钢筋混凝土受弯构件
(一)正截面抗弯承载力
1.受弯构件沿正截面可能发生的三种破坏形态
(1)少筋破坏;当构件受拉配筋率ρ=As/(bho)<ρmin(最小配筋率)时,构件一旦开裂即丧失承载能力,呈脆性破坏,无明显预兆,材料不能充分利用,在设计中应加以避免。
(2)适筋破坏:当正截面混凝土受压区的高度χ≤ξbh0(ξb为相对界限受压区高度),ρ=As/(bho)≥ρmin时,构件纵向受拉筋先达到屈服,然后受压区混凝土被压坏,呈塑性破坏,有明显的塑性变形和裂缝预兆,在设计中应设计成这种梁。
(3)超筋破坏:当正截面混凝土受压区高度χ>ξbh0时,由于受压区混凝土先压碎,而受拉钢筋尚未达到屈服。破坏前有一定的变形与裂缝预兆,但不如适筋梁明显,属脆性破坏,材料不能充分利用,在设计中应加以避免。
2.适筋梁的三个应力阶段
(1)I阶段:截面开裂前的阶段为I阶段。当受拉区边缘的混凝土拉应变达到极限拉应变,即εt=εtu时,拉区即将开裂时称之为Ia阶段,即为第I阶段末。将Ia阶段应力状态作为抗裂验算的依据。
(2) II阶段:从截面受拉区开裂开始至纵向受拉钢筋刚达到屈服时止为II阶段。钢筋刚达到屈服时称为IIn阶段。II阶段应力状态是正常使用极限状态的刚度与裂缝宽度验算的依据。
(3)III阶段:从受拉钢筋屈服后至压区混凝土压坏为止为III阶段。当压区混凝土压坏时称为IIIa阶段。IIIa的应力状态是正截面抗弯承载力计算的依据。
3.受弯构件正截面承载力计算的基本假设
(1)截面平均应变符合平截面假定。
(2)不考虑受拉区混凝土的抗拉强度。
(3)纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其绝对值不应大于其相应强度设计值。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。
4.矩形截面或翼缘位于受拉区的倒T形截面受弯构件
5.翼缘位于受压区的T形截面受弯构件
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