[知识点] 

1. 受弯构件截面及配筋构造知识：①混凝土的保护层；②纵筋、架立筋的构造要求；③截面有效高度。

2. 受弯构件正截面承载力的试验研究：①三个工作阶段截面应力、应变特点；②受弯构件的三种破坏形式及特点。

3. 受弯构件正截面承载力计算原理：①四个基本假定；②基本方程；③等效矩形应力图；④界限受压区高度、梁配筋率的高限和低限。

4. 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算：①计算公式及适用条件；②截面设计的计算方法与步骤；③截面校核的计算方法与步骤。

5. 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算：①计算公式及适用条件；②截面设计的计算方法与步骤；③截面校核的计算方法与步骤。

6. T形截面受弯构件正截面承载力计算：①计算公式及适用条件；②截面设计的计算方法与步骤；③截面校核的计算方法与步骤。

7. 梁内钢筋的构造要求。

[理论目标]

 1.熟悉受弯构件的受力过程及各阶段的受力特点；

 2. 掌握受弯构件正截面承载力计算的基本原理：基本假定、矩形等效应力图、平衡方程、界限受压区高度、配筋率的高限和底限；

3.掌握单筋、双筋矩形截面和T形截面受弯构件正截面承载力计算的基本假定、应力简图、计算公式及适用条件、承载力计算及复核方法；

4. 熟悉受弯构件截面及配筋构造知识。

[实践目标]

1.掌握混凝土的保护层、截面有效高度、钢筋的构造要求；

2.熟悉受弯构件正截面承载力试验方法和操作程序，熟悉受弯构件正截面破坏类型及特征，适筋受弯构件的受力过程及各阶段的受力特点；

3. 掌握受弯构件正截面承载力的应力图形、平衡方程、适用条件、计算方法步骤、计算表格的应用等设计方法。

［学习重点］

1.正截面承载力计算公式的建立及适用条件。

2.单、双筋矩形梁、T形截面梁正截面承载力计算方法与步骤。

3. 受弯构件的构造要球。

［学习难点］

1．三个受力阶段及截面应力、应变分析。

2．适筋梁与超筋梁的界限配筋率的推导。

3. 应力的矩形等效。

［学习指南］

混凝土受弯构件正截面受力过程、破坏特征及破坏类型是钢筋混凝土构件正截面设计计算的基础。正截面承载能力计算包括受弯正截面、压弯、拉弯正截面以及预应力混凝土结构正截面承载能力计算等内容，他们的受力分析及截面设计的原理基本相同，所以读者一定要重视本章内容的学习。

适筋受弯构件从开始加载至构件破坏，正截面经历三个受力阶段。读者应从截面的应变、钢筋与混凝土的应力、中性轴等方面的变化，认识和理解正截面受弯的受力过程。第1阶段末Ⅰa为受弯构件抗裂计算的依据；第Ⅱ阶段是受弯构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度以及舒适度计算的依据；第Ⅲ阶段末Ⅲa是受弯构件正截面承载能力的计算依据。本章主要介绍受弯构件正截面承载能力设计计算方法。

受弯构件的开裂荷载很低，正常使用阶段的混凝土受弯构件是带裂缝工作，这也正是混凝土中需要配筋的原因之一。因此，从理论上说混凝土受弯构件带裂缝是正常的，不带裂缝是不正常的。只是通常在使用荷载下，构件上的弯矩与承载能力极限状态的最大弯矩还有很大差距，裂缝很微小，在构件表面一般不能观察得到而已。Ⅱa钢筋屈服，Ⅲa受压混凝土边缘达极限压应变。对于适筋梁从Ⅱa到Ⅲa截面的曲率会有明显的增大，即塑性变形会迅速发展。Ⅱa到Ⅲa截面的受弯承载能力略有增加，主要是因为压区塑性变形的发展，中性轴提高，内力臂加大。

正截面承载能力计算的基本公式建立在截面内力平衡基础上。在承载能力极限状态，截面已进入弹塑性阶段，弹性材料力学中的有关理论就不适用了。因此，建立截面平衡方程，必须根据截面受力特点做一些假设，以简化计算，并保证计算结果有足够的精度。在钢筋混凝土构件正截面承载能力分析计算所做的假设中，最重要的是平截面假设和根据实验研究所得到的应力—应变关系。没有平截面假设，就无法建立压区和拉区应变的关系；没有应力—应变的本构关系，就不能确定混凝土截面各纤维层的应力，就不能建立平衡方程。

等效应力矩形方法是简化计算方法，等效的原则是合力大小不变、合力作用点位置不变。两个等效应力矩形系数α1和β1都与应力—应变关系有关，与截面尺寸和配筋量无关。因为《规范》规定的应力～应变关系以C50为分界，因此，对于C50及以下的混凝土，α1和β1的取值相同，当混凝土大于C50，α1和β1都随混凝土强度的提高而减小。用等效应力矩形所得到的简化公式计算的受压区高度并非真实的受压区高度，真实的受压区高度大于等效矩形计算的受压区高度。

受弯构件正截面承载能力计算公式的适用条件是适筋梁。为防止发生超筋破坏，必须限制最大受压区高度或最大配筋率。最大配筋率是根据最大受压区高度推导而来的。对于给定截面尺寸、钢筋种类及混凝土强度等级的受弯构件，其允许承受的最大弯矩是一定的，也是根据最大受压区高度推导出来的。为防止发生少筋破坏，应限制最小配筋率。最小配筋率是根据开裂荷载和极限荷载相等的原则推导出来的。在此基础上，考虑收缩等影响，《规范》做了相应的调整，规定了最小配筋率。少筋梁(板)的破坏后果要比超筋严重，在实际结构设计中，校核检查配筋用量是否满足最小配筋要求十分重要。

双筋矩形截面、I形、T形截面的承载能力计算与单筋矩形截面的原理完全相同，读者不必死记公式。只要记住两个平衡条件、截面配筋最小原则、受压区高度是否超过翼缘厚度以及压区钢筋是否屈服几个关键的因素，都可以自己推导公式计算。读者可以拿I形双筋截面进行分析。

影响受弯构件承载能力的主要因素是截面高度与配筋量，截面宽度也有一定的影响，但不如截面高度有效，因为提高截面高度，可以有效地增加内力臂。混凝土的强度对受弯构件承载能力的影响很小，不宜采用提高混凝土强度等级的方法来提高正截面抗弯能力。因此，实际钢筋混凝土受弯构件的混凝土强度等级都不宜取得太高。如强度太高，不仅不能有效地提高承载能力，而且会增加收缩、温度变形引起的开裂危险。

本章主要讲述计算原理及计算方法，求得钢筋面积后，如何配置还是非常重要的问题，也是实际工程中必须解决的问题。相关的内容在后续章节中会看到。

在本课程的学习中，除了要很好地理解与掌握承载力计算原理与计算方法外，还要特别注重构造的学习与掌握。