钢筋混凝土构件的基本受力性能.ppt

第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 MechanicalBehaviorofRCmembers第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 MechanicalBehaviorofRCmembers 轴心受拉性能BehaviorofuniaxialtensileRCmembers 轴心受压性能BehaviorofuniaxialcompressiveRCmembers 梁的受弯性能FlexuralbehaviorsofRCbeams 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 Questions 1 HowtopredictthebehaviorofRCmember 2 WhatabouttheinfluenceofthedifferentmaterialpropertiesofsteelandconcreteonthebehaviorofRCmember 3 WhatabouttheinfluenceoftheamountratioofsteeltoconcreteonthebehaviorofRCmember 4 HowtodeterminetheinfectionofshrinkageandcreepofconcreteonthebehaviorofRCmember 5 HowtodeterminethemaximumloadcarryingcapacityofRCmembers 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 3 1BehaviorofUniaxialTensileMembers轴心受拉构件的受力性能 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 几何条件ConsistentCondition es ec e 物理关系Stress StrainRelationship 平衡条件EquilibriumCondition 开裂前BeforeCracking r As Ac N es ec e 配筋率ReinforcementRatio 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 TransformedSection 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 TransformedSection Whensc ft concretewillbecrackingundertheincreasingloading 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 换算混凝土面积TransformedSection 当sc ft时 如继续加载混凝土将会产生开裂 Ncr 由混凝土的受拉时应力 应变关系知 sc ft时的弹性特征系数n 0 5 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 开裂荷载CrackingLoad 开裂瞬间Atthetimeofcracking 钢筋应力有一突增TherehasabreakfortheRebar sstress 按平衡条件Consideringequilibriumcondition 自行验证 sc ft 0 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 AfterCrackingWhenhavingenoughreinforcement itcanstillhasanincrementfortheload Thestressofconcreteatthecrackswillbezeroallthetime Andthereinforcementwilltakealltheincrementoftheloads Whenas fyinthereinforcement UltimateTensileCapacity Nu fyAs 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 混凝土开裂后AfterCracking如果配筋足够 荷载可以继续增加但裂缝截面混凝土应力始终为零 开裂以后的全部荷载增量均由钢筋承担 当钢筋应力达到as fy时 极限拉力UltimateTensileCapacity Nu fyAs 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 s s s c N 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 Conclusions Duetothenonlinearandcrackingofconcrete therelationshipbetweenloadsandstress ordeformation isnolongerthelinear Sothelinearelastictheoryisnotapplicableanymore Atthetimeofcracking thestressofrebaris20 40MPawhichhaslittleeffectonNcr Atthetimejustaftercracking thestressofthesectionhasaredistribution Aftercracking thememberwillservewithcracks ThestrainofreinforcementintheRCmembersislessthanthatofreinforcementitselfwhilethesectionsizeisthesame 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 小结Conclusions 由于混凝土材料的非线性和开裂 荷载与应力 荷载与变形不再为线性关系 线弹性材力分析方法 LinearElasticTheory 不再适用 混凝土开裂前瞬间 钢筋应力 20 40MPa 对Ncr影响很小 在混凝土开裂后瞬间 截面应力发生重分布 开裂后 构件是带裂缝工作的 裂缝对钢筋的影响 裂缝宽度的计算 裂缝对变形的影响 刚度 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 小结Conclusions RC构件中钢筋的应变小于同样面积的钢筋单独受拉情况 开裂前钢筋与混凝土共同承受拉力 开裂后裂缝间混凝土仍承受一部分拉力 RC轴心受拉构件的受力过程大体上可分为三个阶段 开裂前的钢筋与混凝土的共同受力阶段 该阶段荷载 变形关系基本近似线性 开裂后带裂缝工作阶段 破坏阶段 对于配筋合适的钢筋混凝土构件 一般其受力过程都可分为类似的三个工作阶段 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 配筋率的影响Influenceofreinforcementratio r As Ac 开裂前 BeforeCracking开裂后 AfterCracking 应力重分布StressRedistribution 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 MinimumReinforcementRatio Ifreinforcementratiorislessthanacertainvalue thereinforcementwillbeyieldimmediatelywhentheconcreteiscracking Nu NcrWhenthereinforcementratioislessthanthelimitratio thememberwillfailureinabrittlebehavior 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 最小配筋率MinimumReinforcementRatio 如果配筋率r小于某一界限时 以至于在混凝土一开裂时 由于混凝土退出工作产生应力重分布 使钢筋立刻就达到屈服 即 Nu Ncr当配筋率小于该界限配筋率时 钢筋将不能承担混凝土截面开裂后传来的应力 其破坏特征如同素混凝土构件 具有脆性性质 因此RC轴拉的配筋率应不小于该界限配筋率 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 收缩应力分析 AnalysisofShrinkageStress 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 DeformationCondition变形条件 MechanicalRelationships物理关系 EquilibriumCondition平衡条件 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 第三章钢筋混凝土构件的基本受力性能 3 1轴心受拉构件的受力性能 KeyNotes 1 Analysismethod2 Transformedsectionconcept3 Stressredistributionatcrackingload4 Minimumreinforcementratio5 Differencewithpuresteelbar6 Influenceofcracksonbehavior7 Influenceofshrinkage