构件正截面受弯性能

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1、第三章构件正截面受弯性能混凝土结构基本原理一、工程实例主要截面形式箱形截面T形截面倒L形截面I形截面多孔板截面槽形板截面归纳为T形截面二、受弯构件的配筋形式PP弯、剪引起的斜裂缝弯矩引起的垂直裂缝箍筋架立弯筋三、截面尺寸和配筋构造1.梁截面尺寸的模数为50mmbhh0截面有效高度h0=h-asas=c+dv+d/2c2max1.5d30mm净距c1maxd25mm净距混凝土保护层最小厚度见附表4-3截面有效高度h0=h-asas=c+dv+d+c1/2cc=maxcbhch0cmind-dvdv三、截面尺寸和配筋构造1.梁并筋：在构件的配筋密集

2、的区域课采用并筋d≤28mmd=32mmd≥36mmbhbhbh构造要求中的钢筋直径d改用等效钢筋直径de双并筋三并筋三、截面尺寸和配筋构造2.板分布钢筋板厚的模数为10mmhh0cminc=dmax≤s≥70mm200mm，h≤150mm250mm1.5hh>150mmmin截面有效高度h0=h-asas=c+d/2纵向受拉钢筋的配筋率有效截面面积四、受弯构件的试验研究1.试验装置数据采集系统P荷载分配梁L外加荷载L/3L/3试验梁位移计应变计hAsbh0四、受弯构件的试验研究2.试验结果LPL/3L/3MIcsAst

3、st=ft(t=tu)MIIcsAss<yMyfyAscs=ys>yfyAsMIIIc(c=cu)(Mu)当配筋适中时----适筋梁的破坏过程四、受弯构件的试验研究2.试验结果适筋破坏四、受弯构件的试验研究2.试验结果LPL/3L/3MIcsAst

4、ftMcr=MycsAst=ft(t=tu)当配筋很少时----少筋梁的破坏过程四、受弯构件的试验研究2.试验结果少筋破坏四、受弯构件的试验研究2.试验结果LPL/3L/3IIIIIIOM适筋超筋少筋平衡最小配筋率结论一IIIIIIOP适筋超筋少筋平衡最小配筋率适筋梁具有较好的变形能力，超筋梁和少筋梁的破坏具有突然性，设计时应予避免四、受弯构件的试验研究2.试验结果平衡破坏（界限破坏，界限配筋率）结论二在适筋和超筋破坏之间存在一种平衡破坏。其破坏特征是钢筋屈服的同时，混凝土压碎，是区分适筋破坏和超筋破坏的定量指标四、受弯构件的试验研究

5、2.试验结果最小配筋率结论三在适筋和少筋破坏之间也存在一种“界限”破坏。其破坏特征是屈服弯矩和开裂弯矩相等，是区分适筋破坏和少筋破坏的定量指标五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定平截面假定----平均应变意义上LPL/3L/3asAsctbhAs’as’ydytbss’cnh0(1-n)h0h0五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定混凝土受压时的应力-应变关系u0ocfcc五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定混凝土受拉时的应力-应变关系(开裂前)ttot0ftt=Ecttu开裂前后，忽略混凝土的抗拉作用试验表

6、明：etu≈2et0五、受弯构件正截面受力分析1.基本假定钢筋的应力-应变关系sss=Essysufy五、受弯构件正截面受力分析2.开裂前的受力分析tbctsAsbhh0采用线形的物理关系将钢筋等效成混凝土（E-1）As用材料力学的方法求解弹性阶段MctsAsxcrtb五、受弯构件正截面受力分析2.开裂前的受力分析tbctsAsbhh0换算截面面积:A0=bh+(aE-1)As（E-1）As弹性阶段MctsAsxctb取换算截面受拉边缘抵抗矩:W0=I0/(h-xc)换算截面惯性矩:I0受拉边缘拉应力：于

7、是受拉边缘拉应力：当stb=ftk时，弹性极限弯矩：MuE=ftkW0ttot0ft2t0五、受弯构件正截面受力分析2.开裂前的受力分析ctxcrMcrCTcftkbhxcr梁的开裂弯矩（先讨论素混凝土梁）由几何条件知：于是：由SX=0解得：xcr=0.464h由SM=0得：Mcr=0.256ftkbhcttb=tuscrct0当tb=tu时，认为拉区混凝土开裂并退出工作（约束受拉）五、受弯构件正截面受力分析2.开裂前的受力分析cttb=tuscrct0ctxcrMcrCTcftkbhxcr梁的开裂弯矩（

8、先讨论素混凝土梁）Mcr=0.256ftkbh2=1.536ftkW=ftk,mW=gftkWMcrftk,mh/2ftk