第四章受彎構(gòu)件

1、 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 1. 梁、板鋼筋的作用及配筋構(gòu)造要求；梁、板鋼筋的作用及配筋構(gòu)造要求； 2. 梁正截面受彎破壞形態(tài)及特征；梁正截面受彎破壞形態(tài)及特征； 3. 單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定、應(yīng)力簡(jiǎn)圖、計(jì)算方法及適用條件；本假定、應(yīng)力簡(jiǎn)圖、計(jì)算方法及適用條件；本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 4. .單筋單筋T T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的應(yīng)力形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的應(yīng)力 簡(jiǎn)圖、計(jì)算方法及適用條件；簡(jiǎn)圖、計(jì)算方法及適用條件； 5. 受彎

2、構(gòu)件斜截面受剪破壞形態(tài)、計(jì)算公式及適用條受彎構(gòu)件斜截面受剪破壞形態(tài)、計(jì)算公式及適用條 件、承載力計(jì)算方法；件、承載力計(jì)算方法； 6. 保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施；保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施； 7. 受彎構(gòu)件的變形及裂縫寬度驗(yàn)算；受彎構(gòu)件的變形及裂縫寬度驗(yàn)算；第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 理解梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎理解梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。鉤、錨固與連接要求。 第第 一一 講講教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連

3、接要求。鉤、錨固與連接要求。 梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求及鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。鉤、錨固與連接要求。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.1.1 4.1.1 截面形式及尺寸截面形式及尺寸 1.1.截面形式截面形式 梁：主要有矩形、形、倒形、形、梁：主要有矩形、形、倒形、形、形、十形、十字形、花籃形等。字形、花籃形等。 第一節(jié)第一節(jié) 構(gòu)造要求構(gòu)造要求？第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件梁的截面形式常見(jiàn)的有梁的截面形式常見(jiàn)的有矩形、矩形、T形、工形、箱形、形、工形、箱形、

4、形、形、形形現(xiàn)澆單向板為矩形截面，高度現(xiàn)澆單向板為矩形截面，高度h取板厚，寬度取板厚，寬度b取單位寬度取單位寬度（b=1000mm）預(yù)制板常見(jiàn)的有空心板、槽型板等預(yù)制板常見(jiàn)的有空心板、槽型板等考慮到施工方便和結(jié)構(gòu)整體性要求，工程中也有采用預(yù)制和現(xiàn)澆結(jié)考慮到施工方便和結(jié)構(gòu)整體性要求，工程中也有采用預(yù)制和現(xiàn)澆結(jié)合的方法，形成疊合梁和疊合板合的方法，形成疊合梁和疊合板第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系2.2.梁、板的截面尺寸梁、板的截面尺寸 梁、板的截面尺寸必須滿(mǎn)足承載力、剛度和裂縫控梁、板的截面尺寸必須滿(mǎn)足承載力、剛度和裂縫控制要求，同時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足模數(shù)，以利模板定型化。制要求，同時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足模數(shù)

5、，以利模板定型化。板：一般為矩形、空心板、槽形板等（圖板：一般為矩形、空心板、槽形板等（圖3.1.2）。）。 第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 （1 1）按剛度要求）按剛度要求 梁、板的截面高度不宜小于規(guī)范所列數(shù)值。梁、板的截面高度不宜小于規(guī)范所列數(shù)值。 （2 2）按模數(shù)要求）按模數(shù)要求 梁的截面高度梁的截面高度h一般可取一般可取250、300800、900、1000等，等，h800mm時(shí)以時(shí)以50mm為模數(shù)，為模數(shù)，h800mm時(shí)以時(shí)以100mm為模數(shù)；矩形梁的截面寬度和為模數(shù)；矩形梁的截面寬度和T形截面的肋寬形截面的肋寬b宜采用宜采用100、120、150、180、200、220、

6、250mm，大于，大于250mm時(shí)以時(shí)以50mm為模數(shù)。梁適宜的截面高寬比為模數(shù)。梁適宜的截面高寬比h/b，矩形截面為，矩形截面為23.5，T形截面為形截面為2.54。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 （3 3）按構(gòu)造要求）按構(gòu)造要求 現(xiàn)澆板的厚度不應(yīng)小于規(guī)范所列的數(shù)值?，F(xiàn)澆板的厚度一般取現(xiàn)澆板的厚度不應(yīng)小于規(guī)范所列的數(shù)值?，F(xiàn)澆板的厚度一般取為為10mm的倍數(shù)，工程中現(xiàn)澆板的常用厚度為的倍數(shù)，工程中現(xiàn)澆板的常用厚度為60、70、80、100、120mm。 第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.1.2 4.1.2 梁、板的配筋梁、板的配筋（1 1）梁的配筋）梁的配筋 梁中通常配置縱

7、向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等，梁中通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等，構(gòu)成鋼筋骨架。構(gòu)成鋼筋骨架。圖圖4-1 梁的配筋梁的配筋第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系圖圖4-1 梁鋼筋骨骨料（一）梁鋼筋骨骨料（一）第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系圖圖4-1 梁鋼筋骨骨料（二）梁鋼筋骨骨料（二）第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系圖圖4-1 梁鋼筋骨骨料（三）梁鋼筋骨骨料（三）第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋 作用：作用：配置在受拉區(qū)的縱向受力鋼筋主要用來(lái)承受由彎矩在配置在受拉區(qū)的縱向受

8、力鋼筋主要用來(lái)承受由彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力，配置在受壓區(qū)的縱向受力鋼筋則是用來(lái)補(bǔ)充混凝梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力，配置在受壓區(qū)的縱向受力鋼筋則是用來(lái)補(bǔ)充混凝土受壓能力的不足。土受壓能力的不足。 直徑：直徑：直徑應(yīng)當(dāng)適中，太粗不便于加工，與混凝土的粘結(jié)直徑應(yīng)當(dāng)適中，太粗不便于加工，與混凝土的粘結(jié)力也差；太細(xì)則根數(shù)增加，在截面內(nèi)不好布置，甚至降低受彎承載力也差；太細(xì)則根數(shù)增加，在截面內(nèi)不好布置，甚至降低受彎承載力。梁縱向受力鋼筋的常用直徑力。梁縱向受力鋼筋的常用直徑d=1225mm。當(dāng)。當(dāng)h300mm時(shí)，時(shí)，d8mm；當(dāng)；當(dāng)h300mm時(shí)，時(shí)，d10mm。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 根數(shù)：根數(shù)：梁

9、中受拉鋼筋的根數(shù)不應(yīng)少于梁中受拉鋼筋的根數(shù)不應(yīng)少于2根，最好不少于根，最好不少于34根?？v向受力鋼筋應(yīng)盡量布置成一層。當(dāng)一層排不下時(shí)，可布置成根?？v向受力鋼筋應(yīng)盡量布置成一層。當(dāng)一層排不下時(shí)，可布置成兩層，但應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩層以上的受力鋼筋，以免過(guò)多地影響截兩層，但應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩層以上的受力鋼筋，以免過(guò)多地影響截面受彎承載力面受彎承載力。 圖圖4-2 受力鋼筋的排列受力鋼筋的排列第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件 d=1032mm(常用常用)h0=h-as單排單排 a= 35mm雙排雙排 a= 5560mmh0a30mm1.5dccmin dcmin1.5dcmin1.

10、5dccmin dccmin d梁的構(gòu)造要求梁的構(gòu)造要求：為保證為保證RC結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的耐久性耐久性、防火性防火性以及鋼筋以及鋼筋與混凝土的與混凝土的粘結(jié)性能粘結(jié)性能，鋼筋的混凝土保護(hù)，鋼筋的混凝土保護(hù)層層(cover)厚度一般不小于厚度一般不小于 25mm；為保證混凝土澆注的密實(shí)性為保證混凝土澆注的密實(shí)性(consolidation)，梁底部鋼筋的凈距梁底部鋼筋的凈距(clear spacing)不小于不小于25mm及鋼筋直徑及鋼筋直徑d，梁上部鋼筋的凈距不，梁上部鋼筋的凈距不小于小于 30mm及及1.5 d；梁底部縱向受力鋼筋一般不少于梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根，直徑根，直徑常用常用1

11、032mm。鋼筋數(shù)量較多時(shí)，可多排。鋼筋數(shù)量較多時(shí)，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；配置，也可以采用并筋配置方式； 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件h0a30mm1.5dccmin dcmin1.5dcmin1.5dccmin dccmin d梁的構(gòu)造要求：梁的構(gòu)造要求：為保證為保證RC結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的耐久性耐久性、防火性防火性以及鋼筋以及鋼筋與混凝土的與混凝土的粘結(jié)性能粘結(jié)性能，鋼筋的混凝土保護(hù)，鋼筋的混凝土保護(hù)層層(cover)厚度一般不小于厚度一般不小于 25mm；為保證混凝土澆注的密實(shí)性為保證混凝土澆注的密實(shí)性(consolidation)，梁底部鋼筋的凈距梁底部鋼筋的凈距(cl

12、ear spacing)不小于不小于25mm及鋼筋直徑及鋼筋直徑d，梁上部鋼筋的凈距不，梁上部鋼筋的凈距不小于小于 30mm及及1.5 d；梁底部縱向受力鋼筋一般不少于梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根，直徑根，直徑常用常用1025mm。鋼筋數(shù)量較多時(shí)，可多排。鋼筋數(shù)量較多時(shí)，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；配置，也可以采用并筋配置方式； 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件 d=1032mm(常用常用)h0=h-as單排單排 a= 35mm雙排雙排 a= 5560mmh0a30mm1.5dccmin dcmin1.5dcmin1.5dccmin dccmin d梁上部無(wú)受壓鋼筋時(shí)，需配置

13、梁上部無(wú)受壓鋼筋時(shí)，需配置2根根架立筋架立筋(hanger bars)，以便與箍筋和梁底部縱筋形，以便與箍筋和梁底部縱筋形成鋼筋骨架，直徑一般不小于成鋼筋骨架，直徑一般不小于10mm；梁高度梁高度h500mm時(shí)，要求在梁兩側(cè)沿高度時(shí)，要求在梁兩側(cè)沿高度每隔每隔250設(shè)置一根設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋縱向構(gòu)造鋼筋(skin reinforcement)，以減小梁腹部的裂縫寬度，以減小梁腹部的裂縫寬度，直徑直徑10mm；矩形截面梁高寬比矩形截面梁高寬比h/b=2.03.5 T形截面梁高寬比形截面梁高寬比h/b=2.54.0。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件 d=1032mm(常用常用)h0=h-

14、as單排單排 a= 35mm雙排雙排 a= 5560mmh0a30mm1.5dccmin dcmin1.5dcmin1.5dccmin dccmin d為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工，通常采用：為統(tǒng)一模板尺寸、便于施工，通常采用： 梁寬度梁寬度b=120、150、180、200、220、250、300、350、(mm) 梁高度梁高度h=250、300、750、800、900、(mm)。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 架立鋼筋架立鋼筋 位置：位置：設(shè)置在受壓區(qū)外緣兩側(cè)，并平行于縱向受力鋼筋。設(shè)置在受壓區(qū)外緣兩側(cè)，并平行于縱向受力鋼筋。 作用作用：一是固定箍筋位置以形成梁的鋼筋骨架；二是承受：一是固定箍筋位置

15、以形成梁的鋼筋骨架；二是承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止發(fā)生裂縫。受壓區(qū)因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止發(fā)生裂縫。受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋可兼作架立鋼筋。配置的縱向受壓鋼筋可兼作架立鋼筋。 第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 彎起鋼筋彎起鋼筋 作用作用：彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分，在靠近支彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分，在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來(lái)承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力，座的彎起段彎矩較小處則用來(lái)承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力，即作為受剪鋼筋的一部分。即作為受剪鋼筋的一部分。 彎起角彎起角：鋼筋的彎起角度一般為鋼筋的彎起角度一般為

16、45，梁高，梁高h(yuǎn)800mm時(shí)可采用時(shí)可采用60。彎起鋼筋位置彎起鋼筋位置：圖圖4-3 彎起鋼筋的位置彎起鋼筋的位置第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 箍筋箍筋 作用：作用：承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，并通過(guò)綁承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，并通過(guò)綁扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起，形成空間骨架。扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起，形成空間骨架。 設(shè)置范圍：設(shè)置范圍：按計(jì)算不需要箍筋的梁，當(dāng)梁的截面高度按計(jì)算不需要箍筋的梁，當(dāng)梁的截面高度h300mm，應(yīng)沿梁全長(zhǎng)按構(gòu)造配置箍筋；當(dāng)，應(yīng)沿梁全長(zhǎng)按構(gòu)造配置箍筋；當(dāng)h=150300mm時(shí)，時(shí)，可僅在梁的端部各可僅在梁的端部各1/4跨度范圍

17、內(nèi)設(shè)置箍筋，但當(dāng)梁的中部跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋，但當(dāng)梁的中部1/2跨跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時(shí)，仍應(yīng)沿梁的全長(zhǎng)設(shè)置箍筋；若度范圍內(nèi)有集中荷載作用時(shí)，仍應(yīng)沿梁的全長(zhǎng)設(shè)置箍筋；若h150mm，可不設(shè)箍筋。，可不設(shè)箍筋。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 鋼筋級(jí)別：鋼筋級(jí)別：梁內(nèi)箍筋宜采用梁內(nèi)箍筋宜采用HPB235、HRB335、HRB400級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。 直徑：直徑：當(dāng)梁截面高度當(dāng)梁截面高度h800mm時(shí)，時(shí)，不宜小于不宜小于6mm；當(dāng)當(dāng)h800mm時(shí)，不宜小于時(shí)，不宜小于8mm。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí)，箍筋直徑還不應(yīng)小于縱向受壓鋼筋最大直徑的鋼筋時(shí)，

18、箍筋直徑還不應(yīng)小于縱向受壓鋼筋最大直徑的1/4。為了。為了便于加工，箍筋直徑一般不宜大于便于加工，箍筋直徑一般不宜大于12mm。箍筋的常用直徑為。箍筋的常用直徑為6、8、10mm。 間距：間距：應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí)，箍筋的間距不應(yīng)大于筋時(shí)，箍筋的間距不應(yīng)大于15d（d為縱向受力為縱向受力第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系鋼筋的最小直徑），同時(shí)不應(yīng)大于鋼筋的最小直徑），同時(shí)不應(yīng)大于400mm；當(dāng)一層內(nèi)的縱向受壓；當(dāng)一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于鋼筋多于5根且直徑大于根且直徑大于18mm時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于時(shí)，箍筋間距

19、不應(yīng)大于10d。 箍筋形式箍筋形式：圖圖4-4 箍筋的形式箍筋的形式第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 端部構(gòu)造：端部構(gòu)造：應(yīng)采用應(yīng)采用135彎鉤，彎鉤端頭直段長(zhǎng)度不小于彎鉤，彎鉤端頭直段長(zhǎng)度不小于50mm，且不小于，且不小于5d。 縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋 作用：作用：當(dāng)梁的截面高度較大時(shí)，為了防止在梁的側(cè)面產(chǎn)生垂直當(dāng)梁的截面高度較大時(shí)，為了防止在梁的側(cè)面產(chǎn)生垂直于梁軸線(xiàn)的收縮裂縫，同時(shí)也為了增強(qiáng)鋼筋骨架的剛度，增強(qiáng)梁的于梁軸線(xiàn)的收縮裂縫，同時(shí)也為了增強(qiáng)鋼筋骨架的剛度，增強(qiáng)梁的抗扭作用?？古ぷ饔谩５谒恼?受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件第四章 受彎構(gòu)件 江海

20、職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 設(shè)置條件：梁的腹板高度設(shè)置條件：梁的腹板高度h hw w450mm450mm圖圖4-5 縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋縱向構(gòu)造鋼筋及拉筋第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系（2 2）板的配筋）板的配筋 板通常只配置縱向受力鋼筋和分布鋼筋板通常只配置縱向受力鋼筋和分布鋼筋 圖圖4-6 板的配筋板的配筋第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 受力鋼筋受力鋼筋 作用：用來(lái)承受彎矩產(chǎn)生的拉力。作用：用來(lái)承受彎矩產(chǎn)生的拉力。 直徑：常用直徑為直徑：常用直徑為6、8、10、12mm。 間距：當(dāng)間距：當(dāng)h150mm時(shí)，不宜大于時(shí)，不宜大于200mm；當(dāng)；當(dāng)h150mm時(shí)，不宜大于時(shí)，不宜大于1

21、.5h，且不宜大于，且不宜大于300mm。板的受力鋼。板的受力鋼筋間距通常不宜小于筋間距通常不宜小于70mm。 分布鋼筋分布鋼筋 作用：一是固定受力鋼筋的位置，形成鋼筋網(wǎng)；二是將板上作用：一是固定受力鋼筋的位置，形成鋼筋網(wǎng)；二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去；三是防止溫度或混凝土收縮等原因荷載有效地傳到受力鋼筋上去；三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。沿跨度方向的裂縫。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件板的構(gòu)造要求：板的構(gòu)造要求：混凝土保護(hù)層厚度一般不小于混凝土保護(hù)層厚度一般不小于15mm和鋼筋直徑和鋼筋直徑d；鋼筋直徑通常為鋼筋直徑通常為612mm，級(jí)鋼筋

22、；級(jí)鋼筋； 板厚度較大時(shí)，鋼筋直徑可用板厚度較大時(shí)，鋼筋直徑可用1418mm，級(jí)鋼筋；級(jí)鋼筋；受力鋼筋間距一般在受力鋼筋間距一般在100250mm之間；之間；垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置垂直于受力鋼筋的方向應(yīng)布置分布鋼筋分布鋼筋，以便將荷載均勻地傳遞給受力鋼，以便將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時(shí)也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時(shí)也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力。生的應(yīng)力。20070C15, d分布筋h0h0 = h -20 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 數(shù)量：梁式板中單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單數(shù)量：梁式板中單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截

23、面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的位寬度上受力鋼筋截面面積的15，且不宜小于該方向板截面面積，且不宜小于該方向板截面面積的的0.15%。分布鋼筋的。分布鋼筋的直徑不宜小于直徑不宜小于6mm，常用直徑為，常用直徑為6、8mm。 間距：間距：不宜大于不宜大于250mm；當(dāng)集中荷載較大時(shí)，分布鋼筋截；當(dāng)集中荷載較大時(shí)，分布鋼筋截面面積應(yīng)適當(dāng)增加，面面積應(yīng)適當(dāng)增加，間距不宜大于間距不宜大于200mm。分布鋼筋應(yīng)沿受力鋼。分布鋼筋應(yīng)沿受力鋼筋直線(xiàn)段均勻布置，并且受力鋼筋所有轉(zhuǎn)折處的內(nèi)側(cè)也應(yīng)配置。筋直線(xiàn)段均勻布置，并且受力鋼筋所有轉(zhuǎn)折處的內(nèi)側(cè)也應(yīng)配置。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.1

24、.3 混凝土保護(hù)層厚度 作用：作用：一是保護(hù)鋼筋不致銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性；二是保證一是保護(hù)鋼筋不致銹蝕，保證結(jié)構(gòu)的耐久性；二是保證鋼筋與混凝土間的粘結(jié)；三是在火災(zāi)等情況下，避免鋼筋過(guò)早軟化。鋼筋與混凝土間的粘結(jié)；三是在火災(zāi)等情況下，避免鋼筋過(guò)早軟化。 大?。捍笮。阂?guī)范規(guī)范根據(jù)構(gòu)件種類(lèi)、構(gòu)件所處的環(huán)境條件和混凝土根據(jù)構(gòu)件種類(lèi)、構(gòu)件所處的環(huán)境條件和混凝土的強(qiáng)度等級(jí)等規(guī)定了混凝土的保護(hù)層的最小厚度。按表的強(qiáng)度等級(jí)等規(guī)定了混凝土的保護(hù)層的最小厚度。按表4-3確定。確定。 第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.1.4 4.1.4 鋼筋的彎鉤、錨固與連接鋼筋的彎鉤、錨固與連接 保證鋼筋和混凝土之間

25、粘結(jié)力的措施：保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施： （1）材料措施：）材料措施：選擇適當(dāng)?shù)幕炷翉?qiáng)度等級(jí)，采用粘結(jié)強(qiáng)度較選擇適當(dāng)?shù)幕炷翉?qiáng)度等級(jí)，采用粘結(jié)強(qiáng)度較高的變形鋼筋等；高的變形鋼筋等； （2）構(gòu)造措施：）構(gòu)造措施：保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋間距，保證足夠的混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋間距，保證受力鋼筋有足夠的錨固長(zhǎng)度，光面鋼筋端部設(shè)置彎鉤，綁扎鋼保證受力鋼筋有足夠的錨固長(zhǎng)度，光面鋼筋端部設(shè)置彎鉤，綁扎鋼筋的接頭保證足夠的搭接長(zhǎng)度并且在搭接范圍內(nèi)加密箍筋等。筋的接頭保證足夠的搭接長(zhǎng)度并且在搭接范圍內(nèi)加密箍筋等。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 1.1.鋼筋的彎鉤鋼筋的彎鉤 彎鉤設(shè)置

26、條件：彎鉤設(shè)置條件：綁扎鋼筋骨架中的受拉光面鋼筋。綁扎鋼筋骨架中的受拉光面鋼筋。 標(biāo)準(zhǔn)彎鉤的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)彎鉤的構(gòu)造: 第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 2.2.鋼筋的錨固鋼筋的錨固 定義：鋼筋混凝土構(gòu)件中，某根鋼筋若要發(fā)揮其在某個(gè)定義：鋼筋混凝土構(gòu)件中，某根鋼筋若要發(fā)揮其在某個(gè)截面的強(qiáng)度，則必須從該截面向前延伸一個(gè)長(zhǎng)度，以借助該長(zhǎng)度截面的強(qiáng)度，則必須從該截面向前延伸一個(gè)長(zhǎng)度，以借助該長(zhǎng)度上鋼筋與混凝土的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中，這一長(zhǎng)度稱(chēng)為上鋼筋與混凝土的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中，這一長(zhǎng)度稱(chēng)為錨固長(zhǎng)度。鋼筋的錨固長(zhǎng)度取決于鋼筋強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度，并與錨固長(zhǎng)度。鋼筋的錨固長(zhǎng)度取決于鋼筋強(qiáng)度

27、及混凝土強(qiáng)度，并與鋼筋外形有關(guān)。鋼筋外形有關(guān)。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系小小 結(jié)：結(jié)： 1. 梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求梁、板截面配筋的基本構(gòu)造要求; 2. 鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。鋼筋的彎鉤、錨固與連接要求。作業(yè)布置：作業(yè)布置： 預(yù)預(yù) 習(xí)：習(xí)：4.2.1； 思考題：思考題： 4.1、4.2 。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程和破壞特征。受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程和破壞特征。 第四章第四章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 第第 二二 講講教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算公式。單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力

28、計(jì)算公式。受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程和破壞特征。受彎構(gòu)件的破壞過(guò)程和破壞特征。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.2.1 4.2.1 單筋矩形截面單筋矩形截面 1.1.單筋截面受彎構(gòu)件沿正截面的破壞特征單筋截面受彎構(gòu)件沿正截面的破壞特征 根據(jù)梁縱向鋼筋配筋率的不同，鋼筋混凝土梁可分為根據(jù)梁縱向鋼筋配筋率的不同，鋼筋混凝土梁可分為適筋梁、超筋梁和少筋梁三種類(lèi)型，不同類(lèi)型梁的具有適筋梁、超筋梁和少筋梁三種類(lèi)型，不同類(lèi)型梁的具有不同破壞特征不同破壞特征。 第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件配筋率的影響配筋率的影響鋼筋混凝土構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種材料，隨著它們的配鋼筋混凝土構(gòu)件

29、是由鋼筋和混凝土兩種材料，隨著它們的配比變化，將對(duì)其受力性能和破壞形態(tài)有很大影響。比變化，將對(duì)其受力性能和破壞形態(tài)有很大影響。配筋率配筋率0bhAsh0haAsbReinforcement Ratio 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.2.1 4.2.1 受彎構(gòu)件正截面受彎的受力過(guò)程受彎構(gòu)件正截面受彎的受力過(guò)程habAsh0 xnecesf 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系habAsh0 xnecesfxnecesfMAshabh0habAsh0exncesfMcrMft 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系habAsh0 xnecesfMyfybhaAsh0ecxnesfMfyhabAsh0 xnecesfMuf 江海職業(yè)

30、技術(shù)學(xué)院土木系彈性受力階段（階段）:混凝土開(kāi)裂前的未裂階段 從開(kāi)始加荷到受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂，梁的整個(gè)截面從開(kāi)始加荷到受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂，梁的整個(gè)截面均參加受力均參加受力，由于彎矩很小，沿梁高量測(cè)到的梁截面，由于彎矩很小，沿梁高量測(cè)到的梁截面上各個(gè)纖維應(yīng)變也小，且應(yīng)變沿梁截面高度為直線(xiàn)變上各個(gè)纖維應(yīng)變也小，且應(yīng)變沿梁截面高度為直線(xiàn)變化化。雖然受拉區(qū)混凝土在開(kāi)裂以前有一定的塑性變形，。雖然受拉區(qū)混凝土在開(kāi)裂以前有一定的塑性變形，但整個(gè)截面的受力基本接近線(xiàn)彈性，荷載但整個(gè)截面的受力基本接近線(xiàn)彈性，荷載-撓度曲線(xiàn)或撓度曲線(xiàn)或彎矩彎矩-曲率曲線(xiàn)基本接近直線(xiàn)。截面抗彎剛度較大，撓曲率曲線(xiàn)基本接近直線(xiàn)。截面抗彎

31、剛度較大，撓度和截面曲率很小，鋼筋的應(yīng)力也很小，且都與彎矩度和截面曲率很小，鋼筋的應(yīng)力也很小，且都與彎矩近似成正比。近似成正比。在彎矩增加到在彎矩增加到Mcr時(shí)，受拉區(qū)邊緣纖維的應(yīng)變值即將時(shí)，受拉區(qū)邊緣纖維的應(yīng)變值即將到達(dá)混凝土受彎時(shí)的極限拉應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值到達(dá)混凝土受彎時(shí)的極限拉應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值tu0 0，截面遂，截面遂處于即將開(kāi)裂狀態(tài)，稱(chēng)為第處于即將開(kāi)裂狀態(tài)，稱(chēng)為第I階段末，用階段末，用Ia表示。表示。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系帶裂縫工作階段（階段）：混凝土開(kāi)裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段 在開(kāi)裂瞬間，開(kāi)裂截面受拉區(qū)混凝土退出工作，在開(kāi)裂瞬間，開(kāi)裂截面受拉區(qū)混凝土退出工作，其開(kāi)裂前承擔(dān)的拉力將轉(zhuǎn)移給鋼筋承擔(dān)

32、，導(dǎo)致鋼筋應(yīng)其開(kāi)裂前承擔(dān)的拉力將轉(zhuǎn)移給鋼筋承擔(dān)，導(dǎo)致鋼筋應(yīng)力有一突然增加（力有一突然增加（應(yīng)力重分布應(yīng)力重分布），這使中和軸比開(kāi)裂），這使中和軸比開(kāi)裂前有較大上移。前有較大上移。 M0=Mcr0時(shí)，在純彎段抗拉能力最薄弱的某一截面處，當(dāng)受拉區(qū)邊緣纖維的拉應(yīng)變值到達(dá)混凝土極限拉應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值tu0時(shí)，將首先出現(xiàn)第一條裂縫，一旦開(kāi)裂，梁即由第I階段轉(zhuǎn)入為第階段工作。 隨著彎矩繼續(xù)增大，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變與受拉鋼筋的拉應(yīng)變的實(shí)測(cè)值都不斷增長(zhǎng)，當(dāng)應(yīng)變的量測(cè)標(biāo)距較大，跨越幾條裂縫時(shí)，測(cè)得的應(yīng)變沿截面高度的變化規(guī)律仍能符合平截面假定， 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 彎矩再增大，受拉鋼筋的拉應(yīng)力迅速增加，梁的撓度、裂

33、縫寬度也隨之增大，截面中和軸上移，截面受壓區(qū)高度減小，受壓去混凝土的塑性性質(zhì)表現(xiàn)的越來(lái)越明顯，受壓區(qū)的應(yīng)力圖形呈曲線(xiàn)變化。當(dāng)彎矩繼續(xù)增大到受拉鋼筋應(yīng)力到達(dá)屈服強(qiáng)度f(wàn)y0時(shí)，稱(chēng)為第第階段末，用階段末，用a表示表示。 第階段是截面混凝土裂縫發(fā)生、開(kāi)展的階段，在此階段中梁是帶裂縫工作的。其受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)是：1)在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒(méi)有屈服；2)受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線(xiàn)；3)彎矩與截面曲率是曲線(xiàn)關(guān)系，截面曲率與撓度的增長(zhǎng)加快了。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系屈服階段（階段）：鋼筋開(kāi)始屈服至截面破壞的 破壞階段

34、縱向受力鋼筋屈服后，正截面就進(jìn)入第縱向受力鋼筋屈服后，正截面就進(jìn)入第階段工作。階段工作。 鋼筋屈服。截面曲率和梁的撓度也突然增大，裂縫寬度隨之?dāng)U展并沿梁高向上延伸，中和軸繼續(xù)上移，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小。彎矩再增大直至極限彎矩實(shí)驗(yàn)值Mu0時(shí)，稱(chēng)為第階段末，用a表示。 在第階段整個(gè)過(guò)程中，鋼筋所承受的總拉力大致保持不變，但由于中和軸逐步上移，內(nèi)力臂z略有增加，故截面極限彎矩Mu0略大于屈服彎矩My0可見(jiàn)第階段是截面的破壞階段，破壞始于縱向受拉鋼筋屈服，終結(jié)于受壓區(qū)混凝土壓碎。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 其特點(diǎn)是：1)縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值；裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作，受壓區(qū)混

35、凝土壓應(yīng)力曲線(xiàn)圖形比較豐滿(mǎn)，有上升段曲線(xiàn)，也有下降段曲線(xiàn)；2)彎矩還略有增加；3)受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值cu時(shí)，混凝土被壓碎，截面破壞；4)彎矩曲率關(guān)系為接近水平的曲線(xiàn)。 aaaMcrMyMu0 fM/Mu 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系a狀態(tài)：計(jì)算Mu的依據(jù)a狀態(tài)：計(jì)算Mcr的依據(jù)階段：計(jì)算裂縫、剛度的依據(jù)aaaMcrMyMu0 fM/Mu 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系受力階段受力階段主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)第第階段階段第階段階段第階段習(xí) 稱(chēng) 未裂階段帶裂縫工作階段 破壞階段外觀特征沒(méi)有裂縫，撓度很小有裂縫，撓度還不明顯鋼筋屈服，裂縫寬，撓度大彎矩截面曲率大致成直線(xiàn) 曲線(xiàn)接近水平的曲線(xiàn) 混凝

36、土應(yīng)力圖形受壓區(qū)直線(xiàn)受壓區(qū)高度減小，混凝土壓應(yīng)力圖形為上升段的曲線(xiàn)，應(yīng)力峰值在受壓區(qū)邊緣受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小，混凝土壓應(yīng)力圖形為較豐滿(mǎn)的曲線(xiàn)；后期為有上升段與下降段的曲線(xiàn)，應(yīng)力峰值不在受壓區(qū)邊緣而在邊緣的內(nèi)側(cè)受拉區(qū)前期為直線(xiàn)，后期為有上升段的曲線(xiàn)，應(yīng)力峰值不在受拉區(qū)邊緣大部分退出工作絕大部分退出工作縱向受拉鋼筋應(yīng)力s2030kN/mm2 2030kN/mm2sfy0sfy0與設(shè)計(jì)計(jì)算的聯(lián)系Ia階段用于抗裂驗(yàn)算用于裂縫寬度及變形驗(yàn)算a階段用于正截面受彎承載力計(jì)算適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn) 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系4.2.2 4.2.2 試驗(yàn)研究分析

37、及其主要結(jié)論試驗(yàn)研究分析及其主要結(jié)論 1）第階段：從加載至混凝土開(kāi)裂，彎矩從零增至開(kāi)裂彎矩Mcr，該階段結(jié)束的標(biāo)志是混凝土拉應(yīng)變?cè)鲋粱炷翗O限拉應(yīng)變，而并非混凝土應(yīng)力增至ft。第階段末是混凝土構(gòu)件抗裂驗(yàn)算的依據(jù)。 2）第階段：彎矩由Mcr增至鋼筋屈服時(shí)的彎矩 My，該階段結(jié)束的標(biāo)志是鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度,該階段混凝土帶裂縫工作，第階段末是混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算和變形驗(yàn)算的依據(jù)。 3）第階段：彎矩由My增至極限彎矩Mu，該階段結(jié)束的標(biāo)志是混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其非均勻受壓時(shí)的極限壓應(yīng)變，而并非混凝土的應(yīng)力達(dá)到其極限壓應(yīng)力。第階段末是混凝土構(gòu)件極限承載力設(shè)計(jì)的依據(jù)。 （1）正截面工作的三個(gè)階段）正截面工

38、作的三個(gè)階段 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系（2）混凝土梁的三種破壞形態(tài)）混凝土梁的三種破壞形態(tài) 1）延性破壞：配筋合適的構(gòu)件，具有一定的承載力，）延性破壞：配筋合適的構(gòu)件，具有一定的承載力，同時(shí)破壞時(shí)具有一定的延性，如適筋梁同時(shí)破壞時(shí)具有一定的延性，如適筋梁minb 。（鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度都得到發(fā)揮鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度都得到發(fā)揮） 2）受拉脆性破壞：承載力很小，取決于混凝土的抗）受拉脆性破壞：承載力很小，取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，破壞特征與素混凝土構(gòu)件類(lèi)似。雖然由于配筋拉強(qiáng)度，破壞特征與素混凝土構(gòu)件類(lèi)似。雖然由于配筋使構(gòu)件在破壞階段表現(xiàn)出很長(zhǎng)的破壞過(guò)程，但這種破壞使構(gòu)件在破壞

39、階段表現(xiàn)出很長(zhǎng)的破壞過(guò)程，但這種破壞是在混凝土一開(kāi)裂就產(chǎn)生，沒(méi)有預(yù)兆，也沒(méi)有第二階段，是在混凝土一開(kāi)裂就產(chǎn)生，沒(méi)有預(yù)兆，也沒(méi)有第二階段，如少筋梁如少筋梁bb和軸壓構(gòu)件。和軸壓構(gòu)件。（鋼筋的受拉強(qiáng)度沒(méi)有發(fā)揮鋼筋的受拉強(qiáng)度沒(méi)有發(fā)揮） 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件對(duì)于配筋合適的對(duì)于配筋合適的適筋梁適筋梁，破壞階段（，破壞階段（III）承載力基本保持不變，）承載力基本保持不變，變形可以持續(xù)很長(zhǎng)，表明在完全破壞以前具有很好的變形能力，變形可以持續(xù)很長(zhǎng)，表明在完全破壞以前具有很好的變形能力，有明顯的預(yù)兆，這種破壞稱(chēng)為有明顯的預(yù)兆，這種破壞稱(chēng)為“延性破壞延性破壞”0.40.60.81.0aaaMc

40、rMyMu0 fM/Mu 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件配筋率配筋率 增大增大屈服彎矩屈服彎矩My增大增大屈服時(shí)，屈服時(shí)，C增大，增大，xn增加增加e ec也相應(yīng)增大也相應(yīng)增大CT= fyAsxnecMyMu， e ece ecu的過(guò)程縮短的過(guò)程縮短第第階段的變形能力減小階段的變形能力減小當(dāng)當(dāng) = b時(shí)，時(shí)，My=Mu“a狀態(tài)狀態(tài)”與與“a狀態(tài)狀態(tài)”重合重合鋼筋屈服與壓區(qū)混凝土的壓壞同時(shí)鋼筋屈服與壓區(qū)混凝土的壓壞同時(shí)達(dá)到達(dá)到(Balance)，無(wú)第，無(wú)第階段階段，梁在梁在My后基本沒(méi)有變形能力。后基本沒(méi)有變形能力。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件界限破壞界限破壞 Balance

41、d Failure界限彎矩界限彎矩Mb Balanced moment界限配筋界限配筋率率 b Balanced Reinforcement RatioMyMu0 fMMuMyMy= Mu如果如果 b，則在鋼筋，則在鋼筋沒(méi)有達(dá)到屈服前，壓區(qū)沒(méi)有達(dá)到屈服前，壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞，表現(xiàn)混凝土就會(huì)壓壞，表現(xiàn)為沒(méi)有明顯預(yù)兆的混凝為沒(méi)有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱(chēng)為這種梁稱(chēng)為“超筋梁超筋梁(Over reinforced) ”。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件界限破壞界限破壞 Balanced Failure界限彎矩界限彎矩Mb Balanced moment

42、界限配筋率界限配筋率 b Balanced Reinforcement RatioMyMu0 fMMuMyMy= Mu如果如果 b，則在鋼筋，則在鋼筋沒(méi)有達(dá)到屈服前，壓區(qū)沒(méi)有達(dá)到屈服前，壓區(qū)混凝土就會(huì)壓壞，表現(xiàn)混凝土就會(huì)壓壞，表現(xiàn)為沒(méi)有明顯預(yù)兆的混凝為沒(méi)有明顯預(yù)兆的混凝土受壓脆性破壞的特征。土受壓脆性破壞的特征。這種梁稱(chēng)為這種梁稱(chēng)為“超筋梁超筋梁over reinforced ”。超筋梁超筋梁的承載力的承載力Mu取決取決于混凝土的壓壞，與鋼于混凝土的壓壞，與鋼筋強(qiáng)度無(wú)關(guān)，比界限彎筋強(qiáng)度無(wú)關(guān)，比界限彎矩矩Mb僅有很少提高，且僅有很少提高，且鋼筋受拉強(qiáng)度未得到充鋼筋受拉強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，破壞又沒(méi)

43、有明分發(fā)揮，破壞又沒(méi)有明顯的預(yù)兆。因此，在工顯的預(yù)兆。因此，在工程中應(yīng)避免采用。程中應(yīng)避免采用。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件少筋梁少筋梁的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然，的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然，很不安全，而且也很不經(jīng)濟(jì)，因此在建筑結(jié)構(gòu)中很不安全，而且也很不經(jīng)濟(jì)，因此在建筑結(jié)構(gòu)中不容許采用不容許采用。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 一、梁的破壞形式一、梁的破壞形式 前面所述梁的正截面三個(gè)階段的工作特點(diǎn)及其前面所述梁的正截面三個(gè)階段的工作特點(diǎn)及其破壞特征，系指含有正常配筋率的適筋梁而言。破壞特征，系指含有正常配筋率的適筋梁而言。 根據(jù)試驗(yàn)研究，梁正截面的

44、破壞形式與根據(jù)試驗(yàn)研究，梁正截面的破壞形式與，和和有關(guān)。有關(guān)。 當(dāng)材料品種選定以后，其破壞形式主要依配筋當(dāng)材料品種選定以后，其破壞形式主要依配筋率的大小而異。按照梁的破壞形式不同，劃分為以率的大小而異。按照梁的破壞形式不同，劃分為以下三類(lèi)：下三類(lèi)：適筋梁；超筋梁；少筋梁適筋梁；超筋梁；少筋梁 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 1適筋梁 2超筋梁 3.少筋梁 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 MyMu0 fMMuMyMy= Mu 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 鋼筋適量，受拉鋼筋先屈服，然后受壓鋼筋適量，受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土壓壞，中間有一個(gè)較長(zhǎng)的破壞過(guò)程，區(qū)混凝土壓壞，中間有一個(gè)較長(zhǎng)的破壞過(guò)程，有明顯預(yù)兆，有明

45、顯預(yù)兆，“塑性破壞塑性破壞Ductile Failure”，破，破壞前可吸收較大的應(yīng)變能。壞前可吸收較大的應(yīng)變能。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 破壞特征：受壓區(qū)混凝土在鋼筋屈服前即達(dá)到極限破壞特征：受壓區(qū)混凝土在鋼筋屈服前即達(dá)到極限壓應(yīng)變被壓碎而破壞。破壞時(shí)鋼筋的應(yīng)力還未達(dá)到屈服壓應(yīng)變被壓碎而破壞。破壞時(shí)鋼筋的應(yīng)力還未達(dá)到屈服強(qiáng)度，因而裂縫寬度均較小，且形不成一根開(kāi)展寬度較強(qiáng)度，因而裂縫寬度均較小，且形不成一根開(kāi)展寬度較大的主裂縫，梁的撓度也較小。大的主裂縫，梁的撓度也較小。 破壞特征：脆性破壞破壞特征：脆性破壞 超筋梁雖配置過(guò)多的受拉鋼筋，但由于其應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，超筋梁雖配置過(guò)多的受拉鋼筋，但

46、由于其應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，不能充分發(fā)揮作用，造成鋼材的浪費(fèi)。這不僅不經(jīng)濟(jì)，且破壞不能充分發(fā)揮作用，造成鋼材的浪費(fèi)。這不僅不經(jīng)濟(jì)，且破壞前毫無(wú)預(yù)兆，故設(shè)計(jì)中不允許采用這種梁。前毫無(wú)預(yù)兆，故設(shè)計(jì)中不允許采用這種梁。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 破壞特征：梁破壞時(shí)，裂縫往往集中出破壞特征：梁破壞時(shí)，裂縫往往集中出現(xiàn)一條，不但開(kāi)展寬度大，而且沿梁高延伸較高。現(xiàn)一條，不但開(kāi)展寬度大，而且沿梁高延伸較高。一旦出現(xiàn)裂縫，鋼筋的應(yīng)力就會(huì)迅速增大并超過(guò)一旦出現(xiàn)裂縫，鋼筋的應(yīng)力就會(huì)迅速增大并超過(guò)屈服強(qiáng)度而進(jìn)入強(qiáng)化階段，甚至被拉斷。屈服強(qiáng)度而進(jìn)入強(qiáng)化階段，甚至被拉斷。破壞性質(zhì)：脆性破壞破壞性質(zhì)：脆性破壞 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院

47、土木系 這種破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度這種破壞取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度f(wàn)t，混凝土的受壓，混凝土的受壓強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，極限彎矩很小。少筋梁的這種受拉脆強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮，極限彎矩很小。少筋梁的這種受拉脆性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然，很不安全，而且也性破壞比超筋梁受壓脆性破壞更為突然，很不安全，而且也很不經(jīng)濟(jì)，因此在建筑結(jié)構(gòu)中不容許采用。很不經(jīng)濟(jì)，因此在建筑結(jié)構(gòu)中不容許采用。 梁破壞時(shí)的極限彎矩梁破壞時(shí)的極限彎矩Mu小于在正常情況下的開(kāi)裂彎小于在正常情況下的開(kāi)裂彎矩矩Mcr。梁配筋率越小，。梁配筋率越小， Mcr -Mu的差值越大；配筋率越的差值越大；配筋率越大大(但仍在少筋梁范圍內(nèi)但仍

48、在少筋梁范圍內(nèi))， Mcr -Mu的差值越小。當(dāng)?shù)牟钪翟叫?。?dāng)Mcr -Mu =0時(shí)，它就是少筋梁與適筋梁的界限。這時(shí)的配筋率時(shí)，它就是少筋梁與適筋梁的界限。這時(shí)的配筋率就是適筋梁最小配筋率的理論值。就是適筋梁最小配筋率的理論值。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則。受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本原則。 第四章第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 第第 三三 講講教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系正截面承載力正截面承載力應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變的分析應(yīng)變的分析。正截面承載力應(yīng)力正截面承載力應(yīng)力-應(yīng)變的試驗(yàn)分析及公式的推導(dǎo)應(yīng)變的試驗(yàn)分析及公式的推導(dǎo)第

49、四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件4.24.2.3 3 正截面受彎承載力計(jì)算的基本規(guī)定正截面受彎承載力計(jì)算的基本規(guī)定一、一、基本假定基本假定 Basic Assumptions(1) 截面應(yīng)變保持平面；截面應(yīng)變保持平面；(2) 不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；(3) 混凝土的受壓應(yīng)力混凝土的受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系；應(yīng)變關(guān)系；(4) 鋼筋的應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?yīng)變關(guān)系，受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)?.01。根據(jù)以上四個(gè)基本假定，從理論上來(lái)說(shuō)鋼筋混凝土構(gòu)件根據(jù)以上四個(gè)基本假定，從理論上來(lái)說(shuō)鋼筋混凝土構(gòu)件的正截面承載力（單向和雙向受彎、受壓彎、受

50、拉彎）的正截面承載力（單向和雙向受彎、受壓彎、受拉彎）的計(jì)算已不存在問(wèn)題的計(jì)算已不存在問(wèn)題但由于混凝土應(yīng)力但由于混凝土應(yīng)力- -應(yīng)變關(guān)系的復(fù)雜性，在實(shí)用上還很應(yīng)變關(guān)系的復(fù)雜性，在實(shí)用上還很不方便。不方便。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件二、等效矩形應(yīng)力圖二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress BlockCTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xn在極限彎矩的計(jì)算中，僅需知道在極限彎矩的計(jì)算中，僅需知道 C 的大小和作用位置的大小和作用位置yc就足夠了。就足夠了。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件二、等效

51、矩形應(yīng)力圖二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress Block可取可取等效矩形應(yīng)力圖形等效矩形應(yīng)力圖形來(lái)代換受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖來(lái)代換受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖CTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xnCTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xn等效矩形應(yīng)力圖的合力大小等于等效矩形應(yīng)力圖的合力大小等于C，形心位置與，形心位置與yc一致一致在極限彎矩的計(jì)算中，僅需知道在極限彎矩的計(jì)算中，僅需知道 C 的大小和作用位置的大小和作用位置yc就足夠了。就足夠了。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎

52、構(gòu)件二、等效矩形應(yīng)力圖二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stress BlockCTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xnCTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xn equivalent rectangular compressive stress factor equivalent rectangular compressive zone factor 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件二、等效矩形應(yīng)力圖二、等效矩形應(yīng)力圖 Equivalent Rectangular Stre

53、ss BlockCTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xnCTszMM = Cz fcxn ycCTszMM = Cz fc ycx= xnbxfc)1 (22kxxnx)1 (2211kkkncbxfk1Cnxk )1 (22)(2cnyx 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件C= fcbxTs=sAsM fcx= xn , 0bxfNc基本方程基本方程uMM , 0 ssA)2(0 xhbxfc 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系C= fcbxTs=sAsM fcx= xn , 0sscAbxfN基本方程基本方程)2( , 00 xhbxfMMcu第四章 受彎

54、構(gòu)件0hx 相對(duì)受壓區(qū)高度相對(duì)受壓區(qū)高度)5 . 01 ( , 0 , 0200bhfMMAhbfNcussc 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件0hx相對(duì)受壓區(qū)高度相對(duì)受壓區(qū)高度)5 . 01 ( , 0 , 0200bhfMMAhbfNcussc對(duì)于適筋梁對(duì)于適筋梁，受拉鋼筋應(yīng)力。，受拉鋼筋應(yīng)力。cyscyffbhAff0相對(duì)受壓區(qū)高度相對(duì)受壓區(qū)高度 不僅反映了鋼不僅反映了鋼筋與混凝土的面積比（配筋率筋與混凝土的面積比（配筋率 ），也反映了鋼筋與混凝土的），也反映了鋼筋與混凝土的材料強(qiáng)度比，材料強(qiáng)度比，是反映構(gòu)件中兩種是反映構(gòu)件中兩種材料配比本質(zhì)的參數(shù)材料配比本質(zhì)的參數(shù)。tension

55、 reinforcement index 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系b 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件eyecuxnbh00hxycucunbeee 0hxbb ycucubeee相對(duì)界限受壓區(qū)高度僅與材相對(duì)界限受壓區(qū)高度僅與材料性能有關(guān)，而與截面尺寸料性能有關(guān)，而與截面尺寸無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)0hxnbycucueeescuyEfe1 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件表表 4-3 相對(duì)界限受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度 b和和 s,max 混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50 C60 C70 C80 b 0.550 0.531 0.512 0.493 HRB335鋼筋 s,max 0.399 0.390 0.

56、381 0.372 b 0.518 0.499 0.481 0.462 HRB400鋼筋 s,max 0.384 0.375 0.365 0.356 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件達(dá)到界限破壞時(shí)的受彎承載力為適筋梁達(dá)到界限破壞時(shí)的受彎承載力為適筋梁Mu的上限的上限 )5 . 01 (20max,bbcubhfM)5 . 01 (max,bbsycbbffmaxmax適筋梁的判別條件這幾個(gè)判別條件這幾個(gè)判別條件是等價(jià)的是等價(jià)的本質(zhì)是本質(zhì)是b20max,bhfcs20max,max,bhfMMcsubmax,20/scsbhfM 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件四、最小配筋率四、最小

57、配筋率Mcr=Mu ftc =Ececetuech/4h/32247342bhfhhhbfMtktkcr )5 . 0(0 xhAfMsyku)5 . 01 (20bhfykC= fcbxTs=sAsM fcx= xnyktksffbhA36. 0min近似取近似取1-0.5 =0.98 h=1.1h0 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系yktksffbhA36. 0minytsffbhA45. 0min第四章 受彎構(gòu)件ftk /fyk=1.4ft/1.1fy=1.273ft/fy 同時(shí)不應(yīng)小同時(shí)不應(yīng)小于于0.2%對(duì)于現(xiàn)澆板和基礎(chǔ)底板沿每個(gè)方向受拉鋼筋的最小配筋對(duì)于現(xiàn)澆板和基礎(chǔ)底板沿每個(gè)方向受拉鋼筋的最小

58、配筋率不應(yīng)小于率不應(yīng)小于0.15%。 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系掌握單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算方法。掌握單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算方法。 第四章第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 第第 四四 講講教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系 單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算方法。單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算方法。 單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算方法。單筋矩形截面正截面承載力計(jì)算方法。第四章 受彎構(gòu)件 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件4.24.2.4 4 單筋矩形截面單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算單筋矩形截面單筋矩形截面 Singly Re

59、inforced Section基本公式基本公式 Basic Formulae)2()2(00 xhAfxhbxfMMAfbxfsycusyc0020200)5 . 01 ( )5 . 01 (hAfhAfbhfbhfMMAfhbfssysycscusycC= fcbxTs=sAsM fcx= xn 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件適用條件適用條件 (Condition of Use)max,20max,max,max00 sscsuycbsbbbhfMMffbhAhx或或防止超筋脆性破壞防止超筋脆性破壞 (Brittle Failure)防止少筋脆性破壞防止少筋脆性破壞 (Low Re

60、inforced)bhAsmin 江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木系第四章 受彎構(gòu)件截面復(fù)核截面復(fù)核(Validation of Cross-section)已知：已知：截面尺寸截面尺寸b，h(h0)、截面配筋、截面配筋A(yù)s，以及材料強(qiáng)度，以及材料強(qiáng)度f(wàn)y、fc求：求：截面的受彎承載力截面的受彎承載力 MuM未知數(shù)：未知數(shù)：受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度x和受彎承載力和受彎承載力Mu基本公式：基本公式：)2()2(00 xhAfxhbxfMAfbxfsycusycx bh0時(shí)，時(shí)， Mu=？20max,max,bhfMcsuAseyse 雙筋截面在滿(mǎn)足構(gòu)造要求的條件下，截面達(dá)到雙筋截面在滿(mǎn)足構(gòu)造要求的條件下，截面達(dá)