钢筋混凝土受弯构件的正截面受弯承载力学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:70 大小:5.6MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学受弯构件主要是指各种类型的梁与板,港口工程中常见的有梁板式码头的横梁、纵梁和面板,沉箱(chénxiāng)的外侧板和底板等。按承载力极限状态设计要求M≤MuM是受弯构件正截面弯矩设计值,由内力计算1.3节中公式得出;Mu是受弯构件正截面受弯承载力设计值,本章主要讲述Mu的计算及应用。截面(jiémiàn)形状截面尺寸①矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0~3.5,T形截面梁的h/b一般取2.5~4.0(此处b为肋梁宽)。b一般取为100mm、120mm、150mm、200mm、250mm、300mm等。②梁的高度采用h=250mm、300mm、350mm、750mm、800mm、900mm、1000mm等尺寸。800mm以下级差为50mm,以上为100mm。③现浇板的宽度一般较大(jiàodà),设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。土木工程中,有最小板厚的限制;在港口水工建筑物中,板的厚度变化范围很大,薄的在100mm左右,厚的达几米。混凝土强度(qiángdù)等级梁、板常用的混凝土强度(qiángdù)等级是C20、C30、C40。由3.4节可知,提高混凝土强度(qiángdù)等级对增大受弯构件正截面受弯承载力的作用不显著。钢筋强度(qiángdù)等级及常用直径/③板的受力钢筋常用HRB335和HRB400;常用直径是6mm、8mm、10mm和12mm;间距一般为70~100mm,当板厚h≤150mm,不宜大于200mm,当板厚h>150mm,不宜大于1.5h,且不应(bùyīnɡ)大于250mm。④板的分布钢筋宜采用HPB235和HRB335;常用直径是6mm和8mm,单位长度上分布钢筋的截面面积不应(bùyīnɡ)小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不宜小于该方向板截面面积的0.15%;分布钢筋的间距不宜大于250mm,直径不宜小于6mm。纵向(zònɡxiànɡ)受拉钢筋的配筋百分率//3.2受弯构件正截面(jiémiàn)的受弯性能/第I阶段:混凝土开裂前的未裂阶段①混凝土没有开裂,挠度很小;②受压区砼应力图形是直线(zhíxiàn),受拉区砼应力图形在前期是直线(zhíxiàn),后期是曲线;③弯矩与截面曲率基本上是直线(zhíxiàn)关系;④受拉钢筋应力较低(应变与砼相同);⑤Ia阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。第Ⅱ阶段:混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段①在裂缝截面处,受拉区大部分混凝士退出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;②受压区砼已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线(qūxiàn);③弯矩与截面曲率是曲线(qūxiàn)关系,截面曲率与挠度的增长加快了;④阶段Ⅱ相当于梁使用时的应力状态,Ⅱa可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。第Ⅲ阶段:钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段①纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分砼已退出工作,受压区砼压应力曲线图形比较丰满,有上升段曲线,也有下降段曲线;②弯矩还略有增加;③受压区边缘砼压应变达到其极限压应变实验值时,砼被压碎,截面破坏;④弯矩-曲率关系(guānxì)为接近水平的曲线。⑤Ⅲa可作为正截面受弯承载力计算的依据。适筋破坏形态ρmin·h/h0≤ρ≤ρb时发生适筋破坏形态,其特点是纵向受拉钢筋先屈服,受压区混凝土随后(suíhòu)压碎。这里ρmin、ρb分别为纵向受拉钢筋的最小配筋率、界限配筋率。破坏前有明显预兆——裂缝、变形急剧发展,为“延性破坏”。超筋破坏形态当ρ>ρb时发生(fāshēng)超筋破坏形态,其特点是混凝土受压区先压碎,纵向受拉钢筋不屈服。破坏前没有明显预兆,为“脆性破坏”。少筋破坏(pòhuài)形态当ρ<ρmin·h/h0时发生少筋破坏(pòhuài)形态,其特点是受拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋立即达到屈服强度,其承载力取决于混凝土的抗拉强度,属“脆性破坏(pòhuài)”。在设计中,不允许采用超筋梁和少筋梁,应采用适筋梁。但在水利工程中,往往(wǎngwǎng)截面尺寸很大,为了经济,有时也允许采用少筋梁。界限破坏:适筋梁破坏与超筋梁破坏之间的界限,钢筋应力达到屈服(qūfú)强度的同时混凝土受压区边缘纤维应变也恰好达到混凝土受弯时的极限压应变值。界限破坏也属于延性破坏类型。界限配筋率:界限破坏时对应的配筋率ρb。它就是适筋梁的最大配筋率。3.3正截面(jiémiàn)受弯承载力计算原理(3)混凝土的受压应力-应变关系为:(4)钢筋(gāngjīn)的应力-应变关系方程为:σs=Es·εs≤fy纵向钢筋(gāngjīn)的极限拉应变取为0.01。根据第3条基本(jīb