3.2 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力（课件）-《建筑结构》同步精品课堂（高教版-第4版）

3.2 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力 建筑结构 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握受弯构件正截面的受力性能、单筋矩形正截面承载力计算基本原则。 能力目标 学生能够独立对钢筋混凝土受弯构件单筋矩形截面进行正截面承载力计算。 情感目标 具备良好的团队理念和合作意识，树立正确的价值观和行为规范。培养学生独立思考，严谨的工作作风。 三维目标 构施工图，掌握图 知识点复习与回顾 ？ 1.梁的配筋构造示意图。 2.混凝土截面有效高度计算规则。 3.混凝土保护层厚度c的作用 你了解什么是建筑结构？生活中你见过哪些常见的结构？ 问题引入——学会观察和总结 情境引入 1）、以小组为单位回答问题。 2）、每组派出代表回答老师提问 3）、学生分组相互评价 4）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 受弯构件发生破坏受哪些因素的影响？ 要想判断一根梁是否安全，需要进行哪些数据的设计？ 探索新知 钢筋混凝土结构的计算理论是在试验的基础上建立的，通过试验了解破坏的形式和破坏过程，研究截面的应力分布，以便建立计算公式。 一、受弯构件正截面的破坏形式 探索新知 根据试验研究，当材料品种选定后，梁正截面的破坏形式主要与梁内纵向受拉钢筋的配筋率有关，配筋率的表达式为 式中 As--纵向受拉钢筋的截面面积 bh0--混凝土的有效截面积。 1.适筋梁 适筋梁是指含有正常配筋的梁。其破坏的主要特点是受拉区混凝土先出现裂缝，然后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，构件即告破坏（图3-16a）。 探索新知 根据配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁。 1.适筋梁 适筋梁是指含有正常配筋的梁。其破坏的主要特点是受拉区混凝土先出现裂缝，然后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，构件即告破坏。 这种梁在破坏前，钢筋经历较大的塑性伸长，从而引起构件出现较明显的变形和裂缝开展过程，其破坏过程比较缓慢，破坏前有明显的预兆，为塑性破坏。适筋梁的材料强度能得到充分发挥，受力合理，破坏前有预兆，所以实际工程中应把钢筋混凝土梁设计成适筋梁。 1.适筋梁 适筋梁是指含有正常配筋的梁。其破坏的主要特点是受拉区混凝土先出现裂缝，然后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，构件即告破坏（图3-16a）。 探索新知 2.超筋梁 超筋梁是指受拉钢筋配得过多的梁。其破坏特点是受拉区混凝土裂缝开展不大，梁的挠度较小，但受压混凝土先达到极限压应变而被压碎，使整个构件破坏。超筋梁的破坏是在没有明显预兆的情况下突然发生的，为脆性破坏。 1.适筋梁 适筋梁是指含有正常配筋的梁。其破坏的主要特点是受拉区混凝土先出现裂缝，然后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，构件即告破坏（图3-16a）。 探索新知 3.少筋梁 少筋梁是指受拉钢筋配得过少的梁。其破坏特点是受拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋就会随之达到屈服强度，构件将产生很宽的裂缝和很大的变形，甚至因钢筋被拉断而破坏。破坏时裂缝往往集中出现一条，破坏前没有明显预兆，它也是一种脆性破坏，工程中不得采用少筋梁。 1.适筋梁 适筋梁是指含有正常配筋的梁。其破坏的主要特点是受拉区混凝土先出现裂缝，然后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，构件即告破坏（图3-16a）。 探索新知 一般来说，建筑工程中的梁均设计为适筋梁。如果在施工中少配、漏配受力钢筋，则梁有可能成为脆性破坏的少筋梁，从而引发工程事故。因此，同学们必须养成良好的职业道德，提高职业意识，增强社会责任感和使命感，坚决杜绝此类事故的发生。 学习新知 （一）第I阶段 （二）第II阶段 （三）第III阶段 二、适筋梁工作的三个阶段 学习新知 （一）第I阶段 荷载较小时，截面上的拉应力与压应力均呈三角形分布，受拉区的钢筋与混凝土共同承受拉力。当荷载继续增加时，受拉区混凝土出现塑性变形，中性轴略有上升，边缘混凝土拉应力达到抗拉极限强度，当混凝土处于将裂未裂状态时为Ia状态。Ia状态可作为受弯构件抗裂度的计算依据。 学习新知 （二）第II阶段 荷载继续增加，在受拉区抗拉能力最薄弱的截面处首先出现第一条裂缝，开裂后的混凝土退出工作，拉力几乎全部由钢筋承受，故在弯矩不变的情况下，开裂后的钢筋应力较开裂前突然增大许多。随着荷载增加，受拉区裂缝向上发展，中性轴上移，受压区混凝土出现塑性变形，压应力图形将呈曲线变化。当钢筋应力刚刚达到屈服强度时为IIa状态。第II阶段也称为带裂缝工作阶段，IIa状态可作为使用阶段变形和裂缝宽度的计算依据。 学习新知 （三）第Ⅲ阶段 在第Ⅱ阶段末（即Ⅱa状态），钢筋应力已达屈服强度，由于钢筋的屈服，钢筋应力将保持不变，而其变形继续增加，截面裂缝急剧伸展，中性轴迅速上移，受压区高度不断减小，混凝土压应