受弯构件的受力性能

1、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 受弯构件的受力特性,二、受弯构件正截面的受力性能,主要内容：,一、受弯构件概述,1.钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段 2.受弯构件正截面破坏形态,一、受弯构件概述,什么是受弯构件？ 常见受弯构件有哪些？,受弯构件：,同时受到弯矩M和剪力V共同作用。,一、受弯构件概述,混凝土受弯构件在土木工程中应用极为广泛，如建筑结构中常用的混凝土梁板和楼梯、厂房屋面板和屋面梁，以及悬臂式挡土墙的立板和底板等。,(a) 装配式混凝土楼盖；(b) 现浇混凝土楼盖；(c)混凝土挡土墙,一、受弯构件概述,受弯构件是承受弯矩和剪力作用的构件。 受弯构件的破坏有两种可能：,是由弯矩和剪

2、力共同作用而引起的破坏，破坏截面是倾斜的，称为斜截面破坏。,由弯矩作用引起的破坏，破坏截面与构件的纵轴线垂直，称为正截面破坏。,前 言,一、受弯构件概述,为了保证受弯构件不发生正截面破坏，构件必须要有足够的截面尺寸，及配置一定数量的纵向受力钢筋； 为了保证受弯构件不发生斜截面破坏，构件必须有足够的截面尺寸，及配置一定数量的箍筋和弯起钢筋。,前 言,一、受弯构件概述,钢筋混凝土梁的破坏形式,正截面受弯破坏,斜截面受剪（弯）破坏,原因： 由弯矩 M引起,原因： 由弯矩剪力引起,措施：计算配置纵筋,措施： 计算箍筋、 构造措施,如何计算保证？,一、受弯构件概述,钢筋混凝土受弯构件组成,钢 筋,混 凝

3、 土,抗拉、压强度均较高 在fy内呈弹性,抗压强度较高，抗拉强度很低，呈弹塑性,性能不同，如何 合理进行互补？,一、受弯构件概述,力学梁受力特点,前 提,特 点,变形、应力与M呈正比,钢筋混凝土梁受力如何？,匀质弹性材料,一、受弯构件概述,问题的引入,钢筋混凝土梁 如何保证在弯矩作用下 其正截面承载力？,其受力性能如何？,其可能破坏的 形式如何？,一、受弯构件概述,支承约束：配筋适中的理想简支梁 荷载作用：两点对称逐级加荷（忽略自重） 受力区段：“纯弯段”,钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,二、受弯构件正截面的受力性能,试验梁,钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,二、受弯构件正截面的受力性能,实

4、测：梁的挠度、混凝土及钢筋的纵向应变等， 绘制M/Muf 曲线,1. 钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,二、受弯构件正截面的受力性能,特点 曲线有两个明显转折点，梁受力和变形可分为三个阶段,第阶段 （弹性工作阶段）,加载开裂,对应开裂弯矩cr,第阶段 （带裂缝工作阶段）,开裂屈服,对应屈服弯矩My,第阶段 （破坏阶段）,屈服压碎,对应极限弯矩Mu,1.钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,二、受弯构件正截面的受力性能,1.钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,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,应力状态与 计算关系,二、受弯构件正截面的受力性能,钢筋混凝土梁受

5、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,（2）钢筋应力,第阶段：s 小而慢， a有突变 第阶段： s 增长快， a达fy 第阶段： s=fy，产生流幅至混凝土压碎,（3）挠度与M不成正比,第阶段：f 增长慢 第阶段：f 增长快 第阶段：f 剧增至构件破坏,二、受弯构件正截面的受力性能,2.受弯构件正截面破坏形态,二、受弯构件正截面的受力性能,塑性破坏,脆性破坏,破坏性质,破坏形态 影响因素,配筋率,钢筋强度等级,混凝土强度等级,二、受弯构件正截面的受力性能,配筋率,单筋矩形截面示意图,二、受弯构件正截面的受力性能,2）破坏性质：塑性破坏。,3）承载能力：取决于配筋率、钢筋的

6、强度等级和混凝土的强度等级。,1）破坏特征：受拉区钢筋先达到屈服，后压区混凝土被压碎而破 坏。,（1）适筋梁破坏塑性破坏,二、受弯构件正截面的受力性能,适筋梁,（2）超筋梁破坏脆性破坏,1）破坏特征：破坏时压区混凝土被压碎，而拉区钢筋应力未达到屈服强度。,2）破坏性质：裂缝比较密，宽度较细，破坏前没有明显的破坏预兆，属脆性破坏。,3）承载能力：取决于混凝土的抗压强度。,二、受弯构件正截面的受力性能,界限破坏-受拉钢筋屈服和受压区混凝土压碎几乎同时发生-max,超筋梁,（3）少筋梁破坏脆性破坏,1）破坏特征：拉区混凝土一开裂，受拉钢筋应力到屈服强度，梁很快破坏。,2）破坏性质：梁破坏前出现一条集中裂缝，宽度较大，很突然，属脆性破坏。,3）承载能力：取决于混凝土的抗拉强度。,少筋和适筋破坏的界限配筋率： min,二、受弯构件正截面的受力性能,少筋梁,受弯构件正截面破坏形态,破坏特征：受压区混凝土被压碎 破坏时，钢筋尚未屈服。 破坏性质：“脆性破坏”,超筋梁： max,适筋梁： min max,破坏特征：钢