东南大学叶见曙结构设计原理完整ppt.ppt

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1、第3章受弯构件的正截面承载力计算试验研究的主要结论基本假定矩形、T形截面承载力计算方法构件的构造受弯构件概述受弯构件的截面内力：M、V；变形：弯曲变形为主；实际工程中的受弯构件：梁和板3.1受弯构件的截面形式与构造3.1.1截面形式和尺寸图3-1受弯构件的截面形式板：a)整体式板b)装配式实心板c)装配式空心板梁：d)矩形梁e)T形梁f)箱形梁3.1.2受弯构件的钢筋构造1、概念配筋率混凝土保护层C-主钢筋至构件表面的最短距离，是足够厚度的混凝土层。图3-2配筋率ρ的计算图3.1.2受弯构件的钢筋构造2、板的钢筋概念：单向

2、板、双向板板的钢筋单向板内主钢筋沿跨度方向（短边）布置在板的受拉区，钢筋数量由抗弯计算确定；在板内应设置垂直于主筋的分布钢筋，为构造钢筋，其作用是：使主钢筋受力均匀，固定钢筋位置、分担混凝土收缩应力等。图3-4单向板内的钢筋a)顺板跨方向b)垂直于板跨方向3.1.2受弯构件的钢筋构造3、梁的钢筋组成：纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等图3-5绑扎钢筋骨架图3-6焊接钢筋骨架示意图3.1.2受弯构件的钢筋构造3、梁的钢筋构造要求（保护层）3、梁的钢筋构造要求（箍筋）3.1.2受弯构件的钢筋构

3、造3.2受弯构件正截面受力全过程和破坏形态3.2.1试验研究1、试验概况弯矩分布图剪力分布图3.2.1试验研究（续）2、受弯构件正截面工作的三个阶段第I阶段末,裂缝即将出现第I阶段(弹性工作阶段）第II阶段(带裂缝工作阶段）第II阶段末,受力钢筋屈服第III阶段(破坏阶段）第III阶段末,压区混凝土被压碎3.2.1试验研究（续）3、梁正截面上的混凝土应力分布规律当配筋适中时----适筋梁的破坏过程MIcsAst

4、s>yfyAsMIIIc(c=cu)(Mu)()3.2.1试验研究（续）抗裂度验算正常使用极限状态承载能力极限状态4、不同的设计目的采用的应力应变极限状态3.2.1试验研究（续）5、钢筋混凝土适筋梁受力特点钢筋混凝土梁受力特点：（1）钢筋混凝土梁的截面正应力状态随着荷载的增大不仅有数量上的变化，而且有性质上的改变——截面应力分布图形改变，压区混凝土塑性变形显著。（2）梁的大部分工作阶段中，受拉区混凝土已开裂，退出工作状态。(3)随着裂缝的开展，钢筋承担受拉区绝大部分拉力。上述事实反映了材料力学性能三个基本方面1)

5、混凝土抗拉强度很低，混凝土易开裂；2)混凝土是弹塑性材料，当应力超过一定限度时，将出现塑性变形。3）钢筋是一种理想的弹塑性材料，后续塑性变形较大。153.2.2受弯构件正截面破坏形态（ρmin＜ρ＜ρmax）第3章受弯构件正截面承载力计算3.2受弯构件正截面受力过程和破坏形态超筋梁破坏（ρ＞ρmax）：受压区混凝土先压碎，受拉区钢筋配置较多，而未达到屈服强度，破坏时的弯矩Mu与钢筋强度无关，仅取决于混凝土的抗压强度。破坏时无明显预兆，属于“脆性破坏”(brittlefailure)，在工程上避免应用。第3章受弯构件正截面承

6、载力计算3.2受弯构件正截面受力过程和破坏形态少筋梁破坏（ρ＜ρmin）：受拉区钢筋配置较少，梁一旦出现裂缝，钢筋就达到屈服强度，进入强化阶段，甚至被拉断。受压区混凝土未压坏，裂缝开展很宽，挠度很大，属于“脆性破坏”，在工程上禁止采用。第3章受弯构件正截面承载力计算3.2受弯构件正截面受力过程和破坏形态正截面受弯界限破坏适筋梁超筋梁少筋梁超筋梁与适筋梁之间的界限破坏：钢筋达到屈服的同时受压区混凝土达到极限压应变适筋梁与少筋梁之间界限破坏：控制最小配筋率3.2.2受弯构件正截面破坏形态（续）三种破坏形态的F-ω示意图弯矩-曲

7、率图作业3-23-53-6思考题钢筋混凝土梁的抗弯承载能力与配筋率是什么关系？试以文字及图形来描述两者的相互关系。3.3受弯构件正截面承载能力计算的基本原则3.3.1基本假定1）平截面假定2）不考虑混凝土的抗拉强度3）材料应力-应变物理关系3.3.1基本假定3）材料应力应变物理关系（1）混凝土受压时的应力应变关系规范中提出：以一条二次抛物线及水平线组成的曲线为混凝土单轴受压状态下的应力应变关系曲线。（ε≤ε0）3.3.1基本假定3）材料应力应变物理关系（2）钢筋的应力应变曲线简化的理想弹塑性应力应变关系有明显屈服台阶的钢筋

8、σs=εsEs(0≤εs≤εy)σs=σy(εs＞εy)3.3.2压区混凝土等效矩形应力图形保持压应力合力C的大小及其作用位置yc不变条件下，用等效矩形的混凝土压应力图（图3-17d）来替换实际的混凝土压应力分布图形（图3-17c）取γ0σ0=fcd(抗压设计强度)，得到简化的应力分布图形263.3.3