第五章 钢筋混凝土梁 01（课件）《建筑结构》同步教学（化工版）

第五章 钢筋混凝土梁 目录 第一节　单筋矩形截面梁正截面承载力计算 第二节 双筋矩形截面梁正截面承载力计算 第三节　单筋T形截面正截面承载力计算 第四节　梁的斜截面承载力计算 第五节 梁的抗扭承载力计算 第六节 变形及裂缝宽度验算 第一节　单筋矩形截面梁正截面承载力计算 一、单筋矩形截面 1.单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征 根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型，不同类型梁的具有不同破坏特征。 适筋梁应力变化阶段： ① 适筋破坏 破坏过程： 第I阶段——弹性工作阶段。荷载很小时，混凝土的压应力及拉应力都很小，应力和应变几乎成直线关系。 截面达到将裂未裂的极限状态时，即第Ⅰ阶段末，用Ⅰa表示。Ⅰa阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段。第Ⅱ阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 钢筋应力达到屈服强度fy时，标志截面进入第Ⅱ阶段末，以Ⅱa表示。 第Ⅲ阶段——破坏阶段：到本阶段末（即Ⅲa阶段），受压边缘混凝土压应变达到极限压应变，受压区混凝土产生近乎水平的裂缝，混凝土被压碎，甚至崩脱，截面宣告破坏，此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩Mu。Ⅲa阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据。 破坏特征：延性破坏 破坏特征：受压区混凝土在钢筋屈服前即达到极限压应变被压碎而破坏。破坏时钢筋的应力还未达到屈服强度，因而裂缝宽度均较小，且形不成一根开展宽度较大的主裂缝，梁的挠度也较小。 破坏特征：脆性破坏 ② 超筋破坏 破坏过程： 破坏特征：梁破坏时，裂缝往往集中出现一条，不但开展宽度大，而且沿梁高延伸较高。一旦出现裂缝，钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进入强化阶段，甚至被拉断。 破坏性质：脆性破坏  ③ 少筋破坏 破坏过程： 结论：适筋梁的材料强度能得到充分发挥，安全经济，是正截面承载力计算的依据，而少筋梁、超筋梁都应避免。 2.单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 （1）计算原则 1）基本假定　 ①平截面假定。 ②钢筋的应力 等于钢筋应变 与其弹性模量 的乘积，但不得大于其强度设计值， 即 ③不考虑截面受拉区混凝土的抗拉强度。 ④受压混凝土采用理想化的应力－应变关系，当混凝土强度等级为C50及以下时，混凝土极限压应变=0.0033。 2）等效矩形应力图 简化原则：受压区混凝土的合力大小不变；受压区混凝土的合力作用点不变。 等效矩形应力图形的混凝土受压区高，等效矩形应力图形的应力值为 。 表值 混凝土强度等级 ≤C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 0.8 0.79 0.78 0.77 0.76 0.75 0.74 1.0 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 混凝土应力应变曲线 是否超筋破坏的判断： 若 ，构件破坏时受拉钢筋不能屈服，表明构件 超筋破坏； 若 ，构件破坏时受拉钢筋已经达到屈服强度， 表明发生的破坏为适筋破坏或少筋破坏。 相对界限受压区高度值 钢筋 级别 ≤C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 HPB235 0.614 — — — — — — HRB335 0.550 0.541 0.531 0.522 0.512 0.503 0.493 HRB400 RRB400 0.518 0.508 0.499 0.490 0.481 0.472 0.463 注：表中空格表示高强度混凝土不宜配置低强度钢筋。 $$