受彎構(gòu)件正截面承載力計算

受彎構(gòu)件正截面承載力計算主要內(nèi)容：概述正截面受彎性能的試驗(yàn)研究正截面受彎承載力分析單筋矩形截面受彎承載力計算雙筋矩形截面受彎承載力計算受彎構(gòu)件正截面承載力受彎構(gòu)件正截面承載力1混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)用舉例

結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。矩形板空心板槽形板受彎構(gòu)件正截面承載力2受彎構(gòu)件的截面形式單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁T形梁I形梁環(huán)形梁受彎構(gòu)件正截面承載力1正截面受彎性能試驗(yàn)示意

在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置測點(diǎn)，量測梁截面不同高度處的縱向應(yīng)變。采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方法量測縱向受拉鋼筋應(yīng)變，從而得到荷載不斷增加時鋼筋的應(yīng)力變化情況。在梁跨中的下部設(shè)置位移計，以量測梁跨中的撓度。應(yīng)變測點(diǎn)百分表百分表位移計受彎構(gòu)件正截面承載力2梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變試驗(yàn)曲線

梁跨中撓度實(shí)測圖縱向鋼筋應(yīng)力

實(shí)測圖

縱向應(yīng)變沿梁截面高度分布實(shí)測圖受彎構(gòu)件正截面承載力3適筋梁正截面受力的三個階段

彈性階段（Ⅰ階段）受彎構(gòu)件正截面承載力3適筋梁正截面受力的三個階段

帶裂縫工作階段（Ⅱ階段）受彎構(gòu)件正截面承載力3適筋梁正截面受力的三個階段

破壞階段（Ⅲ階段）受彎構(gòu)件正截面承載力4適筋梁正截面受彎三個受力階段的主要特點(diǎn)

受彎構(gòu)件正截截面承載力5正截面受彎的的三種破壞形形態(tài)(1)適筋破壞形態(tài)態(tài)受拉鋼筋先屈屈服，受壓區(qū)區(qū)混凝土后壓壓壞，破壞前前有明顯預(yù)兆兆——裂縫、變形急急劇發(fā)展，為為“塑性破壞壞”。(2)超筋破壞形態(tài)態(tài)受壓區(qū)混凝土土先壓碎，鋼鋼筋不屈服，，破壞前沒有有明顯預(yù)兆，，為“脆性破破壞”。鋼筋筋的抗拉強(qiáng)度度沒有被充分分利用。(3)少筋破壞形態(tài)態(tài)構(gòu)件一裂就壞壞，無征兆，，為“脆性破破壞”。未能能充分利用混混凝土的抗壓壓強(qiáng)度。受彎構(gòu)件正截截面承載力1基本假定（1）截面平均應(yīng)應(yīng)變符合平截截面假定；（2）截面受拉區(qū)區(qū)的拉力全部部由鋼筋負(fù)擔(dān)擔(dān)，不考慮混混凝土的抗拉拉作用；平截面假定混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線受彎構(gòu)件正截截面承載力1基本假定（3）混凝土的的受壓應(yīng)力－－應(yīng)變關(guān)系的的表達(dá)式為：：當(dāng)（（上升升段）時當(dāng)（（水平段））時式中（4）鋼筋的應(yīng)力力－應(yīng)變關(guān)系系采用理想彈彈塑性應(yīng)力－－應(yīng)變關(guān)系，，鋼筋應(yīng)力的絕對值不不應(yīng)大于其相相應(yīng)的強(qiáng)度設(shè)設(shè)計值，受拉拉鋼筋的極限限拉應(yīng)變?nèi)?.01。受彎構(gòu)件正截截面承載力2受壓區(qū)等效矩矩形應(yīng)力圖形形等效原則：合合力大小C相等，形心位置yc一致受彎構(gòu)件正截截面承載力3相對界限受壓壓區(qū)高度——相對受壓區(qū)高高度相對界限受壓壓區(qū)高度僅與與材料性能有有關(guān)，與截面面尺寸無關(guān)。?！鄬缦奘苁軌簠^(qū)高度有屈服點(diǎn)的鋼鋼筋無屈服點(diǎn)的鋼鋼筋受彎構(gòu)件正截截面承載力4最小配筋率確定原則僅從承載力考考慮：考慮到混凝土土抗拉強(qiáng)度的的離散性以及及溫度變化和和混凝土收縮縮對鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)的不不利影響等，，最小配筋率率的的確定還還需受到裂縫縫寬度限值等等條件的控制制。因此，的的確定是一個個涉及因素較較多的復(fù)雜問問題?！痘炷镣两Y(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》規(guī)定定：：對于于受受彎彎的的梁梁類類構(gòu)構(gòu)件件對于于地地基基上上的的混混凝凝土土板板，，最最小小配配筋筋率率可可適適當(dāng)當(dāng)降降低低。。受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力1基本本計計算算公公式式截面面應(yīng)應(yīng)力力計計算算圖圖形形受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力2適用用條條件件防止止發(fā)發(fā)生生超超筋筋破破壞壞防止止發(fā)發(fā)生生少少筋筋破破壞壞受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力3截面面復(fù)復(fù)核核已知：、、、、、、求：未知數(shù)：、基本公式：（1）當(dāng)當(dāng)且且時時，，用用基基本本公公式式直直接接計計算算；（2）當(dāng)當(dāng)時時，，說說明明是是超超筋筋梁梁，，取取，，；；（3）當(dāng)當(dāng)時時，，說說明明是是少少筋筋梁梁，，分分別別按按素素混混凝凝土土構(gòu)構(gòu)件件和和鋼鋼筋筋混凝凝土土構(gòu)構(gòu)件件計計算算，取小小值值。。受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力4截面面設(shè)設(shè)計計已知知：：、、、、、、、、、、求：：未知知數(shù)數(shù)：：、、。?；颈竟绞剑海海?）當(dāng)當(dāng)時時，，用用基基本本公公式式直直接接計計算算；（2）當(dāng)當(dāng)時時，，說說明明是是超超筋筋梁梁，，改改用用雙雙筋筋梁梁或或增增大大截截面面尺尺寸寸重重新新計計算算；；（4）如如果果，，說說明明是是少少筋筋梁梁，，取。。（1），，受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力5構(gòu)造造要要求求梁常常用用HRB400級、HRB335級鋼鋼筋筋，板常常用用HPB235級、HRB335級和和HRB400級鋼鋼筋筋；梁受受拉拉鋼鋼筋筋為為一一排排時時梁受受拉拉鋼鋼筋筋為為兩兩排排時時平板板截面面尺縱向向鋼鋼筋筋的確確定定簡支支梁梁可可取取h=(1/8~1/16)L0梁寬寬b可按按b=(1/2~1/3.5)h簡支支板板可可取取h=(1/25~1/35)L0受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力1雙筋筋矩矩形形截截面面受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件的的應(yīng)應(yīng)用用雙筋筋截截面面是是指指在在受受壓壓區(qū)區(qū)配配置置較較多多受受壓壓鋼鋼筋筋，，在在正正截截面面受受壓壓承承載載力力計計算算中中必必須須考考慮慮受受壓壓鋼鋼筋筋的的受受壓壓作作用用的的情情況況。。在在受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件中中，，采采用用雙雙筋筋截截面面一一般般不不夠夠經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)，，雙雙筋筋截截面面主主要要用用于于以以下下情情況況：：當(dāng)截截面面尺尺寸寸和和材材料料強(qiáng)強(qiáng)度度受受建建筑筑使使用用和和施施工工條條件件限限制制而而不不能能增增加加，，而而計計算算又又不不滿滿足足適適筋筋截截面面條條件件時時，，可可采采用用雙雙筋筋截截面面。。梁的的同同一一截截面面有有可可能能承承受受異異號號彎彎矩矩時時，，也也出出現(xiàn)現(xiàn)雙雙筋筋截截面面。。當(dāng)某某種種原原因因截截面面受受壓壓區(qū)區(qū)已已存存在在的的鋼鋼筋筋面面積積較較大大時時，，宜宜考考慮慮其其受受壓壓作作用用而而按按雙雙筋筋梁梁計計算算。。此外外，，還還有有提提高高延延性性、、減減少少變變形形、、兼兼作作架架立立筋筋的的作作用用。。受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力2基本本計計算算公公式式單筋筋部部分分純鋼鋼筋筋部部分分雙筋筋矩矩形形截截面面計計算算簡簡圖圖受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截3適用用條條件件防止止發(fā)發(fā)生生超超筋筋破破壞壞保證證受受壓壓鋼鋼筋筋強(qiáng)強(qiáng)度度充充分分利利用用雙筋筋截截面面一一般般不不會會出出現(xiàn)現(xiàn)少少筋筋破破壞壞情情況況，，故故可可不不必必驗(yàn)驗(yàn)算算最最小小配配筋筋率率。。受彎彎構(gòu)4截面面復(fù)復(fù)核核已知知：：、、、、、、、、、、、、、、、、、、求：：未知知數(shù)數(shù)：：、、基本本方方程程：（1）當(dāng)當(dāng)時時，直接接用用基基本本公公式式求求（2）當(dāng)時時，，取取，，（3）當(dāng)時時，，取取，，受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力5截面面設(shè)設(shè)計計（（1）已知知：：、、、、、、、、、、、、、、求：：、、未知知數(shù)數(shù)：：、、、、，需補(bǔ)補(bǔ)充充一一個個條條件件。?；颈痉椒匠坛蹋海?）若若按按單單筋筋計計算算（2）若若按按雙雙筋筋計計算算補(bǔ)充充方方程程：：x=xb，直直接接用用基基本本公公式式計計算算受彎彎構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面承承載載力力5截面面設(shè)設(shè)計計（（2）已知知：：、、、、、