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受弯构件正截面的破坏

受弯构件正截面的破坏形式
前面所研究的时配筋量比较适中的梁的工作特点和破坏特征。

试验研究表明,随着配筋量的不同,梁正截面的破坏形式也不同。

梁正截面的破坏形式还与混凝土强度等级、钢筋级别,截面形式等并许多因素有关。

当材料品种及截面形式选定以后,梁正截面破坏形式主要取决于配筋量的多少,矩形截面配筋量的多少是用配筋率p来衡量的。

配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比,即:
P=As/bho
式中
b 梁的截面宽度:
ho 梁截面的有效高度,取受力钢筋截面重心至售压力边缘的距离; As 纵向受力钢筋截面面积;
P 梁的截面配筋率。

根据p的大小,梁正截面的破坏形式可以分为下面三种类型。

(1)适筋破坏
当梁的配筋率比较适中时,发生适筋破坏。

如前所述,这种破坏的特点是受拉区纵向受力钢筋首先屈服,然后受压区混凝土被压碎。

梁完成破坏之前,受拉区纵向受力钢筋要经历较大的塑性变形,沿量跨产生较多的垂直裂缝,裂缝不断开展和延伸,挠度也不断增大,所以能给人以明显的破坏预兆。

破坏呈延性性质。

破坏时,钢筋和混凝土的强度都得到了充分利用。

发生适筋破坏的梁称为适筋梁(a)。

(2)超筋破坏
当梁的配筋率太大时,发生超筋破坏。

其特点是破坏时受压区混凝土被压碎而受拉区纵向受力钢筋却没有达到屈服梁破坏时,由于纵向受拉钢筋尚处于弹性阶段,所以,梁受拉区裂缝宽度小,甚至形不成裂缝,破坏没有明显预兆,呈脆性性质。

破坏时,混凝土的强度得到了充分利用而钢筋的强度没有得到充分的利用。

发生超筋破坏的梁称为超筋梁(b)。

(3)少筋破坏
当梁的配筋率太小时,发生少筋破坏。

其特点是一裂即坏。

梁受拉区混凝土一开裂,裂截面原来由混凝土承担的拉力转由钢筋承担。

因梁的配筋率太小,故钢筋应力立即达到屈服强度,有时可迅速经历整个流幅而进入强化阶段,有时钢筋甚至可能被拉断。

裂缝往往只有一条,裂缝宽度很大且沿梁高延伸较高。

破坏时,钢筋和混凝土的强度虽然得到了充分利用,但破坏前无明显预兆,呈脆性性质。

发生少筋破坏的梁称为少筋梁(c)。

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