受弯构件正截面设计

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1、第4章受弯构件的正截面受弯承载力试验研究的主要结论基本假定矩形、T形截面承载力计算构件的构造受弯构件：是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽略不计的构件受弯构件可能发生的两种破坏：1、沿弯矩最大的截面破坏。正截面破坏；2、沿剪力最大或剪力和弯矩都较大的截面破坏。斜截面破坏。纵向受拉钢筋的配筋百分率纵向受拉钢筋的总截面面积用As表示，单位为mm2。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百分率，用ρ表示，或简称配筋率，用百分数来计量，即纵向受拉钢筋的配筋百分率ρ在一定程度上标

2、志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。配筋率下限配筋率上限少筋梁超筋梁适筋梁4.2.1受弯构件正截面受弯的受力过程habAsh0xnecesf4.2受弯构件的正截面的受力分析habAsh0xnecesfxnecesfMAshabh0habAsh0exncesfMcrMfthabAsh0xnecesfMyfybhaAsh0ecxnesfMfyhabAsh0xnecesfMuf弹性受力阶段（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，梁的整个截面均参加受

3、力，由于弯矩很小，沿梁高量测到的梁截面上各个纤维应变也小，且应变沿梁截面高度为直线变化。虽然受拉区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形，但整个截面的受力基本接近线弹性，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。在弯矩增加到Mcr时，受拉区边缘纤维的应变值即将到达混凝土受弯时的极限拉应变实验值εtu0，截面遂处于即将开裂状态，称为第I阶段末，用Ia表示。xnecesfMAshabh0Mcr带裂缝工作阶段（Ⅱ阶段）：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段

4、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转移给钢筋，导致钢筋应力突然增加（应力重分布），中和轴比开裂前有较大上移。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I阶段转入为第Ⅱ阶段工作。随着弯矩继续增大，受压区混凝土压应变与受拉钢筋的拉应变的实测值都不断增长，当应变的量测标距较大，跨越几条裂缝时，测得的应变沿截面高度的变化规律仍能符合平截面假定，exncesfMcrhabAsh0Myfy第Ⅱ阶

5、段是截面混凝土裂缝发生、开展的阶段，在此阶段中梁是带裂缝工作的。其受力特点是：在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土退出工作，拉力主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；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；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。habAsh0xnecesfMft弯矩再增大，截面曲率加大，同时主裂缝开展越来越宽。由于受压区混凝土应变不断增大，受压区混凝土应变增长速度比应力增长速度快，塑性性质表现得越来越明显，受压区应力图形呈曲线变化。当弯矩继续增大到受拉钢筋应力即将到

6、达屈服强度fy0时，称为第Ⅱ阶段末，用Ⅱa表示。habAsh0xnecesfMyfy屈服阶段（Ⅲ阶段）：钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段纵向受力钢筋屈服后，正截面就进入第Ⅲ阶段工作。钢筋屈服。截面曲率和梁的挠度也突然增大，裂缝宽度随之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。弯矩再增大直至极限弯矩实验值Mu0时，称为第Ⅲ阶段末，用Ⅲa表示。在第Ⅲ阶段整个过程中，钢筋所承受的总拉力大致保持不变，但由于中和轴逐步上移，内力臂z略有增加，故截面极限弯矩Mu0略大于屈服弯矩My0可见第Ⅲ阶段是截面的破坏阶段，破

7、坏始于纵向受拉钢筋屈服，终结于受压区混凝土压碎。xnecesfMufhabAsh0第三阶段特点是：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，有上升段曲线，也有下降段曲线；弯矩还略有增加；受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值εcu时，混凝土被压碎，截面破坏；弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。ⅠaⅡaIIIaⅠⅡIIIMcrMyMu0fM/Mu4.1.2试验研究分析及其主要结论1）第Ι阶段：从加载至混凝土开裂，弯矩从零增至开裂弯矩Mcr，该阶段结束的

8、标志是混凝土拉应变增至混凝土极限拉应变，而并非混凝土应力增至ft。第Ι阶段末是混凝土构件抗裂验算的依据。2）第Ⅱ阶段：弯矩由Mcr增至钢筋屈服时的弯矩My，该阶段结束的标志是钢筋应力达到屈服强度,该阶段混凝土带裂缝工作，第Ⅱ阶段末是混凝土构件裂缝宽度验算和变形验算的依据。3）第Ⅲ阶段：弯矩由My增至极限弯矩Mu，该阶