混凝土设计与施工罗向荣3受弯构件承载力计算课件教学.pptVIP

受压翼缘有效宽度 的确定 1） 翼缘有效宽度： 翼缘上应力分布非均匀。为便于计算，设计中，根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼板宽度限制在一定的范围内，称为受压翼板的有效宽度。 2）T形截面翼缘计算宽度 的取值: T形截面 越宽, 越大, 抗弯内力臂越大。但实际压区应力分布如图所示。纵向压应力沿宽度分布不均匀。 办法：限制 的宽度, 使压应力分布均匀, 并取 。 实际应力图块 实际中和轴 有效翼缘宽度 等效应力图块 b?f 《公路桥规》规定，T形截面梁（内梁）的受压翼板有效宽度 用下列三者中最小值： （1）简支梁计算跨径的1/3。 （2）相邻两梁的平均间距。 （3） 。当 时，取（ ） 此处， 、 、 和 分别如图示， 为承托根部厚度。 按三种情况的最小值取用 结构规范采用 二、基本公式及适用条件 按受压区高度的不同分为两类： 第二类T形截面 第一类T形截面 1、第一类T形截面 视同 ×h的矩形截面，基本计算公式 ： （3-15） （3-16） （3-17） 计算图式 适用条件 （1） 第一类T形截面的x= ≤ ，即 ≤ 。 由于一般T形截面的 较小，因而 值也小，所以一般均能满足这个条件。 （2） ，b为T形截面的梁肋宽度 2、第二类T形截面 基本计算公式： 计算图式 适用条件： （1）x≤ ；（2） ≥ 。 （3-18） （3-19） 3、判定截面类型 则为第一类T形截面 ，否则为第二类。 当进行截面设计时，如果 当进行截面复核时，如果 从开始加荷到受拉区混凝土开裂，梁的整个截面均参加受力。虽然受拉区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形，但整个截面的受力基本接近线弹性。截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。 当受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时（et=etu），为截面即将开裂的临界状态，此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr（ cracking moment） 在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担，导致钢筋应力有一突然增加（应力重分布），这使中和轴比开裂前有较大上移。 荷载继续增加，钢筋拉应力、挠度变形不断增大，裂缝宽度也不断开展，但中和轴位置没有显著变化。由于受压区混凝土压应力不断增大，其弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应力图形逐渐呈曲线分布。当荷载达到某一数值时，纵向受拉钢筋将开始屈服。 该阶段钢筋的拉应变和受压区混凝土的压应变都发展很快，截面受压区边缘纤维应变增大到混凝土极限压应变时，构件即开始破坏。其后，再进行试验时虽然仍可以继续变形，但所承受的弯矩将开始降低，最后受压区混凝土被压碎而导致构件完全破坏。 第一阶段：抗裂计算的依据 第二阶段：构件在正常使用极限状态中 变形与裂缝宽度验算的依据 第三阶段：承载力极限状态计算的依据 二、正截面工作的三个阶段 3.2.2、受弯构件正截面破坏形态 钢筋混凝土受弯构件有两种破坏性质： 塑性破坏（延性破坏）：结构或构件在破坏前有明显变形 或其他征兆； 脆性破坏：结构或构件在破坏前无明显变形或其他征兆。 (a) (b) (c) P P P P P P 根据试验研究，钢筋混凝土受弯构件的破坏性质与配筋率ρ、钢筋强度等级、混凝土强度等级有关。对常用的热轧钢筋和普通强度混凝土，破坏形态主要受到配筋率ρ的影响。 正截面破坏的三种形态。 （a）少筋梁破坏 （b）适筋梁破坏 （c）超筋梁破坏 2）破坏性质：梁破坏前产生较大的挠度和塑性变形， 有明显的破坏预兆，属塑性破坏。 3）承载能力：取决于配筋率ρ 、钢筋的强度等级和混 凝土的强度等级。 1）破坏特征：受拉区钢筋先达到屈服强度，后压区混凝土被压碎而破坏。 1、适筋梁破坏——塑性破坏 1）破坏特征：破坏时压区混凝土被压碎，而拉区钢筋应力未达到屈服强度。 2）破坏性质：裂缝比较密，宽度较细，破坏前没有明显的破坏预兆，属脆性破坏 3）承载能力：取决于混凝土的抗压强度 2、超筋梁破坏——脆性破坏 3、少筋梁破坏——脆性破坏 1）破坏特征：拉区混凝土一开裂，受拉钢筋到屈服强度，梁很快破坏。 2）破坏性质：梁破坏前出现一条集中裂缝，宽度较大，但很突然，属脆性破坏。 3）承载能力：取决于混凝土的