文档介绍：第五章梁的结构形式和 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。
、荷载效应及抗力
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:
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。
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。
图5-9 房屋中常用截面形式
.
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。
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.
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
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—钢筋先屈服,混凝土后压碎
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。