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第四章 受弯构件的正截面受弯承载力 内容的分析和总结 本章是本课程上册一混凝土结构设计原理中最重要的一章，这是因为:①适筋梁正截 面受弯的三个受力阶段具有普遍意义，它揭示了混凝土结构的基本属性； 性材料的《材料力学》到学习钢筋混凝土材料的《混凝土结构》，在基本概念、计算方法 和构造等方面都需要有一个转变过程，在这个转变过程中，本章起着关键性的作朋； 以后各章，例如偏压、偏拉乃至砌体结构的学习有着重要影响； 中是最基本的也是最常遇到的“基本功”。 学习的目的和要求 (1)深人理解适筋梁正截面受弯的三个受力阶段，配筋率对梁正截面受弯破坏形态的影 响以及正截面受弯承载力计算的截面内力计算简图。 (2)熟练掌握单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法， 包括截面设计与复核的方法及适用条件的验算。 (3)掌握梁、板的主要构造规定。 本章主要学习内容： 梁、板的一般构造 受弯构件正截面受弯的受力全过程 正截面受弯承载力计算原则 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 T 形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 何谓受弯构件？ 设计受弯构件应满足的要求？ 弯矩作用 —— 沿正截面破坏——正截面受弯承载力要足够，配纵筋 弯矩、剪力共同作用 ——沿斜截面破坏 —— 斜截面承载力要足够，配箍筋 跨中：弯矩作用，沿正截面破坏，正截面受弯承载力要足够，配纵筋。 支座：弯矩、剪力共同作用，沿斜截面破坏，斜截面承载力要足够，配箍筋。 ◆钢筋混凝土受弯构件的设计内容： （1）正截面受弯承载力计算——按已知截面弯矩设计值M， 计算确定截面尺寸和纵向受力钢筋； （2）斜截面受剪承载力计算——按受剪计算截面的剪力设计值V，计算确定箍筋和弯起钢筋的数量； （3）钢筋布置——根据荷载产生的弯矩图和剪力图确定钢筋的布置； （4）正常使用阶段的裂缝宽度和挠度验算； （5） 绘制施工图。 §4.1 梁、板的一般构造 截面形状与尺寸 ◆ 结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。 ◆ 梁的截面形式常见的有矩形、T形、工形、箱形、Γ形、Π形。 ◆ 现浇单向板为矩形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度（b=1000mm）。 ◆ 预制板常见的有空心板、槽型板等。 考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠合梁和叠合板。 混凝土保护层厚度：－－纵向受力钢筋外边缘至混凝土表面的距离 为保证耐久性、防火性以及钢筋与混凝土的粘结性能，混凝土保护层厚度不应小于直径d和课本P447附表5－4中要求。 梁的构造要求： ◆钢筋的混凝土保护层厚度一般不小于25mm； ◆为保证混凝土浇注的密实性，梁底部钢筋的净距不小于25mm及钢筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5d； 梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，直径常用10~32。钢筋数量较多时，可多排配置，也可以采用并筋配置方式； 梁上部无受压钢筋时，需配置2根架立筋，直径一般不小于10mm； 梁高度h700mm时，在梁两侧沿高度每隔300~400mm设置一根纵向构造钢筋，直径≥10mm； ◆ 矩形截面梁高宽比h/b = 2.0~3.5T 形截面梁高宽比h/b = 2.5~4.0。 ◆ 为统一模板尺寸、便于施工： 梁宽度b = 120、150、180、200、220、 250、300、…(mm)， 梁高度h = 250、300、350、…、750、800、900、…(mm)。 板的构造要求： 混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d； ◆ 钢筋直径通常为6~12mm，Ⅰ级钢筋；板厚度较大时，钢筋直径可用14~18mm，Ⅱ级钢筋； ◆ 受力钢筋间距一般在70~200mm之间； ◆ 垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，在施工中固定受力钢筋的位置，同时抵抗温度和收缩等产生的拉应力。 §4.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段 第Ⅰ阶段--弹性受力阶段 ◆ 当受拉边缘应变达到混凝土极限拉应变时（et=etu），即为截面即将开裂的临界状态（Ⅰa状态）， 此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr （cracking moment）。 第Ⅱ阶段--带裂缝工作阶段 开裂截面受拉区混凝土退出工作，拉力转移给钢筋承担，使钢筋应力突然增加（应力重分布），中和轴有较大上移。 随着荷载增加，受拉区不断出现新裂缝，拉区混凝土逐步退出工作，截面抗弯刚度降低，荷载-挠度曲线（弯矩-曲率曲线）有明显的转折。 如果纵向应变的量测标距有足够的