《混凝土结构及砌体结构》第4章 梁的结构形式和破坏类型

第4章梁的结构形式和 破坏类型 ·分析梁上荷载效应和梁的抗力,介绍梁的 分类和截面形式; 依据极限状态、力学观点和不同材质重点 分析了梁的主要破坏形式,并定性分析了 梁的设计思路。 ·5.1梁上的荷载、荷载效应及抗力 ·52梁的结构类型 ·53梁的主要破坏类型

第4章 梁的结构形式和 破坏类型 • 分析梁上荷载效应和梁的抗力，介绍梁的 分类和截面形式; • 依据极限状态、力学观点和不同材质重点 分析了梁的主要破坏形式，并定性分析了 梁的设计思路。 • 5.1梁上的荷载、荷载效应及抗力 • 5.2梁的结构类型 • 5.3梁的主要破坏类型

按承载能力极限状态设计时: ·应根据图5-1b、c按式(262)右侧部分分 别计算永久荷载及可变荷载下的弯矩设计 值M和剪力设计值V,并应满足 M≤M ≤

按承载能力极限状态设计时: • 应根据图5-1b、c按式（2-62）右侧部分分 别计算永久荷载及可变荷载下的弯矩设计 值M和剪力设计值V，并应满足： • • M  Mu V V u

当按正常使用极限状态设计时 对钢梁及钢筋混凝土梁都存在变形控制 题,后者还有裂缝宽度控制问题。 此时的荷载效应分别按式(264)(266)计算 荷载标准组合、准永久组合下的弯矩设计 值,然后按第四篇中介绍的方法验算变形 和裂缝宽度 S=CGk+Cok+∑ Vaco e

当按正常使用极限状态设计时 • 对钢梁及钢筋混凝土梁都存在变形控制问 题，后者还有裂缝宽度控制问题 。 • 此时的荷载效应分别按式(2-64)(2-66)计算 荷载标准组合、准永久组合下的弯矩设计 值，然后按第四篇中介绍的方法验算变形 和裂缝宽度。  = = + + n i Ss CG GK CQ Q k CiCQiQi K 2 1 1   = = + n i l CG GK q iCQiQi K S 1 

区×别 ·工程结构中的梁类构件与工程力学中的主 要区别是材料性能的改变,尽管截面上的 弯矩和剪力设计值以及截面尺寸等都相同, 不同的材料,其抗力是不相同的。 即使为同一种材料,截面形状与尺寸不同 时,抗力设计值也不相同

区别 • 工程结构中的梁类构件与工程力学中的主 要区别是材料性能的改变，尽管截面上的 弯矩和剪力设计值以及截面尺寸等都相同， 不同的材料，其抗力是不相同的。 • 即使为同一种材料，截面形状与尺寸不同 时，抗力设计值也不相同

二.钢筋混凝土梁截面形式 受压钢筋 受压区 受压钢筋 受压区 受压区 中和轴 中和轴 中和轴 中和轴 受拉钢筋 受拉钢筋 受拉钢筋 受拉钢筋 单筋矩形梁 双筋矩形梁 T形梁 I形梁 图5-9房屋中常用截面形式

二.钢筋混凝土梁截面形式 图5-9 房屋中常用截面形式

53梁的主要破坏类型 ·5.3.1以极限状态区分梁的破坏类型 一超过承载能力极限状态而失效 ·材料强度不足而丧失承载能力 变形过大导致失稳; ·材料发生疲劳破坏; ·连接(钢梁)或锚固(钢筋混凝士梁)失效 二.超过正常使用极限状态而失效 变形过大 ·钢筋砼梁裂缝宽度过大 耐久性不足 本节仅讨论梁由于 产生的 主要破坏类型

5.3梁的主要破坏类型 • 5.3.1以极限状态区分梁的破坏类型. • 一.超过承载能力极限状态而失效 • 材料强度不足而丧失承载能力； • 变形过大导致失稳； • 材料发生疲劳破坏； • 连接(钢梁)或锚固(钢筋混凝土梁)失效。 • 二.超过正常使用极限状态而失效 • 变形过大； • 钢筋砼梁裂缝宽度过大； • 耐久性不足。 • 本节仅讨论梁由于材料强度不足及失稳所产生的 主要破坏类型

5.3.4钢筋混凝土梁的主要破坏类型 在纯弯段仅配纵向受拉钢筋,面积为As;在剪跨范 围内,设有架立筋(面积为As,理应通长设置,并可 兼作受压钢筋用)和箍筋,箍筋间距为s,同一截面箍 筋总截面面积为ASV 当荷载较小尚未出现混凝土裂缝时,1-1、2-2截面上 的应力分布与图5-11d,e类同 与钢梁不同的是,钢筋混凝土梁由两种材料组成 混凝土的抗拉能力远小于抗压能力,随着荷载的增 大,无论在纯弯段或者剪跨段,都存在裂缝的发生、 开展,钢筋应力的增大,直至强度破坏这一过程

5.3.4钢筋混凝土梁的主要破坏类型 • 在纯弯段仅配纵向受拉钢筋，面积为As；在剪跨范 围内，设有架立筋(面积为As’，理应通长设置，并可 兼作受压钢筋用)和箍筋，箍筋间距为s，同一截面箍 筋总截面面积为Asv。 • 当荷载较小尚未出现混凝土裂缝时，1-1、2-2截面上 的应力分布与图5-11d,e类同。 • 与钢梁不同的是，钢筋混凝土梁由两种材料组成， 混凝土的抗拉能力远小于抗压能力，随着荷载的增 大，无论在纯弯段或者剪跨段，都存在裂缝的发生、 开展，钢筋应力的增大，直至强度破坏这一过程

图5-14钢筋混凝土梁 B11 血山 As As′ Asv 架立钢筋 箍筋 纵向受力钢筋

图5-14 钢筋混凝土梁

正截面强度破坏类型 钢筋混凝土梁正截面强度破坏类型与配筋率、钢 筋和混凝土强度有关。 当材料性能及几何尺寸确定后,其破坏类型主要与 的大小有关

一.正截面强度破坏类型 • 钢筋混凝土梁正截面强度破坏类型与配筋率 、钢 筋和混凝土强度有关。 • 当材料性能及几何尺寸确定后，其破坏类型主要与 的 大小有关。  

(一)适筋破坏一钢筋先屈服,混 凝土后压碎 (b) Pmin<psoas 这种破坏有预兆,两种材料可以得到充分利用,属延性破坏类型

（一）适筋破坏—钢筋先屈服，混 凝土后压碎  min     max 这种破坏有预兆，两种材料可以得到充分利用，属延性破坏类型