第四章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件

　　1.矩形截面受彎構(gòu)件破壞過程及類型

　　1)類型

　　沿彎矩最大截面破壞時，破壞截面與構(gòu)件的軸線垂直，稱為嚴正截面破壞。

　　沿剪力最大或彎矩和剪力都較大截面破壞時，破壞截面與構(gòu)件的軸線斜交，成為沿斜截面破壞。

　　受彎構(gòu)件的破壞特征取決于配筋率、混凝土的強度等級、截面形式等諸多因素。配筋率的影響最為顯著。

　　2)過程

　　適筋梁的破壞過程

　　1.截面開裂前

　�、駪�力應變成正比

　�、馻出現(xiàn)塑性形變受拉區(qū)應力圖形成曲線，受拉區(qū)邊緣混凝土可達其實際抗拉強度和抗拉極限應變值

　　2.從截面開裂到受拉區(qū)縱向受力鋼筋開始屈服的階段

　�、蜾摻钔耆�承受裂縫處拉應力，受壓區(qū)出現(xiàn)塑性形變，應力圖呈曲線

　　Ⅱa受拉鋼筋屈服至屈服強度

　　3.破壞階段

　�、罅芽p向壓區(qū)延伸，受壓區(qū)減小

　�、骯梁破壞

　　1.少筋破壞：構(gòu)件的配筋率低于某一定值時，承載能力低，并且“一裂就破”。

　　裂縫延伸快，鋼筋受突然增大的應力而屈服。屬于脆性破壞。

　　2.適筋破壞：配筋率不低也不高時，破壞前有明顯的塑性變形和裂縫預兆。

　　3.超筋破壞：配筋率超過某一定值時，有一定預兆但不明顯。

　　鋼筋不屈服，受壓區(qū)混凝土壓碎，破壞突然發(fā)生。

　　2.矩形截面受彎構(gòu)件設計計算 P45

　　(1)基本假定:

　　1.截面應變在變形后仍保持平面

　　2.不考慮混凝土的抗拉強度

　　3.混凝土受壓的應力與應變關系曲線按照規(guī)定取用。

　　E0=0.002

　　Eu=0.0033

　　4.鋼筋的應力取等于鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但其絕對值不應大于相應的強度設計值。受拉鋼筋的極限拉應變?nèi)?.01。

　　2.計算

　　a.計算簡圖

　　b.基本計算公式

　　兩個平衡方程

　　水平方向合力為零——ΣX=0 a1fcbx=fyAs

　　各力對截面上任意一點的合力矩為零，

　　當對受拉區(qū)縱向受力鋼筋的合力作用點取矩時，

　　有——ΣMs=0 M≤a1fcbx(h0-x/2)

　　當對受壓區(qū)混凝土壓應力合力作用點取矩時，

　　有——ΣMc=0 M≤fyAs (h0-x/2)

　　h0=h-as

　　估算常用值

　　板

　　單向板厚度60~80，雙向板80mm

　　直徑通常采用6、8、10mm，間距一般不小于70mm.

　　最小保護層厚15mm,h0=h-20mm

　　梁

　　簡支梁高跨比1/12左右。

　　矩形截面梁的高寬比2.0~2.5

　　梁常用的寬度為b=120、150、180、200、220、250、300、350等。常用高度=250、300、350…750、800、900、1000mm等。

　　梁中常用的縱向受力鋼筋直徑為10~28，根數(shù)不得少于兩根。

　　受拉區(qū)鋼筋間距大于鋼筋直徑，受壓區(qū)大于1.5倍直徑。

　　當采用單排鋼筋時h0=h-35mm

　　當采用雙排鋼筋時ho=h-60mm

　　適應條件

　　極限受彎承載力的計算

　　afcbx=fyAs

　　Mu= afcbx(h0-x/2) = fyAs (h0-x/2)

　　ζ=x/ h0 =fyAs/ a1fcbh0 =ρsfy/ a1fc

　　Mu= a1fcbh02ζ(1-0.5ζ) =asa1fcbh02

　　其中as為截面抵抗系數(shù)

　　Mu=ρsfy bh02ζ(1-0.5ζ) = fyAsγs h0

　　其中γs為截面內(nèi)力臂系數(shù)

　　3.簡支有腹梁的抗剪的破壞過程及類型

　　1)過程

　　在斜裂縫出現(xiàn)前，箍筋的應力很小，主要由混凝土傳遞剪力;

　　斜裂縫出現(xiàn)后，與斜裂縫相交的箍筋應力增大。限制了斜裂縫的發(fā)展，提高了抗剪承載力。

　　2)分類

　　斜拉破壞：配箍率ρsv很低，或間距S較大且λ較大的時候;

　　剪壓破壞：配箍和剪跨比適中，破壞時箍筋受拉屈服，剪壓區(qū)壓碎，斜截面承載力隨ρsv及fyv的增大而增大。

　　斜壓破壞：ρsv很大，或λ很小(λ≤1)斜向壓碎，箍筋未屈服;

　　對有腹筋梁來說，只要截面尺寸合適，箍筋數(shù)量適

　　當，剪壓破壞是斜截面受剪破壞中最常見的一種破壞形式，設計時應避免出現(xiàn)另外二種破壞形態(tài)。