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为什么梁配筋多了反而不安全?

1、适筋梁

适筋梁的配筋率在正常范围内,其破坏过程可分为三个阶段:第一阶段(裂缝出现前阶段)、第二阶段(带裂缝工作阶段)、第三阶段(破坏阶段)。适筋梁的破坏不是突然发生的,破坏前有明显的裂缝和挠度,这种破坏称为塑性破坏。

适筋梁的钢筋和混凝土的强度均能充分发挥作用,且破坏前有明显的预兆,故在正截面强度计算时,应控制钢筋的用量,将梁设计成适筋梁。

适筋梁破坏过程演示15647254809313511378.gif说明:配筋是适量、科学的,那么破坏时是纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎,梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的,破坏过程较长,有一定的延性,属于延性破坏,在破坏之前有明显的破坏前兆,是可以预料且避免灾害发生。
2、超筋梁

梁内纵向受拉钢筋配置过多,在受拉钢筋屈服之前,受压区的混凝土已经被压碎,破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变,梁的截面破坏,这种破坏称为超筋破坏。

由于破坏时受拉钢筋应力远小于屈服强度,所以裂缝延伸不高,裂缝宽度不大,梁破坏前的挠度也很小,破坏很突然,没有明显预兆,这种破坏称为脆性破坏。超筋梁不仅破坏突然,而且用钢量大,既不安全又不经济,设计时不允许采用超筋梁。

超筋梁破坏过程演示

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说明:超筋破坏是指当构件受拉区配筋量很高时,则破坏时受拉钢筋不会屈服,破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎而引起的。

危害:超筋破坏属于脆性破坏。就是受压的混凝土先被压碎,而钢筋还没有发挥它的作用,构件就已经被破坏了。而且在短时间内迅速破坏,受拉区裂缝不明显,破坏前没有明显的预兆。

3、少筋梁

梁内纵向受拉钢筋配置过少,加载初期,拉力初期钢筋与混凝土共同承担。当受拉区出现第一条裂缝后,混凝土退出工作,拉力几乎全部由钢筋承担,受拉钢筋越少,钢筋应力增加也越多。

如果纵向受拉钢筋数量太少,使裂缝处纵向受拉钢筋应力很快达到钢筋的屈服强度,甚至被拉断,而这时受压区混凝土尚末被压碎,这种破坏称为少筋破坏。

少筋梁破坏时,裂缝宽度和挠度都很大,破坏突然,没有明显预兆,这种破坏也称为脆性破坏。少筋梁截面尺寸一般都比较大,受压区混凝土的强度没有充分利用,既不安全又不经济,设计时不允许采用少筋梁。

少筋梁破坏过程演示

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少筋破坏是指纵向配筋率过低,混凝土抗压性能还未充分发挥,破坏从钢筋开始,钢筋甚至被拉断。

危害:少筋破坏也属于脆性破坏,为“一裂即坏”型。混凝土还未开裂,钢筋就已断裂,破坏弯矩往往低于构件开裂时弯矩,破坏前也没有明显预兆。