2014 年结构工程师受弯构件的承载能力

　　学习要点

　　本章讨论受弯构件

(许多场合，受弯构件又称为梁)的承载能力计算，是全

书的重点之一，应足够重视。在弯矩

M 作用下，构件的变形引进“平截面”假定，

以中和轴为界，一侧受拉、另一侧受压，线应变呈线性分布。弹性应力在截面上
亦呈线性分布，弹塑性应力分布比较复杂。正截面承载力计算，在极限状态

(塑

性阶段

)截面应力图式按矩形考虑。剪力 V 的参与，导致主拉应力和主压应力的

作用面为斜截面，故破坏沿斜截面发生。构件弯曲抗剪的问题，即是斜截面承载
力计算的问题。构件承载能力除满足相应的公式以外，还需要满足构造要求。

　　

1.钢筋混凝土梁正截面从加载到破坏，可分为三个阶段。每个受力阶段截面

上应力、应变图形都有自己的特点和变化规律，分别作为抗裂、变形、承载力计算
的依据。根据钢筋数量

 的不同，受弯构件正截面破坏时有三种破坏形态，注意

它们之间质的区别以及相互之间的界限。规范以适筋破坏作为设计计算的依据。

　　

2 适筋梁正截面承载力极限状态可简单表述为：钢筋屈服的同时，压区混

凝土达到极限应变。即钢筋达到强度设计值，压区混凝土应力取矩形图式。要求
了解计算简图，掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和

T 形截面这三种最常用的受

弯构件正截面承载力计算问题，熟悉构造规定。

　　

3 钢筋混凝土梁斜截面必须进行计算。了解斜截面的破坏形态，影响抗剪承

载力的主要因素：掌握斜截面抗剪承载力计算理论依据和方法

;熟悉斜截面抗弯

承载力的构造措施

——纵筋截断、弯起和锚固;了解材料图的概念和绘制方法;熟

悉抗剪构造要求。

　　

4 砌体结构受弯构件之抗弯、抗剪承载力均可按材料力学理论计算最大应力

使其不超过设计值，并用内力表示。受剪构件需考虑法向应力对抗剪承载力的有
利影响。

　　

5.钢材是典型的各向同性材料，应力分布与初等力学理论符合良好。弹性应

力在构件的上、下边缘最大，考虑全截面屈服时，应力呈矩形分布。设计计算时
用截面的弹性抵抗矩，同时引进塑性发展系数。强度计算包括正应力、剪应力、局
部承压应力和腹翼交界处的折算应力计算。钢梁一般是薄壁截面，稳定至关重要
整体稳定和局部稳定均需要考虑。整体失稳，又称弯扭失稳

;整体稳定验算，由

稳定系数来考虑。局部稳定，如果不满足验算要求，可设加劲肋来保证。组合钢
梁还需验算焊缝或连接螺栓。