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1、第三章 受弯构件正截面受力性能济南大学土木工程学院 杨令强工程实例梁板结构挡土墙板梁式桥工程实例主要截面形式归纳为箱形截面 T形截面 倒L形截面 I形截面多孔板截面槽形板截面T形截面受弯构件的配筋形式弯筋箍筋PP剪力引起的 斜裂缝弯矩引起的 垂直裂缝架立截面尺寸和配筋构造1. 梁净距25mm钢筋直径dcccbhc25mmdh0=h-35bhh0=h-60净距30mm钢筋直径d净距30mm钢筋直径d截面尺寸和配筋构造1. 板hh0c15mmd分布钢筋板厚的模数为10mm一、受弯构件的试验研究1. 试验装置P荷载分 配梁L数据采集 系统外加荷 载L/3L/3试验 梁位移 计应变 计 hAs bh0
2、一、受弯构件的试验研究2. 试验结果LPL/3L/3MIcsAstyfyAsMIIIc(c=cu)(Mu)当配筋适中时-适筋梁的破坏 过程大量试验研究表明，当配筋量适当时，钢 筋混凝土梁从开始加荷直至破坏，其正截 面的受力过程可以分为如下三个阶段一、受弯构件的试验研究2. 试验结果适筋破坏适筋梁的破坏特点：受拉钢筋首先达到屈服强度，维 持应力不变而发生显著的塑性变形，直到受力区边缘 纤维的应变到达混凝土弯曲受压的极限压应变时，受 压区混凝土被压碎，截面即告破坏，其破坏类型属廷 性破坏。试验分析：适筋梁在从受拉钢筋开始屈服到截面完全破坏的这个 过程中，虽然截面所能承担的弯矩增加甚微，但承受 变形
3、的能力却较强。截面的塑性转动较大，即具有较好的廷性，使梁在 破坏时裂缝开展较宽，挠度较大，而具有明显的破 坏预兆。钢筋和混凝土这两种材料的强度都能得到充分利用 ，符合安全、经济的要求，故在实际工程中，受弯 构件都应设计成适筋梁。一、受弯构件的试验研究2. 试验结果LPL/3L/3MIcsAstmin (可自动满足)2. 保证不发生超筋破坏:3. 保证受压钢筋屈服: x2as ，当该条件不满足时 ，应按下式求承载力或近似取 x=2as 则，MufyAs1fcCfyAsxbhh0AsAs承载力公式的适用条件七、承载力公式的应用 已有构件的承载力fyAs1As1Mu11fcCxbhh0fyAs2As
4、2MufyAsbAs求xbh02asx bh0适筋梁的受弯 承载力Mu1超筋梁的受 弯承载力Mu1七承载力公式的应用截面设计I-As未知fyAs1As1M11fcCxbhh0fyAs2As2 MfyAsbAs七、承载力公式的应用 截面设计2-As已知fyAs1As1M11fcCxbhh0fyAs2As2 MfyAsbAsbh02asx bh0按适筋梁求As1按As未知重 新求As和As按适筋梁求As1, 但应进行最小 配筋率验算例题八、T形截面受弯构件中和轴位 于翼缘fyAsMu1fcx/2 Cxh0Asbfbhfhh0as两类T形截面判别I类否则II类中和轴位 于腹板八、T形截面受弯构件I类
5、T形截面T形截面开裂弯矩同截面为腹板的矩形截面的开裂弯矩几乎相同xfyAsMu1fch0Asbfbhfh0as按bfh的矩形截面 计算八、T形截面受弯构件 II类T形截面-和双筋矩形截面类似xfyAsMuh01fcAsh0bfbhfasfyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfuh01fc八、T形截面受弯构件II类T形截面-和双筋矩形截面类似fyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfuh01fc八、T形截面受弯构件II类T形截面-和双筋矩形截面类似
6、fyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfh01fc九、正截面承载力简化公式的应用已有构件的承载力 xfyAsMu1fch0Asbfbhfh0as按bfh的矩形截面 计算构件的承载力I类T形截面按bh的矩形截面的 开裂弯矩计算构件的 承载力九、正截面承载力简化公式的应用fyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMufh01fc已有构件的承载力II类T形截面按bh的单筋矩形截 面计算Mu1九、2。截面设计xfyAsM1fch0Asbfbhfh0as按bf
7、h单筋矩形截 面进行设计I类T形截面fyAs1Mu1xh01fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMufh01fcII类T形截面与As已知的bh双筋 矩形截面类似进行设 计截面设计例题九、截面构造规定一、梁、板的截面尺寸梁的截面高度，在初选截面尺寸时，可参考表34估算。梁的宽度可根据截面的高宠比hb 确定。对于矩形截面梁一般取hb20一35，T形藏面粱一般取hb2540。为了 便于施工，截面尺寸宜取整数，一般以50mm作为级差(较小的梁可用20mm，较大的梁可用 100mm)，故梁高H常采用200、250、300、s50、400750、800、
8、900、1000mm 等。梁宽B常采用120、150、180、200、220、250、300、350mm等。现浇板的厚度以10mm作为级差，常用的厚度有60、70、80、90、100mm等。n保护层厚度一般情况下，梁的最小保护层厚度为25mm，板 的最小保护层厚度为15mm。九、界面构造规定3.1.1 梁的构造要求结构中常用的梁、板是典型的受弯构件钢筋 (Reinforced bar)梁上部无受压钢压钢 筋时时，需配置2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵纵筋形成钢钢筋骨架，直径一般不小于10mm。钢筋的布置 Construction of reinforced bars1. 为为保证证耐久性、防火
9、性以及钢钢筋与混凝土的粘结结性能，钢钢筋的混凝土保护层护层 厚度一般不小于25mm；2. 矩形截面梁高宽宽比h/b=2.03.5；T形截面梁高宽宽比h/b=2.54.0；3. 梁的高度通常取为为1/10 1/15梁跨，由250mm以50mm为为模数增大。梁高度h500mm时，要求在梁两侧沿高度每隔200mm设置一根纵向构造钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径10mm。3.1.2 板的分类两边边支撑的板应应按单单向板计计算；四边边支撑的板，当长边长边 与短边边之比大于3，按单单向板计计算，否则则按双向板计计算单单跨简简支板的最小厚度不小于1/35板跨；多跨连续连续 板的最小厚度不小于1/40板跨，
10、悬悬臂板最小厚度不小于1/12板跨。单向板 One-way Slab双向板 Two-way Slab悬臂板 Cantilever Slab基础筏板 Raft Foundation SlabMain BeamSecondary Beam 1.混凝土保护层护层 厚度一般不小于15mm和钢钢筋直径d；2.钢钢筋直径通常为为612mm的级钢级钢 筋；板厚度较较大时时，钢钢筋直径可用1418mm的级钢级钢 筋；3. 受力钢钢筋间间距一般在70200mm之间间；4. 垂直于受力钢钢筋的方向应应布置分布钢钢筋，以便将荷载载均匀地传递给传递给 受力钢钢筋，并便于在施工中固定受力钢钢筋的位置，同时时也可抵抗温度和收缩缩等产产生的应应力。3.1.3 板的构造要 求十、受弯构件延性的基本概念延性MuMyyMOu反映截面、构件、结构钢筋屈服以 后的变形能力以截面为例：用延性系数表示截面的延性十、受弯构件延性的基本概念ycuu1u2As1As2cuyAs1As2y1y2结构的 延性取决于 构件的 延性取决于 截面的 延性取决于 配筋量
