率）适筋梁配筋率r r 增大时增大时 屈服弯矩屈服弯矩My增大；增大；屈服时：屈服时：C增大，增大，xn增加，增加，c也相应增大。也相应增大。CT=fyAsxnec MyMu，c cu的过程缩短；的过程缩短；第第阶段的变形能阶段的变形能力减小。力减小。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究2 2 2 2、配筋率对受力性能的影响、配筋率对受力性能的影响、配筋率对受力性能的影响、配筋率对受力性能的影响 当当r r=r rb时，时，My=Mu；“a状态状态”与与“a状态状态”重合；重合；钢筋
26、屈服与压区混凝土钢筋屈服与压区混凝土的压坏同时达到，无第的压坏同时达到，无第阶段，梁在阶段，梁在My后基本没有后基本没有变形能力。称变形能力。称界限破坏；界限破坏；当当r r r rb以后，进入超以后，进入超筋梁破坏。筋梁破坏。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究 梁开裂瞬间钢筋达到屈服强度，梁开裂瞬间钢筋达到屈服强度，即即“a状态状态”与与“a”状态重合，无第状态重合，无第阶段受力过程。阶段受力过程。此时的配筋率称为最小配筋率此时的配筋率称为最小配筋率 min 。这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混凝土的受压强度这种破坏取决于混凝土的抗拉强度，混
27、凝土的受压强度未得到充分发挥，极限弯矩很小。未得到充分发挥，极限弯矩很小。配筋率小于配筋率小于 min，进入进入少筋梁破坏少筋梁破坏。钢筋有可能在梁一钢筋有可能在梁一开裂时就进入强化，甚至拉断，开裂时就进入强化，甚至拉断，梁的破坏与素混凝土梁类似，梁的破坏与素混凝土梁类似，属于受拉脆性破坏特征。属于受拉脆性破坏特征。少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为少筋梁的这种受拉脆性破坏比超筋梁受压脆性破坏更为突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许突然，很不安全，而且也很不经济，因此在建筑结构中不容许采用。采用。（2 2 2 2）适筋梁的配筋率）适筋梁的配筋率）适筋梁的配筋率）
28、适筋梁的配筋率r r r r 减小到某一值时减小到某一值时减小到某一值时减小到某一值时链接下一节链接下一节受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究3 3、配筋率对梁破坏形态的影响、配筋率对梁破坏形态的影响（1）当）当r r r rminminminmin r r r r r r r rmaxmax 时时,发生发生适筋破坏适筋破坏 破坏特征：钢筋先屈服，然后混凝土压碎。延性破坏。破坏特征：钢筋先屈服，然后混凝土压碎。延性破坏。材料利用情况：材料利用情况：钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得到发挥。到发挥。（2）当）当r r r r r r r rmaxmax
29、 时时,发生发生超筋破坏超筋破坏 破坏特征：钢筋未屈服，混凝土压碎。脆性破坏。破坏特征：钢筋未屈服，混凝土压碎。脆性破坏。材料利用情况：材料利用情况：钢筋的受拉强度没有发挥。钢筋的受拉强度没有发挥。（3）当）当r r r r r r r rminminminmin时时,发生发生少筋破坏少筋破坏 破坏特征：破坏特征：梁一旦开裂，钢筋即屈服（甚至强化或被拉断）。梁一旦开裂，钢筋即屈服（甚至强化或被拉断）。脆性破坏。脆性破坏。材料利用情况：材料利用情况：混凝土的抗压强度未得到发挥。混凝土的抗压强度未得到发挥。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究4 4、配筋率对、配筋率对M-曲线曲线的影响的影响
30、MyMu0 MMuMyMy=Mu适筋适筋破坏破坏 min(较大较大)max界限破坏界限破坏=max少筋破坏少筋破坏 min适筋适筋破坏破坏 min(较小较小)max受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究5 5 5 5、配筋率、承载力与延性的关系、配筋率、承载力与延性的关系、配筋率、承载力与延性的关系、配筋率、承载力与延性的关系（1）（3 3）款为款为款为款为了解了解了解了解内容内容内容内容MyMu0MMuMy fy fur 增加延性系数（1）在工程设计中既要考虑承载在工程设计中既要考虑承载力，也要考虑破坏时的力，也要考虑破坏时的变形变形能力，能力，两者具有同样的重要意义。两者具有同样的重要
31、意义。（2 2）因为在同样承载力的情况下，因为在同样承载力的情况下，延性大的结构在倒塌前，具有明显延性大的结构在倒塌前，具有明显的预兆，在避免人员伤亡和财产损的预兆，在避免人员伤亡和财产损失方面有重要作用。失方面有重要作用。（3 3）从结构吸收应变能的角度出从结构吸收应变能的角度出发，延性大的结构，在最终倒塌前发，延性大的结构，在最终倒塌前可以吸收更多的应变能。可以吸收更多的应变能。（4 4）对于适筋梁，受拉配筋对于适筋梁，受拉配筋率越大，则承载力越高，但率越大，则承载力越高，但延性越差。延性越差。试验录像试验录像试验录像试验录像受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究6 6 6 6、三种梁
32、破坏时的外观图、三种梁破坏时的外观图、三种梁破坏时的外观图、三种梁破坏时的外观图适筋破坏适筋破坏适筋破坏适筋破坏超筋破坏超筋破坏超筋破坏超筋破坏少筋破坏少筋破坏少筋破坏少筋破坏1 1 1 1、引论、引论、引论、引论-材料力学中材料力学中线弹性梁线弹性梁截面应力分析的基本思路截面应力分析的基本思路 top bot y （3 3）平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件：（1 1）几何关系几何关系几何关系几何关系：截面上的应变与距形心的距离成正比截面上的应变与距形心的距离成正比（2 2）物理关系物理关系物理关系物理关系：应力应力-应变关系为线弹性应变关系为线弹性受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究八
33、、八、八、八、钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析（1 1）几何关系：几何关系：几何关系：几何关系：（2 2）物理关系：物理关系：物理关系：物理关系：钢筋钢筋钢筋钢筋混凝土混凝土混凝土混凝土平截面假定平截面假定平截面假定平截面假定受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究y y2 2、钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析钢筋混凝土梁正截面受弯的理论分析（3 3）平衡条件平衡条件平衡条件平衡条件轴力平衡轴力平衡轴力平衡轴力平衡弯矩平衡弯矩平衡弯矩
34、平衡弯矩平衡受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究MMT Tx xn nT Tc cC Cx xt ts sy yc cy yt t （从从加加载载直直到到最最终终破破坏坏，分分析析截截面面应应力力分分布布、弯弯矩矩与与变变形形的关系。的关系。具体分析步骤如下：具体分析步骤如下：）（a）给定一截面曲率给定一截面曲率 （由小到大）；由小到大）；（b）假定受压边缘混凝土应变值假定受压边缘混凝土应变值 c；（c）由平截面假定，确定截面应变分布和钢筋应变由平截面假定，确定截面应变分布和钢筋应变 s；（d）利用物理关系，确定利用物理关系，确定C和和yc、Tc和和yt、Ts；（e）验算是否满足轴力平衡
35、条件，如满足，进行（验算是否满足轴力平衡条件，如满足，进行（f）;如不满足，修正如不满足，修正 c后，重新分析（后，重新分析（c）（e）；（f）由弯矩平衡条件，计算截面弯矩。由弯矩平衡条件，计算截面弯矩。（在在以以上上分分析析过过程程中中，对对于于每每一一级级曲曲率率增增量量，应应检检查查是是否否开开裂裂、钢钢筋筋屈屈服服，是是否否达达到到混混凝凝土土峰峰值值应应变变和和极极限限压压应应变变，以以采用不同的应力采用不同的应力-应变关系，并判定是否破坏。应变关系，并判定是否破坏。）受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（4 4 4 4）分析步骤（）分析步骤（）分析步骤（）分析步骤（了解了解了
36、解了解）达到极限弯矩达到极限弯矩Mu时，受压区边缘达到混凝土的极限压应变时，受压区边缘达到混凝土的极限压应变 cu受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究（5 5）极限弯矩极限弯矩极限弯矩极限弯矩MMu u的计算的计算的计算的计算 uxny 达到极限弯矩时，受拉区混凝土已开裂很大，且混凝土的达到极限弯矩时，受拉区混凝土已开裂很大，且混凝土的抗拉强度很低，因此一般可抗拉强度很低，因此一般可忽略受拉区混凝土的拉力合力忽略受拉区混凝土的拉力合力Tc。受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究MufyC=k1fcbxnxnyc=k2xn对于适筋梁对于适筋梁对于适筋梁对于适筋梁思考题：对于超筋梁如何计算极限受弯承载力思考题：对于超筋梁如何计算极限受弯承载力.分析极限弯矩与配筋率的关系分析极限弯矩与配筋率的关系.试推导试推导a、a和和a三个状态时的弯矩计算表达式三个状态时的弯矩计算表达式.受弯构件正截面承载力第四章4.2 试验研究