【正文】 Ⅲ裂縫即將出現(xiàn) 縱向鋼筋屈服??????? ? =????? ??? ?? ? ??????? ?? ???????????破壞第 Ia階段：混凝土受壓區(qū)的應力基本上仍是三角形分布。 一、試驗研究 試驗目的 鋼筋混凝土梁的受力破壞過程； 在極限荷載作用 下正截面受力和變形特點。 彎起角： 45。 最小混凝土保護層厚度 ：應不小于鋼筋的公稱直徑，且應 符合規(guī)范要求 (附表 18) 鋼筋凈距： 架立筋箍筋主鋼筋凈距≥???? ? ???( 三層及三層以下)≥???? ? ??( 三層以上)??????水平縱向鋼筋箍筋主鋼筋?? ??? ≥ ????? ??????? ????≥ ???? ??????≥ ????? ??凈距≥ ???? ? ??? ????圖 37 （ 2） 箍筋 由斜截面承載力計算確定，并滿足構(gòu)造要求在梁內(nèi)是必須設置的。 間距： S ?200mm（因為過稀板內(nèi)鋼筋受力不均，過密混凝 土澆筑不密實）； 直徑：行車道板 φ≥10mm ，人行道板 φ≥8mm 最小混凝土保護層厚度 c：應不小于鋼筋的公稱直徑且 同時滿足規(guī)范規(guī)定的最小厚度要求。 補充 :準確描述應為全部縱向受拉鋼筋的合力作用點至受拉邊緣的距離 截面的有效高度 h0 ： sahh ??0b為矩形截面寬度或 T形截面梁肋寬度； 混凝土保護層 (附表 18) 從鋼筋 (主筋 )外表面至構(gòu)件截面表面之間的最短距離 作用： (1)防止鋼筋銹蝕 (2)使鋼筋和混凝土牢固粘結(jié)在一起 板按支承條件分：簡支、懸臂、連續(xù) 按受力特點和構(gòu)造分：懸臂板、周邊支承板（單向板、雙向板） 板的鋼筋 主梁梁肋端橫隔梁懸臂板（橋面板）周邊支承的板（橋面板）中橫隔梁單向板 當板僅為兩邊支承，或者四邊支承，但其 長邊與短邊的比值不小于 2時，稱單向板 。 受彎構(gòu)件的截面形式與構(gòu)造 為什么要規(guī)定構(gòu)造要求 ? ? 彌補理論上的不足 ? 施工要求 ? 工程實踐經(jīng)驗總結(jié) ? 其他技術(shù)經(jīng)濟要求 構(gòu)造要求的作用： （ 1）為初擬構(gòu)件尺寸提供參考（如梁h=l/10～ l/18， h/b=2～ 4）； （ 2）與計算相輔相成； （ 3）反映實際工程設計的特點。 破壞形態(tài) 正截面受彎破壞 ： 彎矩作用下產(chǎn)生的破壞（沿鉛垂面）。 第 三 章 受彎構(gòu)件正截面承載力計算 本章主要內(nèi)容： ? 受彎構(gòu)件的截面形式與構(gòu)造要求 ? 受彎構(gòu)件正截面受力全過程和破壞性特征 ? 受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本原則 ? 單筋矩形截面受彎構(gòu)件 ? 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件 ? T形截面受彎構(gòu)件 受彎構(gòu)件： P P M Pl/3 V P 截面上通常 有 彎矩 M和剪力 V共同作用 , 而軸力 N可以忽略的構(gòu)件。 斜截面受剪破壞 ： 彎矩和剪力共同作用下引起的破壞 （傾斜面） P P P P BC段稱為 純彎段 ， AB、 CD段稱為 彎剪段 + _ A B C D M B A C D V x?x?x?xy?xy?x?1?3?受彎構(gòu)件正截面承載力計算目的： 根據(jù)彎矩組合設計值 Md來確定鋼筋混凝土梁和板截面上縱向受力鋼筋的所需面積并進行鋼筋的布置 。 一、截面形式和尺寸 梁和板的區(qū)別 梁的截面高度一般大于其寬度，而板的截面高度則遠小于其寬度。板基本上沿一個方向（短邊方向）傳遞彎矩，受力鋼筋應沿短邊方向布置，長邊方向彎矩較小，需設分布鋼筋，以使板受力均勻。 直徑：行車道板 φ≥8 mm ，人行道板 φ≥6 mm (2)分布鋼筋： 屬于構(gòu)造配置鋼筋，其數(shù)量不通過計算 作用： 將力均勻地傳遞給受力鋼筋、固定主鋼筋、抵抗溫度 應力和收縮應力。 作用： ? 提高梁的抗剪能力 ? 與縱筋、架立筋等形成鋼筋骨架 ? 固定主鋼筋的位置 直徑： φ ≥8mm， φ ≥主鋼筋直徑的 1/4 肢數(shù)： 單肢 ——一般不采用 雙肢 ——一般采用單箍雙肢 四肢 ——所箍受拉鋼筋每層多于 5根或所箍受壓 鋼筋每層多余 3根時采用。 h彎起鋼筋架立鋼筋箍筋縱向鋼筋圖31 6 焊 接鋼筋骨架圖31 5 綁 扎鋼筋骨架受壓鋼筋 ????受拉鋼筋箍筋? ??????????? ?????? ???????（ 4） 架立鋼筋 構(gòu)造鋼筋，按構(gòu)造要求布置 作用： 固定箍筋并使主鋼筋和箍筋能綁扎成骨架 直徑： 10~14mm 架立鋼筋 主鋼筋 梁上部無受壓鋼筋時，需配置架立鋼筋 （ 5） 縱向水平鋼筋 抵抗 溫度應力與混凝土收縮應力，防止因混凝土受縮及溫度變化而產(chǎn)生 裂縫 作用： 6～ 8mm，當梁高時，沿梁肋高度的兩側(cè)，并在箍筋外側(cè)水平方向設置 直徑： 面積： （ ～ ） bh （其中 b梁肋寬度， h為梁高） 間距：在受拉區(qū)不應大于腹板寬 度 b，且不應大于 200mm， 在受壓區(qū)不應大于 300mm。 試驗簡介 1）適量配筋，對稱加載，研究純彎段 2）測點布置：撓度，應變 3）觀測成果：荷載施加力值，撓度、應變數(shù)據(jù)，觀測裂縫 應變測點? ??? ??百分表??????應變測點彎矩M圖剪力 V 圖?????簡支梁三等分加載示意圖 第 I階段：梁混凝土全截面工作，混凝土的壓應力和拉應力基本上都呈三角形分布。但由于受拉區(qū)混凝土塑性變形的發(fā)展，拉應變增長較快，拉區(qū)混凝土的應力圖形為曲線形。 第 IIIa階段：截面受壓上邊緣的混凝土壓應變達到其極限壓應變值，壓應力圖呈明顯曲線形，壓區(qū)混凝土的抗壓強度耗盡，混凝土被壓碎、梁破壞，在這個階段，縱向鋼筋的拉應力仍維持在屈服強度。 當受拉邊緣的拉應變達到混凝土極限拉應變時（ ?t=?tu），為截面即將開裂的臨界狀態(tài)，此時的彎矩值稱為 開裂彎矩 Mcr（ cracking moment） 在開裂瞬間，開裂截面受拉區(qū)混凝土退出工作，其開裂前承擔的拉力將轉(zhuǎn)移給鋼筋承擔，導致鋼筋應力有一突然增加（應力重分布），這使中和軸比開裂前有較大上移。 該階段鋼筋的拉應變和受壓區(qū)混凝土的壓應變都發(fā)展很快， 截面受壓區(qū)邊緣纖維應變增大到混凝土極限壓應變時，構(gòu)件即開始破壞。對常用的熱軋鋼筋和普通強度混凝土，破壞形態(tài)主要受到配筋率 ρ 的影響。 1） 破壞特征： 受拉區(qū)鋼筋先達到屈服強度，后壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。 3） 承載能力： 取決于混凝土的抗拉強度 基本假定 在前述 試驗 研究的基礎上 正截面承載力 計算圖式 正截面承載力 基本公式 基本公式 適用條件 正截面承載力基本公式建立的方法 建立基本公式的方法 ?材料力學： 通過 幾何條件、物理條件 和 平衡關(guān)系 建立 ?為什么鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能直接使用材料力學公式？ 鋼筋混凝土：非勻質(zhì)、非彈性和非連續(xù)的材料 ?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)怎樣建立基本公式？ 考慮鋼筋混凝土材料的性能特點 ， 通過 幾何條件 、 物理條件 和 平衡關(guān)系 建立 。其表達式為 問題：材料力學中單向狀態(tài)下應力應變的物理關(guān)系？ cucccccccff??????????????????????????????000211《 混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 》 GB500102022 ? ?506012 , ??? kcufn? ? 5,0 ????? kcuf?? ? 5, 10500 0 3 ????? kcucu f?其中 2)鋼筋的 ?－ ?關(guān)系 采用簡化的 理想彈塑性 應力應變關(guān)系（如圖）。 （等效矩形應力圖形與實際拋物線應力圖形的形心位置相同） （ 2） 保持合力 C的大小不變。詳見 附表 19 的鋼筋混凝土梁 四、 最小配筋率 m in00 . 4 5 , 0 2 %s tdsdAfb h f??? ? ? 且 不 小 于 .對受彎構(gòu)件： min?造價? ?經(jīng)濟配筋率鋼混凝土總造價經(jīng)濟配筋率 梁： ~% 板： ~% 一、 基本公式及適用條件 167。 公式 313 當 ?=?b時 ， 最大配筋率 ρ max為 sdcdb ff?? ?m a x x≤ ?bh0 （ 319） ρ ≤ ρ max 顯然，適筋梁的配筋率 ρ 應滿足： （ 320） 意義相同，防止超筋梁 在實際計算中，多采用 前者 ρ ≤ ρ max ——最小配筋率 （ 2）為防止出現(xiàn)少筋梁的情況，計算的配筋率 ρ 應當滿足： ρ ≥ ρ min （ 321） 少筋梁與適筋梁的界限。 在變截面中還包括截面尺寸相對較小，而彎矩組合設計值相對較大的截面 受彎構(gòu)件正截面承載力計算：可分為對控制截面進行截面設計和截面復核 兩類計算問題。 解： 4個未知數(shù)（ x、 b、 h、 As），先確定或假定 2個 ① 由 b構(gòu)造定（ b對承載力影響?。? 假定 ：一般經(jīng)濟配筋率 對于板 ％～ ％， 矩形梁 ％～ ％， T梁 2％～ ％ ② ， ③ 由基本方程 得 估計 ，選定 后取整數(shù) ④ 已知 ，則變成了第一種設計情況。 ，便于復核。 解：① 檢查構(gòu)造要求 ② 為已知 （不需再假設） ， sAsdfcdfuMsa當求得的 Mu＜ M時，可采取提高混凝土級別、修改截面尺寸，或改為雙筋截面等措施。2 sa 雙筋截面受壓鋼筋應變計算分析圖 )()1(39。xaxaxax scscsccus ????????)(0 0 3 39。2 sax ?)2 ( 39。 ?s?? 對 R235級鋼筋 sksss fM P aE ??????? 539。39。39。39。0 0 0( ) ( )2d u c d s d s sxM M f b x h f A h a? ? ? ? ? ?39。sax?0hx b??若求得 x＜ 2 ，則表明受壓鋼筋 可能達不到其抗壓強度設計值 （基本方程多一未知數(shù)） 。sa39。 ? 截面設計內(nèi)容： 選材、確定截面尺寸、配筋計算。sa 0 sh h a??200 ( 1 0. 5 )D u c d b bM M f bh? ? ?? ? ?b???理解一：在實際計算中，應使截面的總鋼筋截面積 為最小 由式（ 333）和式（ 334）可得 )( ss AA ???b??