西安建筑科技大学：《混凝土结构设计原理》课程电子教案（PPT教学课件）第4章 受弯构件正截面的性能与设计

混凝士结构设计原增 第4章曼弯袍件正微面永敢力 教材作者:王社良 课件制作:黄炜、丁怡洁 课件审查:李晓文

第 4 章 受弯构件正截面承载力 教材作者：王社良 课件制作：黄 炜、丁怡洁 课件审查：李晓文 混凝土结构设计原理

第4章受弯构件正截面承载力 主要内容 >概述 >正截面受弯性能的试验研究 >正截面受弯承载力分析 >单筋矩形截面受弯承载力计算 >双筋矩形截面受弯承载力计算 >T型截面受弯承载力计算 重点 正截面受弯性能的试验研究 正截面受弯承载力分析 单筋矩形截面受弯承载力计算 双筋矩形截面受弯承载力计算 4.1概述

主要内容： 概述 正截面受弯性能的试验研究 正截面受弯承载力分析 单筋矩形截面受弯承载力计算 双筋矩形截面受弯承载力计算 T型截面受弯承载力计算 重点： 正截面受弯性能的试验研究 正截面受弯承载力分析 单筋矩形截面受弯承载力计算 双筋矩形截面受弯承载力计算 第4章 受弯构件正截面承载力 4.1 概述

第4章受弯构件正截面承载力 1混凝土受弯构件应用举例 结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。 后浇混凝土 预制板 预制T形梁 矩形板 空心板 槽形板 4.1概述

第4章 受弯构件正截面承载力 4.1 概述 1 混凝土受弯构件应用举例 结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。 矩形板 空心板 槽形板

第4章受弯构件正截面承载力 2受弯构件的截面形式 受压钢筋 受压区 受压区 S受压区 中和轴 中和轴 中和轴 受拉钢筋 受拉钢筋 N受拉钢筋 单筋矩形梁 双筋矩形梁 T形梁 受压钢筋 Sx受压区 受压区 中和轴 中和轴 受拉钢筋 受拉钢筋 I形梁 环形梁 4.1概述

第4章 受弯构件正截面承载力 4.1 概述 2 受弯构件的截面形式 单筋矩形梁 双筋矩形梁 T形梁 I形梁 环形梁

第4章受弯构件正截面承载力 1正截面受弯性能试验示意 百分表 应变测点 百分表 位移计 在梁的纯弯段内,沿梁高布置 测点,量测梁截面不同高度处 的纵向应变 采用预贴电阻应变片或其它方 法量测纵向受拉钢筋应变,从 而得到荷载不断增加时钢筋的 应力变化情况。 在梁跨中的下部设置位移计, 以量测梁跨中的挠度。 4.2正截面受弯性能的试验研究

第4章 受弯构件正截面承载力 4.2 正截面受弯性能的试验研究 1 正截面受弯性能试验示意 在梁的纯弯段内，沿梁高布置 测点，量测梁截面不同高度处 的纵向应变。 采用预贴电阻应变片或其它方 法量测纵向受拉钢筋应变，从 而得到荷载不断增加时钢筋的 应力变化情况。 在梁跨中的下部设置位移计， 以量测梁跨中的挠度。 百分表 应变测点 百分表 位移计

第4章受弯构件正截面承载力 2梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线 --d Mu M 钢筋屈服 ≌06 0.4 混凝土开裂 0.2 100200300400500 f/mm os/(N/mm2) 梁跨中挠度∫实测图 纵向钢筋应力σ实测图 。542b 纵向应变沿梁截面高度分布实测图 4.2正截面受弯性能的试验研究

第4章 受弯构件正截面承载力 4.2 正截面受弯性能的试验研究 2 梁的挠度、纵筋拉应力、截面应变试验曲线 梁跨中挠度 f 实测图 纵向钢筋应力  s 实测图 纵向应变沿梁截面高度分布实测图

第4章受弯构件正截面承载力 3适筋梁正截面受力的三个阶段 弹性阶段(I阶段) 阶段I Mo<M As sAs 4.2正截面受弯性能的试验研究

第4章 受弯构件正截面承载力 4.2 正截面受弯性能的试验研究 3 适筋梁正截面受力的三个阶段 弹性阶段（Ⅰ阶段）

第4章受弯构件正截面承载力 3适筋梁正截面受力的三个阶段 带裂缝工作阶段(Ⅱ阶段) 阶段Ⅱl Mr<M<M I( As As 4.2正截面受弯性能的试验研究

第4章 受弯构件正截面承载力 4.2 正截面受弯性能的试验研究 3 适筋梁正截面受力的三个阶段 带裂缝工作阶段（ Ⅱ阶段）

第4章受弯构件正截面承载力 3适筋梁正截面受力的三个阶段 破坏阶段(Ⅲ阶段) 阶段I M<Mo<Mol A M 4.2正截面受弯性能的试验研究

第4章 受弯构件正截面承载力 4.2 正截面受弯性能的试验研究 3 适筋梁正截面受力的三个阶段 破坏阶段（ Ⅲ阶段 ）

第4章受弯构件正截面承载力 4适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点 受力阶段 第I阶段 第Ⅱ阶段 第I阶段 主要特点 习性 未裂阶段 带裂缝工作阶段 破坏阶段 外观特征 没有裂缝,挠度很小有裂缝,挠度还不明显钢筋屈服,裂缝宽,挠度大 弯矩一截面曲率关 大致成直线 曲线 接近水平的曲线 混 受压区高度进一步减小,混 受 受压区高度减小,混凝土凝土压应力图形为较丰满的曲 凝 ±/压 直线 压应力图形为上升段的曲线,后期为有上升段和下降段 区 线,应力峰值在受压区边缘的曲线,应力峰值不在受压区 应 边缘而在边缘的内侧 力 受 前期为直线,后期 图 为有上升段的直线, 拉应力峰值不在受拉区 大部分退出工作 绝大部分退出工作 形 区边缘 纵向受拉钢筋应力a≤20~30Nm220~30Nm2<o,<f 在设计计算中的作 Ia用于抗裂验算 Ⅱl用于抗裂验算 ⅢIl用于正截面受弯承载力计算 4.2正截面受弯性能的试验研究

第4章 受弯构件正截面承载力 4.2 正截面受弯性能的试验研究 4 适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点 受力阶段 主要特点 第 I 阶段 第 I I 阶段 第 III 阶段 习性 未裂阶段 带裂缝工作阶段 破坏阶段 外观特征 没有裂缝，挠度很小 有裂缝，挠度还不明显 钢筋屈服，裂缝宽，挠度大 弯矩－截面曲率关 系 大致成直线 曲线 接近水平的曲线 受 压 区 直线 受压区高度减小，混凝土 压应力图形为上升段的曲 线，应力峰值在受压区边缘 受压区高度进一步减小，混 凝土压应力图形为较丰满的曲 线，后期为有上升段和下降段 的曲线，应力峰值不在受压区 边缘而在边缘的内侧 混 凝 土 应 力 图 形 受 拉 区 前期为直线，后期 为有上升段的直线， 应力峰值不在受拉区 边缘 大部分退出工作 绝大部分退出工作 纵向受拉钢筋应力 在设计计算中的作 用 用于抗裂验算 用于抗裂验算 用于正截面受弯承载力计算 2  s  20 ~ 30N/mm 2 20 ~ 30N/mm s y    f s y  = f a I II a III