建筑力学第五讲受弯构件新ppt课件.ppt

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1、第五讲—受弯构件5.1受弯构件内力计算回顾5.2钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定5.3受弯构件正截面的破坏形式5.4单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算5.5双筋矩形截面受弯构件简介5.6T形截面受弯构件简介5.7受弯构件斜截面承载力计算5.1受弯构件的内力杆件在纵向平面内受到力偶或垂直于杆轴线的横向力作用时，杆件的轴线将由直线变成曲线，这种变形称为弯曲。实际上，杆件在荷载作用下产生弯曲变形时，往往还伴随有其他变形。我们把以弯曲变形为主的构件称为受弯构件。梁和板，如房屋建筑中的楼（屋）面梁、楼（屋）面板、雨篷板、挑檐板、挑梁等是工程实际中典型的受弯构件，如图5.1所示。5.1.1慨述

2、实际工程中常见的梁，其横截面往往具有竖向对称轴（图3.2（a）、（b）、（c）），它与梁轴线所构成的平面称为纵向对称平面（图3.2（d））。若作用在梁上的所有外力（包括荷载和支座反力）和外力偶都位于纵向对称平面内，则梁变形时，其轴线将变成该纵向对称平面内的一条平面曲线，这样的弯曲称为平面弯曲。按支座情况不同，工程中的单跨静定梁分为悬臂梁、简支梁和外伸梁三类。在梁的计算简图中，梁用其轴线表示，梁上荷载简化为作用在轴线上的集中荷载或分布荷载，支座则是其对梁的约束，简化为可动铰支座、固定铰支座或固定端支座。梁相邻两支座间的距离称为梁的跨度。悬臂梁、简支梁、外伸梁的计算简图如图5.3所示。图

3、5.1受弯构件举例图5.2梁横截面的竖向对称轴及梁的纵向对称平面（a）、（b）、（c）梁横截面的竖向对称轴；（d）梁的纵向对称平面图5.3单跨静定梁的计算简图（a）悬臂梁；（b）简支梁；（c）、（d）外伸梁图5.4（a）为一平面弯曲梁。现用一假想平面将梁沿m-m截面处切成左、右两段。现考察左段（图5.4（b））。由平衡条件可知，切开处应有竖向力V和约束力偶M。若取右段分析，由作用与反作用关系可知，截面上竖向力V和约束力偶M的指向如图5.4(c)。V是与横截面相切的竖向分布内力系的合力，称为剪力；M是垂直于横截面的合力偶矩，称为弯矩。5.1.2梁的内力——剪力和弯矩的计算5.1.2.1

4、剪力和弯矩的概念剪力的单位为牛顿（N）或千牛顿（kN）；弯矩的单位是牛顿·米（N·m）或千牛·米（kN·m）。剪力和弯矩的正负规定如下：剪力使所取脱离体有顺时针方向转动趋势时为正，反之为负（图5.5（a）、（b））；弯矩使所取脱离体产生上部受压、下部受拉的弯曲变形时为正，反之为负（图5.5（c）、（d））。图5.4梁的内力图5.5剪力、弯矩的正负规定(a)、(b)剪力的正负规定；(c)、(d)弯矩的正负规定用截面法计算指定截面剪力和弯矩的步骤如下：（1）计算支反力；（2）用假想截面在需要求内力处将梁切成两段，取其中一段为研究对象；（3）画出研究对象的受力图，截面上未知剪力和弯矩均按

5、正向假设；（4）建立平衡方程，求解内力。5.1.2.2截面法计算剪力和弯矩【例5.1】如图5.6(a)所示简支梁，F1＝F2＝8kN，试求1-1截面的剪力和弯矩。【解】（1）求支座反力以AB梁为研究对象，假设支座反力FA和FB如图5.6所示。由∑MA＝0得：2F1＋5F2－8FB＝0FB=(2F+5F2)/8=(2×8+5×8)/8=7kN由∑Fy＝0得：FA+FB－F1－F2＝0FA=F1+F2-FB=8+8-7=9kN（2）求截面1-1的内力取1-1截面以左的梁段为研究对象，假设剪力V和弯矩M如图5.6(b)(按正向假设)。由∑Fy＝0得：FA－F1－V＝0V＝－F1＋FA＝-8

6、＋9＝1kN由∑MA＝0得：M－2F1－4V＝0M＝2F1+4V＝2×8＋4×1＝20kN·m计算结果V、M均为正值，说明其实际方向与所设方向相同。图5.6例5.1图5.2钢筋混凝土受弯构件的一般构造规定现浇板的厚度h取10mm为模数，同时必须满足现浇板的最小厚度。如下表所示：5.2.1板的构造规定5.2.1.1截面尺寸单向板双向板屋面板/民用建筑楼板工业建筑楼板车道下楼板60708080板中通常配置受力钢筋和分布钢筋。板中受力钢筋沿板的跨度方向在受拉区布置；分布钢筋布置在受力钢筋的内侧，并与受力钢筋垂直，交点处用细铁丝绑扎或焊接，共同形成钢筋网片。见图5.5所示。板中受力钢筋承担由

7、弯矩产生的拉力。板中分布钢筋的作用是固定受力钢筋的正确位置，抵抗混凝土因温度变化及收缩产生的拉应力，将板上的荷载有效地传到受力钢筋上去。5.2.1.2板的配筋图5.5板的配筋1.模数要求为了统一模板尺寸和便于施工，梁的截面尺寸应符合模数要求。当梁高h≤800mm时，h为50mm的倍数，当h＞800mm时，为100mm的倍数。当梁宽b≥250mm时，b为50mm的倍数；当梁宽b＜250mm时，梁宽可取b=120mm、150mm、180mm、200mm、220