2.2配筋率对梁破坏特征的影响.ppt

受弯构件： 同时受到弯矩M和剪力V共同作用, 而N可以忽略的构件。 p p l l l M pl V p 第二章概述 受弯构件的主要破坏形态: 沿弯矩最大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线垂直 沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交 适筋梁破坏 P P P P ... 适筋梁破坏经历了三个阶段。 应变图 应力图 ?y My fyAs IIa M ?sAs II ?sAs M I ?c max Mu fyAs=Z D xf IIIa M fyAs III ?sAs ?t max Mcr Ia ftk Z 3.2受弯构件正截面承载力计算 3.2.1配筋率及破坏特征 1）配筋百分率 设正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向距离为as，则合力点至截面受压区边缘的竖向距离h0＝h－as。其中，h是截面高度，由于对正截面受弯承载力起作用的是h0，而不是h，所以称h0为截面的有效高度，称bh0为截面的有效面积，b是截面宽度。 纵向受拉钢筋的总截面面积用As表示，单位为mm2。纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积bh0的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，用ρ表示，或简称配筋率，用百分数来计量，即 纵向受拉钢筋的配筋百分率ρ在一定程度上标志了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比率，它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标。 3.2.1配筋率及破坏特征 1）配筋百分率 纵向受拉钢筋的配筋百分率ρ在一定程度上标志了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比率，它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指标。 根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为三种破坏类型， 适筋梁破坏: ρ min≤ ρ ≤ ρ max 超筋梁破坏: ρ ＞ ρ max 少筋梁破坏: ρ ＜ ρ min 4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态 结构、构件和截面的破坏有脆性破坏和延性破坏两种类型。脆性破坏将造成严重后果，且材料没有得到充分利用，因此在工程中，脆性破坏类型是不允许的。 图3-8 梁的三种破坏形态 （a）适筋破坏；（b）超筋破坏； （c）少筋破坏 ②超筋梁 开裂, 裂缝多而细，钢筋应力不高, 最终由于压区砼压碎而崩溃。 裂缝、变形均不太明显, 破坏具有脆性性质。 钢材未充分发挥作用。 设计不允许。 P P P P ... 超筋破坏 适筋破坏 ③少筋梁破坏 一裂即断, 由砼的抗拉强度控制, 承载力很低。 破坏很突然, 属脆性破坏。 砼的抗压承载力未充分利用。 设计不允许。 P P P P ... 适筋破坏 少筋破坏 4.2.3 界限破坏及界限配筋率 比较适筋梁和超筋梁的破坏，可以发现，两者的差异在于：前者破坏始自受拉钢筋屈服；后者则始自受压区混凝土压碎。显然，总会有一个界限配筋率ρb，这时钢筋应力到达屈服强度的同时受压区边缘纤维应变也恰好到达混凝土受弯时的极限压应变值。这种破坏形态称为“界限破坏”，即适筋梁与超筋梁的界限。 ρ=ρb时，受拉钢筋应力到达屈服强度的同时受压区混凝土压碎使截面破坏。界限破坏也属于延性破坏类型，所以界限配筋的梁也属于适筋梁的范围。 §1.3 3、 适筋梁与少筋梁的界限及最小配筋率 少筋破坏的特点是一裂就坏，所以从理论上讲，纵向受拉钢筋的最小配筋率 应是这样确定的：按Ⅲa阶段计算钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力与按Ia阶段计算的素混凝土受弯构件正截面受弯承载力两者相等。但是，考虑到混凝土抗拉强度的离散性，以及收缩等因素的影响，所以在实用上，最小配筋率 往往是根据传统经验得出的。为了防止梁“一裂即坏”，适筋梁的配筋率应大于 。（注意：其计算采用全截面面积，即As,min= ?min bh ） 我国《混凝土设计规范》规定： (1)受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件，其一侧纵向受拉钢筋的配筋率不应小于0.2%和45ft/fy%中的较大值； (2)卧置于地基上的混凝土板，板的受拉钢筋的最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15％。 由相对界限受压区高度?b可推出最大配筋率?max。