文档介绍：结构设计原理-混凝土梁
一、混凝土梁设计内容概述
二、正截面受弯承载力
三、斜截面受剪承载力
四、抵抗弯矩图及斜截面受弯承载力
五、受扭承载力
六、本章要点
第45讲:混凝土梁(2/42) 一、混凝土梁设计内容概述(1/1)
1、截面分类
按截面形式:矩形、T形、工字型、箱型等
按钢筋设置:单筋、双筋
2、设计计算内容
承载力极限状态
正截面受弯能力
斜截面受弯能力斜截面受剪能力(斜截面)受扭能力
正常使用极限状态
变形验算裂缝宽度或抗裂验算
3、一般构造要求
截面尺寸限制配筋率限制
第45讲:混凝土梁(3/42) 二正截面受弯承载力(1/17)
1、正截面受力全过程
(1)适筋梁受力的三个阶段
第I阶段(整体工作阶段)
范围:受力开始—开裂 I a
特征:荷载与挠度、材料应变呈线性
中和轴位于换算截面的形心处
受压区混凝土处于弹性而受拉区混凝土有明显塑性。
应用:抗裂计算依据
第II阶段(带裂缝工作阶段)
范围:开裂—受拉钢筋屈服 II a
第45讲:混凝土梁(4/42) 二正截面受弯承载力(2/17)
特征:刚度降低,变形加快,荷载与挠度呈非线性
裂缝处,受拉区混凝土大部分退出工作
中和轴上移,受压区混凝土的塑性特征明显。
应用:使用阶段变形和裂缝的计算依据。
第III阶段(破坏阶段)
范围:受拉钢筋屈服—混凝土压碎III a
特征:刚度迅速下降,挠度急剧增加
中和轴迅速上移,受压高度迅速减小,塑性明显。
应用:按极限状态设计法的承载力计算依据。
第45讲:混凝土梁(5/42) 二正截面受弯承载力(3/17)
(2)正截面全过程分析
截面配筋的影响
少筋截面:没有第二阶段;
适筋截面:三阶段,配筋低,第三阶段过程长,延性越好
超筋截面:没有第三阶段。
从II a到III a内力的增大原因
合拉(压)力不变;内力增大是内力臂变化得到的。
(3)正截面的受力特点
非线性
破坏类型与组成材料有关
配筋率大、钢筋强度高、混凝土强度低易产生超筋破坏;
配筋率低、钢筋强度低、混凝土强度高易产生少筋破坏。
第45讲:混凝土梁(1) 下一讲的主要内容
1、正截面承载力计算的基本假设和简化
2、承载力计算公式的适用条件。
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结构设计原理
第四十六讲
主讲教师: 曹双寅舒赣平
第46讲:混凝土梁(2) 上一讲的内容
1、适筋截面正截面受力的三个阶段
整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段
2、影响受力全过程的因素
截面配筋量、材料性能
3、正截面受力特点
非线性、破坏类型与材料的数量和等级有关
第46讲:混凝土梁(6/42) 二正截面受弯承载力(4/17)
2、基本假设和等效矩形应力图
(1)基本假定
平截面假定不计砼的抗拉本构关系
(2)等效应力图形
基本方程
cbdy=fyAs
Mu=cb(h0-xc+y)dy
c=g ( c) c/y =cu/xc
矩形应力分布等效的原则
合力作用点不变合力大小不变
等效结果:矩形应力值=α1fc 受压区高度 x =β1xc