混凝土梁正截面承载力计算.ppt

学习本部分需要注意的问题3混凝土梁正截面受弯承载力3.1截面构造要求(a)单筋矩形梁；(b)双筋矩形梁；(c)T形梁；(d)I形梁；
(e)槽形板；(f)空心板；(g)环形截面梁梁的截面尺寸应满足：
1、满足强度条件
2、满足刚度要求
3、施工上的方便
现浇钢筋混凝土梁、板常用的混凝土强度等级是C25、C30，一般不超过C40。梁高度：
为了统一模板尺寸便于施工，现浇钢筋混凝土构件宜采用下列尺寸：
梁宽：100mm、120mm、150mm、180mm、200mm、220mm、250mm和300mm，以上按50mm模数递增。
梁高：200mm-800mm，模数为50mm；以上模数为100mm。
从刚度条件考虑：构件截面高度可根据高跨比（h/l）来估计：
如主梁的高跨比为（1/8-1/12）；次梁为（1/15-1/20）
独立梁不小于1/15（简支）和1/20（连续）。
梁宽度：
矩形截面梁：T形截面梁：

现浇板宽度较大，一般取1000mm计算

注：上述要求并非严格规定，宜根据具体情况灵活掌握。b、梁中钢筋的类别：纵向受力钢筋：
布置于梁的受拉区承受由弯矩作用而产生的拉力。
有时在梁的受压区也配置纵向受力钢筋与混凝土共同承受压力。箍筋：
保证斜截面强度
固定纵向受力钢筋的位置弯起钢筋：
一般可将纵向受力钢筋弯起而形成
有时也专门设置弯起钢筋:为了保证斜截面强度而
设置以满足纵向受力钢筋和斜截面的需要。
纵向构造钢筋（架立钢筋）c、纵向受力钢筋d、混凝土保护层厚度环境类别
一类：室内正常环境、无侵蚀性静水浸没环境二类a：室内潮湿环境：非严寒和非寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境，严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二类b：干湿交替的环境，水位频繁变动环境，严寒和寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境环境类别
三a类：受除冰盐影响环境；严寒和寒冷地区水位变动的环境；海风环境
三b类：盐渍土环境，受除冰盐作用环境，海岸环境
四类：海水环境
五类：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境（2）板截面的构造要求：a、板的厚度：现浇钢筋混凝土板的最小厚度（mm）板b、板的受力钢筋C、板的砼保护厚度d、板的分布钢筋一些基本概念受弯构件截面设计时既要满足构件的抗弯承载力，也要满足构件的抗剪承载力要求。
因此必须对构件进行抗弯和抗剪强度计算，即进行承载能力极限状态设计计算。
另外，受弯构件一般还需要按正常使用极限状态的要求进行变形和裂缝宽度验算。
同时除了计算外，还须采取一些构造措施，来保证构件具有足够的强度和刚度，并使构件具有必要的耐久性。受弯构件横截面采用矩形时，按照配置纵向受力钢筋的不同位置，可分为单筋矩形截面和双筋矩形截面两种。
只在截面受拉区配置纵向受力钢筋的矩形截面，称为单筋矩形截面（并不表示受压区不配置钢筋，只是不配置受力钢筋）；
在截面的受拉和受压区均布置纵向受力钢筋的矩形截面，称为双筋矩形截面。
由于钢筋混凝土受弯构件由两种材料组成，混凝土本身为非弹性、非均质的，抗拉强度远低于抗压强度，因而其受力性能于匀质、弹性材料相比由很大的不同。
要建立受弯构件抗弯承载力计算原则，首先要进行构件的加载试验，以了解钢筋混凝土受弯构件的破坏过程的特征，研究其截面应力和应变的变化规律。截面配筋率

As—受拉钢筋的截面面积
b—截面宽度
h0—截面有效高度
3.2正截面破坏的3种形式及受力的3个阶段3.2.1试验装置3.2.2试验布置：（1）两点加荷；（2）在“纯弯段”内，沿梁高两侧布置测点；（3）浇注砼时，在梁跨中附近的钢筋表面处预留孔洞以备贴片；（4）跨中和支座上分别安装百（千）分表；（5）试验中逐渐加荷。3.2.3试验结果适筋破坏超筋破坏少筋破坏梁的三种破坏形态结论一：3.2.4适筋梁受力的三个阶段：在此阶段，荷载很小，截面上的内力也较小，材料都处于弹性阶段，应力于应变符合虎克定律。属于第Ⅰ阶段。
当荷载不断增大时，内力也不断增大，受拉区混凝土出现塑性变形，应变增长较快，其应力图形呈曲线形状。当荷载增加到使受拉边缘混凝土应变达到极限拉应变时，就进入临界状态。属于第Ⅰa阶段（截面抗裂验算即建立于此阶段）。（2）第二阶段（带裂缝工作阶段）：
荷载增大，截面开裂，截面上应力发生重分布；
裂缝处混凝土退出受拉，中和轴位置上升；
拉力主要由钢筋承受，且突然增大
受压区混凝土发生塑性变形，压应力图形呈曲线。
此时达到第Ⅱ阶段。（此应力状态为正常使用极限状态裂缝宽度和挠度验算依据）。（3）第三阶段（破坏阶段）:
钢筋进入屈服，应力不变，塑性变形继续增大；
裂缝不断增大，截面中和轴上移；
受压区混凝土应变迅速增长，受压区砼塑性特征表现更为丰满。
此时达到第Ⅲ阶段。此应力状态为承载能力极限状态的计算