钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历了哪几个阶段

2024-12-17 14:18:46
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回答1:

1、弹性受力阶段(Ⅰ阶段):混凝土开裂前的未裂阶段

从开始加荷到受拉区混凝土开裂,梁的整个截面均参加受力,由于弯矩很小,沿梁高量测到的梁截面上各个纤维应变也小,且应变沿梁截面高度为直线变化。

虽然受拉区混凝土在开裂以前有一定的塑性变形,但整个截面的受力基本接近线弹性,荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。截面抗弯刚度较大,挠度和截面曲率很小,钢筋的应力也很小,且都与弯矩近似成正比。

在弯矩增加到Mcr时,受拉区边缘纤维的应变值即将到达混凝土受弯时的极限拉应变实验值εtu0,截面遂处于即将开裂状态,称为第I阶段末,用Ia表示。

2、带裂缝工作阶段(Ⅱ阶段):混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段

在开裂瞬间,开裂截面受拉区混凝土退出工作,其开裂前承担的拉力将转移给钢筋承担,导致钢筋应力有一突然增加(应力重分布),这使中和轴比开裂前有较大上移。

M0=Mcr0时,在纯弯段抗拉能力最薄弱的某一截面处,当受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土极限拉应变实验值εtu0时,将首先出现第一条裂缝,一旦开裂,梁即由第I阶段转入为第Ⅱ阶段工作。

随着弯矩继续增大,受压区混凝土压应变与受拉钢筋的拉应变的实测值都不断增长,当应变的量测标距较大,跨越几条裂缝时,测得的应变沿截面高度的变化规律仍能符合平截面假定。

弯矩再增大,截面曲率加大,同时主裂缝开展越来越宽。由于受压区混凝土应变不断增大,受压区混凝土应变增长速度比应力增长速度快,塑性性质表现得越来越明显,受压区应力图形呈曲线变化。当弯矩继续增大到受拉钢筋应力即将到达屈服强度fy0时,称为第Ⅱ阶段末,用Ⅱa表示。 

第Ⅱ阶段是截面混凝土裂缝发生、开展的阶段,在此阶段中梁是带裂缝工作的。

3、屈服阶段(Ⅲ阶段):钢筋开始屈服至截面破坏的  

纵向受力钢筋屈服后,正截面就进入第Ⅲ阶段工作。

钢筋屈服。截面曲率和梁的挠度也突然增大,裂缝宽度随之扩展并沿梁高向上延伸,中和轴继续上移,受压区高度进一步减小。弯矩再增大直至极限弯矩实验值Mu0时,称为第Ⅲ阶段末,用Ⅲa表示。 

在第Ⅲ阶段整个过程中,钢筋所承受的总拉力大致保持不变,但由于中和轴逐步上移,内力臂z略有增加,故截面极限弯矩Mu0略大于屈服弯矩My0可见第Ⅲ阶段是截面的破坏阶段,破坏始于纵向受拉钢筋屈服,终结于受压区混凝土压碎。

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其特点是:

1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上升段曲线,也有下降段曲线;

2)弯矩还略有增加;

3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值εcu时,混凝土被压碎,截面破坏;

4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。 

参考资料来源:百度百科-适筋梁

回答2:

钢筋混凝土适筋梁从加载到破坏经历三个阶段,具体如下:

第一阶段:施加荷载较小,拉力由受拉区混凝土和受拉区钢筋共同承担,此时处于弹性工作阶段,应力应变呈线性分布。继续增大荷载,受拉区混凝土的应力应变不再保持直线,当受拉区边缘混凝土的应变达到极限拉应变时,出现裂缝。

第二阶段:继续增加荷载,受拉区混凝土的裂缝扩展,混凝土退出工作,钢筋的拉应力增加,混凝土的压应力不再是三角形分布,呈曲线,中和轴上移。受拉钢筋达到屈服强度代表本阶段结束。

第三阶段:钢筋的拉应变快速增加,钢筋的应力维持不变,裂缝急剧开展。中和轴上升,受压区缩小。当截面受压上边缘混凝土的应变达到极限压应变时,混凝土被压碎,标志着梁的破坏。


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适筋破坏时,梁具有正常配筋率,材料的强度能够得到充分发挥,破坏前具有明显的征兆,是延性破坏,工程实际中应按照适筋梁的标准进行配筋。

刚劲混凝土梁的破坏形态除适筋破坏外,还有超筋破坏和少筋破坏,这两种破坏均是开裂即破坏,破坏前无明显征兆,属于脆性破坏。工程实际中通过限制最大配筋率和受压区高度防止出现超筋破坏,通过限制最小配筋率,避免构件出现少筋破坏。

参考资料来源:百度百科-适筋梁

回答3:

  适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。
  第Ⅰ阶段荷载较小,梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。
  第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩Mcrsh,梁出现裂缝,裂缝截面的混凝土退出工作,拉力由纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加,受压区混凝土也表现出塑性性质,当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa时,受拉钢筋开始屈服。
  第Ⅲ阶段钢筋屈服后,梁的刚度迅速下降,挠度急剧增大,中和轴不断上升,受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加,经过一个塑性转动构成,压区混凝土被压碎,构件丧失承载力。
  第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。
  第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。
  第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。

回答4:

我非常纳闷你的身份,学生和教授不可能不知道,施工的不需要知道这个...
第一阶段,截面开裂前的阶段。第二阶段,从截面开裂到受拉区纵向钢筋开始屈服的阶段。第三阶段,破坏阶段。

回答5:

1、未裂阶段。没有裂缝且挠度很小,此时弯矩和挠度大致成直线状,应用于抗裂计算。

2、带裂缝工作阶段。有裂缝,但挠度不明显,弯矩和挠度成曲线分布,混凝土中大部分退出工作。应用于裂缝宽度和变形大小的验算。
3、破坏阶段。裂缝宽度很大,挠度很大,弯矩和挠度大致成水平曲线。适用于承载力计算。