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文檔簡介

第6章混凝土基本構件6.1受彎構件的一般構造要求6.2受彎構件的正截面承載力6.3受彎構件的斜截面承載力6.4受壓構件6.5受拉構件和受扭構件簡介6.6混凝土結構的耐久性6.7預應力混凝土原理第6章混凝土基本構件問題引入何謂受彎構件?鋼筋砼受彎構件承載力如何計算?受彎構件截面上有彎矩和剪力梁和板結論:在設計鋼筋砼受彎構件時,要進行正截面和斜截面承載力計算!正截面破壞:因抗彎能力不足而引起,破壞截面垂直梁縱軸斜截面破壞:彎剪共同作用因抗剪能力不足而引起的,破壞截面是傾斜的板是以梁支承的多跨連續(xù)板計算單元取1m梁是以墻或柱支承的T形截面梁板是以梁或墻支承的預制空心板計算單元取板寬梁是以墻或柱支承的矩形截面梁構件種類簡支兩端連續(xù)懸臂整體肋形梁次梁主梁獨立梁

②現(xiàn)澆結構中,主梁至少應比次梁高出50mm,如主梁下部鋼筋為雙排配置時,應高出100mm。

6.1受彎構件的一般構造要求6.1.1梁的截面與配筋1)梁的截面截面形式、截面高度、截面寬度(1)梁的截面形式①

當截面高度h≤800mm時,模數(shù)為50mm,常用高度為250、300、350、400、……、800mm;當截面高度h>800mm時,模數(shù)為100mm。③梁的截面高度一般根據(jù)剛度條件確定,見表6.1。表6.1不需作撓度計算梁的截面最小高度(3)梁的截面寬度b:①現(xiàn)澆結構中,主梁b≥200mm,次梁b≥150mm,常用150、180、200mm,如b>200mm時,以

50mm的模數(shù)遞增。②梁截面的高寬比h/b,一般在下列范圍內(nèi)采用:

矩形截面:h/b=2.0~3.5;T形截面:h/b=2.5~4.0。注:表中為梁的計算跨度。矩形T形工字形L形倒T形花藍形(2)梁的截面高度(h)2)梁的配筋

縱向受力鋼筋①、彎起鋼筋②、箍筋③和架立鋼筋④梁的計算跨度l0

≤——梁的凈跨;

——梁在磚砌體中的支承長度。

縱向受力鋼筋直徑ds凈距s伸入支座數(shù)量

常用d=12~25mm。當h≥300mm時,d≥10mm;當h<300mm時,d≥8mm。梁上部縱筋s≥30mm和1.5d;下部縱筋s≥25mm和d

(d

為縱向鋼筋的最大直徑)

當梁寬b≥100mm時,不宜少于二根;當b<100mm時可為一根??v向鋼筋伸入梁支座的錨固長度為(后敘)肢數(shù)

單肢

箍筋③

雙肢

四肢一是用來抗剪,二是通過綁扎或焊接與其它鋼筋形成一個空間骨架當h≤800mm時,d≥6mm;h>800mm時,d≥8mm;當梁中配有縱向受壓鋼筋時,箍筋直徑還不應小于d/4。形式直徑作用開口式只用于無振動荷載和無扭轉或開口處無受力鋼筋的現(xiàn)澆T形梁的跨中部分,除此之外,應采用封閉式。

箍筋的肢數(shù)一般按下面規(guī)定采用:①當梁的寬度b≤150mm時,采用單肢;③當b≥350mm時,或在一層內(nèi)縱向受拉鋼筋多于五根,或縱向受壓鋼筋多于三根時,采用四肢。它由兩個雙肢箍組成,故也稱為復合箍筋。②當梁的寬度150mm<b<350mm時,采用雙肢;彎起段(斜向段)用來協(xié)助箍筋抗剪,彎起后的水平段可承受支座處的負彎矩。當梁高h≤800mm時,采用45°;當梁高h>800mm時,采用60°作用

彎起角度

作用

直徑固定箍筋并形成鋼筋骨架,一般設置在梁的受壓區(qū)的外緣兩側當梁跨<4m時,d≥8mm;當梁跨度為4~6m時,d≥10mm;當梁跨>6m時,d≥12mm。彎起鋼筋②

彎起鋼筋

架立鋼筋④

架立鋼筋

⑤縱向構造鋼筋當梁高大于等于450mm時,常在梁的兩側沿梁高每隔200mm處,各設一根直徑不小于10mm的縱向構造鋼筋。俗稱腰筋。兩根腰筋之間用形如∽的拉筋聯(lián)系,拉筋的直徑常用6、8,其間距一般為箍筋的2倍。3)梁的計算跨度l0梁的計算跨度是計算簡圖的跨度,設為l0,它與梁的凈跨和梁在砌體中的支承長度有關。項次支座構造特點板的厚度1簡支2彈性約束3懸臂6.1.2板的厚度與配筋從剛度條件出發(fā),單向受力板(亦稱梁式板)的厚度可按表6.2確定,同時應滿足《規(guī)范》規(guī)定的要求,見表6.3。

表6.2不需作撓度計算板的最小厚度(mm)板的類別最小厚度板的類別最小厚度單向板屋面板60密肋板肋間距小于或等于700mm40民用建筑樓板60肋間距大于700mm50工業(yè)建筑樓板70懸臂板板的懸臂長度小于或等于500mm60行車道下的樓板80板的懸臂長度大于500mm80雙向板80無梁樓板150表6.3現(xiàn)澆鋼筋砼板的最小厚度(mm)1)板的厚度

2)板的配筋

一般不會發(fā)生斜截面破壞通常不配箍筋僅配受力鋼筋和分布鋼筋

(1)受力鋼筋——沿板短跨方向置于拉區(qū),承受拉力。受力鋼筋s直徑d間距s

根據(jù)計算確定,一般d=6~12mm。①當板厚h≤150mm時,s≤200mm②當h>150mm時70mm

≤s≤1.5h且≤250mm(2)分布鋼筋——在受力鋼筋內(nèi)側且相互垂直,其交點用細鐵絲綁扎或焊接。分布鋼筋固定受力筋位置并將板上荷載分散到受力筋上,且能防止因砼收縮和溫度變化在垂直于受力筋方向所產(chǎn)生的裂縫。屬于構造鋼筋,一般地,d≥6mm。作用直徑

板的計算跨度≤——板的凈跨;

h——板的厚度;a

——板在砌體中的支承長度。梁、板的砼保護層厚度與截面有效高度1)梁、板的砼保護層厚度c

環(huán)境類別板、墻、殼梁柱≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50一201515302525303030二a—2020—3030—3030b—2520—3530—3530三—3025—4035—4035表6.4縱向受力鋼筋的砼保護層最小厚度一類環(huán)境室內(nèi)正常環(huán)境=無侵蝕性介質(zhì)、無高溫高濕的影響、不與土壤直接接觸的環(huán)境當砼強度等級為C25~C45時梁:c≥25板:c≥15柱:c≥302)梁、板截面的有效高度h0

aS為受拉鋼筋截面重心至受拉區(qū)砼邊緣之距離室內(nèi)正常環(huán)境砼為C25~C45(一排鋼筋)梁(二排鋼筋)板:6.2受彎構件正截面承載力受彎構件的破壞形態(tài)截面配筋率

——縱向受拉鋼筋的截面面積;

——砼的有效截面面積

。不同的配筋率,有超筋破壞、少筋破壞、適筋破壞

超筋破壞(超筋梁)

少筋破壞(少筋梁)

適筋破壞(適筋梁)

受拉鋼筋未達到屈服強度之前,受壓區(qū)的砼先被壓碎。鋼筋強度并未充分利用,且屬脆性破壞。

受拉區(qū)砼一開裂,受拉鋼筋就立即屈服甚至被拉斷承載力與素砼梁的大致相當,也是屬于脆性破壞

。受拉鋼筋先屈服,最后受壓區(qū)砼被壓碎,鋼筋能達到屈服強度,材料強度得到充分利用。破壞過程較緩慢,屬塑性破壞。試驗研究分析適筋梁的破壞過程及其正截面應力分布Ⅰa:裂縫即將出現(xiàn)Ⅱa:鋼筋屈服Ⅲa:砼被壓碎知識拓展應變圖壓區(qū)砼應變拉筋應變ⅠaⅡaⅢa拉區(qū)砼應變Ⅰ彈性工作階段裂縫即將出現(xiàn)Ⅱ帶有裂縫工作階段鋼筋開始屈服Ⅲ

劇增不變壓區(qū)砼被壓碎抗裂度計算依據(jù)變形裂縫計算依據(jù)正截面承載力依據(jù)少筋梁:,一裂即斷超筋梁:,砼被壓碎而斷裂基本假定1.平截面假定:梁彎曲后,正截面仍為平面;2.不考慮砼抗拉強度,拉力完全由鋼筋承擔;3.砼受壓的曲線按下列規(guī)定取用:0當時,

當時,

當時,

當時,

4.鋼筋受拉的曲線按下列規(guī)定取用:0正截面承載力應按下列假定計算知識拓展表6.5和之取值僅在受拉區(qū)配置受拉鋼筋,而在壓區(qū)按構造要求配架立鋼筋1)基本公式推導對于梁的正截面承載力,起控制作用的是彎矩。按承載能力極限狀態(tài)設計時,有

問題:(梁正截面所固有之抗彎承載力設計值)如何計算?

Mufcfy

AsCxczycxcAsMuCfy

Asxh0-x/2砼應力圖矩形應力圖=兩壓應力合力C三要素相等條件=由等價之條件砼等級≤C50C55C60C65C70C75C801.000.990.980.970.960.950.940.800.790.780.770.760.750.74矩形圖應力值:6.2.2單筋矩形正截面承載力計算受力類型(%)受壓構件全部縱向鋼筋0.6一側縱向鋼筋0.2受彎構件、偏心受拉構件、軸心受拉構件一側的受拉鋼筋較大值表6.7砼構件中縱向受力鋼筋最小配筋率或

——砼軸心抗壓強度設計值;——鋼筋抗拉強度設計值;

——縱向受拉鋼筋截面面積;

(一排鋼筋)梁:(二排鋼筋)2)討論:為了保證梁為適筋梁,基本公式應該滿足(1)基本公式的適用條件

——最大配筋率

——最小配筋率

表6.6鋼筋砼受彎構件最大配筋率

(%)鋼筋等級混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40HPB235級2.112.803.474.184.885.58HRB335級1.321.762.182.623.063.50HRB400級1.041.381.712.062.422.750.245板:

(2)經(jīng)濟配筋率

問題1:為保證梁為適筋梁,只需即可,但此范圍偏大。

如砼:C20鋼筋HRB335級

與數(shù)值差別甚大即便M、fc和fy

已給定,仍有多種不同截面尺寸可供選擇:問題2:若截面尺寸選大,雖受拉鋼筋可?。从娩摿靠墒⌒?,但會使砼用量及模板費用增加,并增加構件的自重以及減小房屋的使用凈高;若截面尺寸偏小,則鋼筋用量就偏大,有可能使構件的變形超過允許值。結論:合理的設計應該是在滿足承載力及使用要求的前提下,使總的造價最經(jīng)濟,即截面優(yōu)化設計。故在和之間存在一個讓構件價格較為便宜的配筋率,稱為經(jīng)濟配筋率。板0.4~0.8%矩形截面梁0.6~1.5%T形截面梁0.9~1.8%3)相對界限受壓區(qū)高度

若b、h已定已知x

與As成正比

為防止超筋:

界限受壓區(qū)高度

h0abcdx<xbx=xbx>xb適筋界限配筋超筋相對界限受壓區(qū)高度

相對受壓區(qū)高度故且當砼強度等級≤C50時,取決于鋼筋強度等級。表6.8鋼筋砼構件相對界限受壓區(qū)高度鋼筋種類鋼筋種類HPB235級0.614HRB400級

0.518HRB335級0.550RRB400級矩形4)基本公式表格化

原則,編制計算用表供設計時使用

(1)由(系數(shù))(一般情況下,均已知)

系數(shù)之物理意義單筋矩形Wz—截面抵抗矩

—截面抵抗矩系數(shù)

(2)由(系數(shù))

x未知,也未知。故無法求得,也就無法算出力力臂力臂系數(shù)(3)由(制表);若沒有超出表中之粗橫線,即滿足,則不會超筋,再算得所需鋼筋面積先求,查表5-9,可得:、

0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.200.210.220.230.9950.9900.9850.9800.9750.9700.9650.9600.9550.9500.9450.9400.9350.9300.9250.9200.9150.9100.9050.9000.8950.8900.8850.0100.0200.0300.0390.0480.0580.0670.0770.0850.0950.1040.1130.1210.1300.1390.1470.1550.1640.1720.1800.1880.1960.2030.240.250.260.270.280.290.300.310.320.340.350.360.370.380.390.400.410.420.430.440.450.460.470.8800.8750.8700.8650.8600.8550.8500.8450.8400.8300.8250.8200.8150.8100.8050.8000.7950.7900.7850.7800.7750.7700.7650.2110.2190.2260.2340.2410.2480.2550.2620.2690.2820.2890.2950.3010.3090.3140.3200.3620.3320.3370.3430.3490.3540.3590.480.490.500.510.518Ⅲ:0.5230.530.540.5440.55Ⅱ:0.5560.560.570.580.590.600.610.614Ⅰ:0.7600.7550.7500.7450.7400.7360.7350.7300.7280.7250.7220.7200.7150.7100.7050.7000.6950.6930.3650.3700.3750.3800.3850.3890.3900.3940.3960.4000.4010.4030.4080.4120.4160.4200.4240.426表6.9矩形和T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算系數(shù)表注:表中以下的數(shù)值不適用于HRB400級鋼筋;以下的數(shù)值不適用于HRB335級鋼筋,砼強度等級不超過C50。;5)截面三設計三與截三面校三核截面設計砼強度和鋼筋等級的選擇矩形截面尺寸的確定計算M

和拉筋截面積(1三)鋼三筋和三砼強三度等三級的三選擇鋼筋:常用HR三B4三00三(Ⅲ三)級三、H三RB三33三5(三Ⅱ)三級、HP三B2三35三(Ⅰ三)級以及RR三B4三00三級。砼:三常用C2三0、C2三5、C3三0。(2三)矩三形截三面尺三寸的三確定由表三5-三1確定h,再三由h/三b確定b。(3三)計三算彎三矩設三計值M(4)求所需的受拉鋼筋截面面積①計算由查表5-9或用若滿足,則不會超筋。反之,若,則說明初選的截面尺寸過小而超筋,最佳辦法是增大截面高度h

,使它滿足為止。但當增大h受限時,可采用雙筋截面或提高砼強度等措施。②由查表5-10按構三造要三求選三擇鋼筋三根數(shù)三和直三徑(5)驗算或討論三:②若,則為截面尺寸選得太大,要么改小截面尺寸,要么增加配筋量。①矩形三截面三采用三全截三面bh。說明三:①三截面三設計三還包三括架三立鋼三筋和三箍筋三的設三置。②對于板的設計,其步驟與梁同,差別有:一是板寬b=1000mm,板厚由表5-2和

表5-3確定;二是算得后,所查的表為表5-11,并配每米板寬所需鋼筋的數(shù)量(直徑和間距)。討論三:表6三.1三0三鋼三筋的三計算三截面三面積三及公三稱質(zhì)三量公稱直徑(mm)不同根數(shù)鋼筋的計算截面面積(mm2)單根鋼筋理論重量

(kg/m)12345678966.588.21012141618202225283236405028.333.250.352.878.5113.1153.9201.1254.5314.2380.1490.9615.8804.21017.91256.619645766101106157226308402509628760982123216092036251339288510015115823633946160376394211401473184724133054377058921131332012113144526158041017125615201964246332174072502778561421662522643935657691005127215701900245430794021508962839820170199302317471678923120615271884228129453695482661077540117841982323523705507911077140717812199266134364310563071258796137482262654024236289041231160820362513304139274926643481431005315712255299453475707101713851809229028273421441855427238916111310176760.2220.2600.3950.4320.6170.8881.211.582.002.472.983.854.836.317.999.8715.42注:三表中三直徑d=8三.2三mm的計三算截三面面三積及三理論三重量三僅適三用于三有縱三肋的三熱處三理鋼三筋。表6三.1三1三各三種鋼三筋間三距時三每米三板寬三內(nèi)的三鋼筋三截面三面積三表鋼筋間距(mm)當鋼筋的直徑(mm)為下列數(shù)值時的鋼筋截面面積/mm234566/888/101010/121212/141414/1616707580859095100101.094.388.483.278.574.570.6179167157148140132126281262245231218207196404377354333314298283561524491462437414393719671629592559529503920859805758716678644112110479819248728267851369127711981127106410089581616150814141331125711901131190817801669157114841405133521992053192418111710162015392536236722182088197218681775287226812513236522342116201111012012513014015016017018019020064.258.956.554.450.547.144.141.539.237.235.3114.0105.0100.696.689.783.878.573.969.866.162.817816315715114013112311510910398.225723622621820218917716615714914135732731430228126224623121820719645741940238735933531429627926525158553751549546042940337935833932271465462860456152349146243641339387179876673768463959956453250447910289429058708087547076656285955651214111210681027954890834786742702668139912831232118411001026962906855810770161414801420136612681183111010449859348881828167616081547143613401257118311171058100522024025026028030032032.129.428.327.225.223.622.157.152.450.248.344.941.939.289.381.978.575.570.165.561.41291181131091019488178164157151140131123228209201193180168157292268258248230215201357327314302281262245436399383368342320299514471452435404377353607556534514477445417700641616592550513481807740710682634592554914838804773718670628注:三表中三鋼筋三直徑三中的6三/三8、三8三/三10、…三…等三系指三兩種三直徑三的鋼三筋間三隔放三置。截面校核已知:截面尺寸b×h,已配的,已選定的砼強度等級()和鋼筋的強度等級()。

求:截面受彎承載力,或已知M,校核截面是否滿足:(1)由已知的、、、、,據(jù)(2)比較與的大小,并求出①若,則。當已知M時,若,

則構件安全,否則構件不安全。②若,則。承載力的最大值,對應的是適筋和超筋在界限狀態(tài)下的極限彎矩。在此界限狀態(tài)下:。為受彎(3)驗算是否滿足若,則原截面設計不合理,因為此時鋼筋砼梁的截面承載力與素砼梁的截面承載力大致相當。對已建成的工程,該梁只能降低使用或進行加固處理?!纠?.三1】三某鋼三筋砼三矩形三截面三簡支三梁。三已知三:凈三跨三,承三受均三布荷三載作三用,三其中永久三荷載三(線三性均三布恒三載)三標準三值(三不包三括梁三自重三)三,可三變荷三載(三線性三均布活載三)標三準值三。試三按正三截面三抗彎三承載三力設三計此三梁的三截面三及配三筋。混凝土:C25();熱軋鋼筋:HRB335級()?!窘馊?三.選三用材三料取2.確定三截面三尺寸獨立三簡支三梁的三截面三最小三高度h應滿三足:(假三設拉三筋布三置成三一排三)由取3.彎矩三設計三值M的計三算(1三)梁三的計三算跨三度:取較小值:(2三)荷三載的三設計三值:恒載三設計三值活載三設計三值梁上三的均三布線三荷載三設計三值:(3三)梁三跨中三最大三彎矩三設計三值:4.計算查表三6.10可三得:或由顯然,,故不會出現(xiàn)超筋。查表三6.10可三得:或由受拉三鋼筋三的間三距也三滿足三構造三要求,請驗三算。查表6.11,選配縱筋320()5.三驗算三最小三配筋三率故滿三足要三求,可查表6.7獲得?!纠?.2】某單向單跨簡支鋼筋砼板如圖(a)所示,計算跨度,砼保護層厚度為20mm,板上承受均布活荷載標準為2.0kN/m2,板上又有20mm厚的水泥砂漿面層。試確定板所需配的受力鋼筋?!窘馊咳?.選用三材料混凝土:C15()

熱軋鋼筋:HPB235級()2.確定三截面三尺寸表6三.2三:表6三.3三:取板的c=20mm,故

板寬

民用建筑樓板3.彎矩三設計三值M的計三算(1三)荷三載標三準值板上20三mm厚水三泥砂三漿面三層:鋼筋三砼板三自重三:沿板三跨線三性均三布恒三載標三準值三:沿板三跨線三性均三布活三載標三準值三:(2三)荷三載設三計值沿板三跨線三性均三布荷三載設三計值三:(3三)板三的跨三中最三大彎三矩設三計值4.計算HPB235級鋼筋:

故不三會超三筋。表6三.9三:查表6.11,板的縱向受拉鋼筋可選配φ8@140

根據(jù)三構造三要求三,分三布鋼三筋采三用φ6三@2三50。5.驗算三最小三配筋三率故滿三足要三求。【例6.3】某鋼筋砼梁,,配有416縱向受拉鋼筋(),砼強度等級為C25。該梁需承受的最大彎矩設計值,試校核該梁是否安全?!窘馊?三.確三定計三算參三數(shù)混凝土:C25()鋼筋:HRB335級()截面有效高度:2.計算3.計算并校核4.驗算三配筋三率故該三梁安三全。6.三2.三3三雙筋三矩形三正截三面承三載力三計算在受拉區(qū)配置受拉鋼筋,在受壓區(qū)又配受壓鋼筋受壓筋受拉筋1)何時三采用三雙筋三截面協(xié)助砼抗壓壓筋作用(1)當

且h

增加受限時,可用雙筋截面。左風右風(2三)因三荷載三(如三風力三)作三用的三可變?nèi)裕沟萌軓澣龢嫾谀橙唤厝嫔先?,有三時為三正彎三矩有三時為三負彎三矩,為保三證構三件在三拉區(qū)三均有三鋼筋三承擔三拉力三,故三需采三用雙三筋截三面。(3三)根三據(jù)構三造需三要,三在截三面的三受壓三區(qū)已三配有三壓筋三,應三按雙三筋截三面計三算?!v向受壓鋼筋截面面積;——縱向受壓鋼筋合力點至截面上邊緣的距離,取值方法同2)基本三公式三及適三用條三件xc破壞三特征拉筋先屈服壓筋屈服同時,受壓區(qū)砼被壓碎適用條件防止超筋:壓筋屈服:受壓鋼筋的抗壓強度設計值:與(1)對普通熱軋鋼筋,當時,。如HPB235(Ⅰ)級鋼筋:

;再如HRB335(Ⅱ)級鋼筋:(2)對預應力鋼筋,當時,

。如鋼絞線;鋼絲;熱處理鋼筋。而它們的都高達以上。結論三:受三壓鋼三筋用三普通三熱軋三鋼筋三,三才能三達到三其設三計強三度。x-h(huán)0/2h0-as′x3)三基本三公式三分解xAsbh0as′asbh0asxAs1as′h0As2h0-as′Mxx-h(huán)0/2h0-as′M1xx-h(huán)0/2h0-as′M2﹢﹢﹢、適用條件防止超筋:壓筋屈服:若,則需配壓筋;否則不必配壓筋,只需按單筋截面設計。4)截面三設計三與截三面校三核雙筋截面設計第一,已知:材料強度(、),截面尺寸(b×h)和M;求:、。第二,已知:材料強度(、),截面尺寸(b×h)和M

;并事先配有壓筋(也已知)。求。兩種情況(1)判明是否需配壓筋(2)為充分發(fā)揮砼抗壓作用應盡量減少壓筋,故取,并按單筋計算和。(3)求和由M=M1+M2M2

=M

-M1再由又由故(1三)先三求M2、M1和As2由提供之承載力:由M=M1+M2M1

=M

-M2由(2)求由討論三:①若,則。②若,則太少,應按第一種情況,即未知,重新求和。③若,可近似取,則(3)求雙筋三截面三校核已知:b×h、M、砼等級()和鋼筋等級()、、;求:,并與M比較。(1)若,則(2)若,取,則(3)若,取,則比較:若,安全;否則不安全?!纠?三.4】已知三梁的三截面三尺寸b×h=2三50三mm×45三0m三m,彎三矩設三計值M=2三50三kN·m,砼C2三5,鋼筋HR三B4三00級,三求此三截面三所需三配置三的縱三向受三力鋼三筋。45025390602502535【解】據(jù)題意,已知,,,。因較大,預計受拉鋼筋為兩排,故1.判三別是三否需三配壓三筋由故需配壓筋,同時壓筋也取HRB400級,即。取時,使,則2.求和3.求和由再由故418+420(2275mm2)220(628mm2)4204182205002503535220【例6.5】已知梁的截面尺寸b×h=250mm×500mm,彎矩設計值M=150kN·m,受壓鋼筋220(),砼C20(),鋼筋為HRB335級(),求。由【解】1.求、和

由由取配322(As=1140mm2)2.求3225)雙筋三截面三的構三造要三求②三箍筋三間距s≤15d且≤三40三0三mm壓筋最小直徑d為壓三筋最大三直徑①當b>4三00三mm,且三一層三內(nèi)壓三筋>3根時②當b≤40三0m三m,但三一層三內(nèi)壓三筋>4根時應設復合箍筋①三箍筋三直徑≥d/46.三2.三4T三型截三面受彎三承載三力計三算1)T形三截面三的形三成與三應用拉區(qū)砼不起抗拉作用挖去

一部分,以減輕構件自重

矩形截面——翼緣的計算寬度;——翼緣的高度;

——肋部(腹板)的寬度;

——截面高度。T型截面獨立梁(如吊車梁、薄腹梁等)肋窄,拉筋擠不下故做成工字形。因拉區(qū)砼起不到抗拉作用,故仍按T形截面計算?,F(xiàn)澆肋形樓蓋的主、次梁

1-1截面:中和軸上部受壓,下部受拉,按T形截面計算;2-2截面:中和軸上部受拉,下部受壓,按矩形截面計算。

預制圓孔板和槽形板

2)兩類三T三型截三面及三判別hAshf′bf′bxxAs(1三)分三類

第一類T型截面

第二類T型截面(2三)判三別

為兩類T型截面之分界線第一、二類T型截面第一類T型截面()判別式為(截三面設三計)(截三面復三核)第二類T型截面()判別式為(截三面設三計)(截三面復三核)3)基本公式及適用條件(1三)第三一類三T型三截面bf′hhf′bAsxh0-x/2Mu適用條件—自然三滿足三,不三必驗三算—需驗三算Mh0-hf′/2bhf′hbf′As(2三)第三二類三T型三截面hf′h0bf′AsxbxbAs1bf′bbf′As2hf′MxzM1xh0-x/2+h0-hf′/2hf′M2++、—需驗三算適用條件—自然三滿足三,不三必驗三算4)的確定表6.12T型、I型及倒L型截面受彎構件翼緣計算寬度情況T型、I型截面倒L型截面肋形梁、肋形板獨立梁肋形梁、肋形板1按計算跨度考慮2按梁(縱肋)凈距考慮3按翼緣高度考慮①三表中b為腹三板寬三度;②三如肋三形梁三在梁三跨內(nèi)三設有三間距三小于三縱肋三間距三的橫三肋時三,則可三不遵三守表三列情三況3三的規(guī)三定;注釋②圖③對加腋的T型、I型和倒L型截面,當受壓區(qū)加腋高度且加腋寬度時,其可按表列情況3的規(guī)定分別增加(T型、I型截面)和(倒L型截面);④三獨立三梁受三壓區(qū)三翼緣三板在三荷載三作用三下經(jīng)三驗算三沿縱三肋方三向可三能產(chǎn)三生裂縫三時,三其計三算寬三度應三取腹三板寬三度b。注釋④圖注釋①圖注釋③圖注:5)三截面三設計三和截三面復三核截面設計已知:、、,材料強度等級(、),求:。(1)判別T型截面類型①若,則屬于第一類T型截面;②若,則屬于第二類T型截面。(2)求第一類T型截面:計算方法與的單筋矩形截面同之。第二三類T三型截三面:①先求、由②再求、M1由由由③求查表配筋M=M1

+M2由截面復核已知:、、、、、,求:,并比較。(1三)判三別T三型截三面類三型①若,則屬于第一類T型截面;②若,則屬于第二類T型截面。(2)求第一三類T三型截三面:第二三類T三型截三面:驗算:驗算:【例6.5】現(xiàn)澆肋形樓蓋中的次梁,計算跨度l0=6m,次梁間距為2.4m,跨中截面的M=

80.8kN·m。砼C20(),鋼筋HRB335級()。求次梁的As。450200707024002400200450板次梁①按考慮:②按考慮:③按考慮:故取2.判別三T型三截面三類型<故屬三于第三一類三T型三截面三。3.求選配318(As=763mm2)3184.驗算【解】1.確定翼緣計算寬度故滿三足適三用條三件?!纠?.三6】三已知三截面三尺寸三如圖三示,三砼C2三0,鋼三筋HR三B3三35級,截面三承受M=4三54三kN三·m,求As。600120700300325325【解三】1.判別三T型三截面三類型因M大,預設受拉鋼筋為兩排,則>故屬三于第三二類三T型三截面三。2.求(1)先求、(2)求、M=M1

+M2由M1=M-M2=454-200=254kN·m(3)求選配625(As=2945mm2)120080750250318318【例6.7】已知某鋼筋砼梁的截面尺寸如圖示,砼C25,配有618受拉鋼(A=1527mm2),要求截面所承受的彎矩M=290kN·m,試復核該截面是否安全?!窘馊?.判別三T型三截面三類型<故屬三于第三一類三T型三截面三。2.求(1)(2)>故安全。6.三3三受三彎構三件斜三截面三承載三力計三算正截三面破三壞受三彎三構三件(彎矩M、剪三力V)斜截三面破三壞(由M引起三)(由M、三V引起三)正截面承載力計算斜截面承載力計算斜截三面承三載力三計算箍筋數(shù)量主要影響三斜截三面承三載力三的因三素1)主要三因素(1三)砼三強度三;(2三)腹三筋(三箍筋三+彎三筋)三多少三;(3三)截三面尺三寸和三形狀三(如三矩形三、T三形、I三字形三等)三;(4三)荷三載種三類(三均布三荷載三或集三中荷三載)三;(5三)剪三跨比三(彎三矩與三剪力三之相三關作三用)三。2)三剪跨三比(1三)廣三義剪三跨比三:aPPaM=Pa++V=PV=P-(2三)計三算剪三跨比三:在集中力P作用處之截面:3)配箍率b——三梁的三寬度三;s——三箍筋三的間三距;——單肢箍筋的截面面積;n——三在同三一截三面內(nèi)三箍筋三的肢三數(shù);知識三拓展2)三斜截三面破三壞形三態(tài)(1三)斜三壓破三壞——①配箍率過大,②太小(<1)。破壞特征:與斜裂縫相交之箍筋未達到屈服強度,而砼被斜向壓壞。(2三)斜三拉破三壞——較大(>3),且箍筋又太少。破壞特征:斜裂縫一出現(xiàn),箍筋立即屈服,且斜裂縫劇展,梁被拉裂。(3三)剪三壓破三壞——適中(1≤≤3),箍筋適量。破壞特征:斜裂縫先在下邊緣出現(xiàn),箍筋再屈服,最后砼被剪壓而破壞。剪壓斜拉斜壓13由于和將影響斜截面的破壞形態(tài)故可用圖示之6.三3.三1三梁的三斜截三面抗三剪承三載力1)容易發(fā)生斜截面破壞的位置(1三)支三座邊三緣處三的斜三截面三,如三(1三―1三);(2三)受三拉區(qū)三彎起三鋼筋三彎起三點處三的斜三截面三,如(三2―三2)三和(三3―三3)三;(3三)箍三筋的三直徑三或間三距改三變之三處的三斜截三面,如(三4―三4)三;(4三)肋三寬改三變之三處,三如(三2―三2)三。由三于肋寬在三此變?nèi)?,三斜截三面承三載力三降低三。2)基本三計算三公式受彎三構件三斜截三面承三載力三設計三時,三應滿三足:防止斜截面受剪破壞砼抗剪承載力箍筋抗剪承載力+計算——三防三止斜三截面三受彎三破壞構造問題:(1三)矩三形、三T形三和工三字形三截面三之一三般梁(A)——砼軸心抗拉強度設計值;——箍筋抗拉強度設計值,如箍筋用HPB235(Ⅰ)級熱軋鋼筋,則。

(2三)承三受集三中荷三載為三主的三獨立三梁(B)討論三:①()當時,取當時,?、谌螢槿腥奢d三為主三?PPaall-2aq+VP=PVP=P--+V=P+ql/2V=P+ql/2若,則為集中力為主,用(B)式計算。反之則以均布荷載為主,由(A)計算。3)適用三條件(1三)上三限條三件=最大三配箍三條件=最小三截面三尺寸三條件=防止三斜壓三破壞三條件最小截面尺寸條件②當時,③當4<

<6時,線性內(nèi)插法定

①當時,:砼強度影響系數(shù)砼≤C50,

砼=C80,

兩者間,線性插入:截面的腹板高度梁高h(mm)dmin

(mm)68項次梁高h1150200220030032503504300400(2三)下三限條三件=最小三配箍三條件=防止三斜拉三破壞三條件箍筋三除滿三足最三小配三箍條三件之三外,三還需三對箍三筋的三最大三間距三和最三小直三徑加三以限三制。表6.13梁中箍筋和彎起鋼筋的最大間距(mm)表6三.1三4三梁三中箍三筋的三最小三直徑dmi三n說明三:①若,則僅靠砼就可抵抗剪力,而不需再計算箍筋數(shù)量。此情況屬于梁的V小且截面尺寸較大。②但箍筋仍需配置,只需按配置箍筋即可,且和應分別滿足上面兩表。此時箍筋是不考慮抗剪的,故屬于構造箍筋。

6.三3.三2三斜截三面承三載力三的計三算步三驟截面設計已知:梁的荷載設計值和跨度,材料強度等級(、、),截面尺寸(、)。求:求箍筋的數(shù)量。1.計算最大剪力設計值V(計算跨度取凈跨)2.驗算三梁的三截面三尺寸若截面尺寸滿足要求否則三應加三大截三面尺三或提三高砼三強度三等級三。3.驗算三是否三按計三算配三置箍三筋(1)對于矩形、T形和工字形截面梁:(2)對于集中荷載作用下的矩形截面獨立梁:則需三按(三A)三式或三(B三)式三計算三配置三箍筋三,否三則只三需按三構造三要求三配置三箍筋三。4.計算三箍筋三的數(shù)三量(1)對于矩形、T形和工字形截面梁:(2)對于集中荷載作用下的矩形截面獨立梁:

算出值后,選箍筋肢數(shù)

n

和直徑,并查表5-10可得,再求出箍筋的間距s

。注意三:箍三筋直三徑和三間距三應滿三足表三5-13三和三表三5-14三。5.驗算三最小三配箍三率滿足三要求三,否三則應三加大三箍筋三直徑三或加三密箍三筋間三距?!纠?.9】某鋼筋砼矩形截面簡支梁如圖示,兩端擱置在磚墻上,支承長度a=240mm;凈跨為,

承受均布荷載設計值(含自重),砼為C20,箍筋用

HPB235級。按正截面承載力計算時,已確定出截面尺寸b×h=200mm×500mm,并配有225+122的縱向受拉鋼筋,試確定箍筋的數(shù)量?!窘馊?.求剪三力V的設三計值2.驗算三最小三截面三尺寸故屬一般梁因又砼≤C50,故

故截三面尺三寸滿三足要三求,三即截三面尺三寸不三會太三小。3.驗算三是否三需要三按計三算配三置箍三筋說明三僅靠三砼還三不足三以抗三剪,三需要三通過三計算配置三箍筋三,從三而保三證梁三有足三夠的三抗剪三能力三。<<4.計算三箍筋三數(shù)量根據(jù)構造要求,選用雙肢()箍筋φ8(),則即箍三筋的三間距三不能三超過14三1三mm,故三取為查表5-13所得。5.驗算三最小三配箍三率故滿足要求。為防三止梁三發(fā)生三斜截三面破三壞,三所需三配置三箍筋為φ8三@三14三0。(1)當時6.三3.三3三保三證斜三截面三承載三力的三構造三措施(1)(d為下部縱向受力鋼筋的直徑)(2三)當三采用三焊接三網(wǎng)配三筋時三,其三末端三至少三應有一三根橫三向鋼三筋配三置在三支座三邊緣三內(nèi),否則三應在三受力三鋼筋三末端三制成三彎鉤。1)縱向受力鋼筋在支座內(nèi)的錨固(3)當板中剪力時,配置在支座邊緣內(nèi)的橫向鋼筋不應少于二根,其直徑不應小于縱向受力鋼筋直徑的一半。1.簡支板

2.簡支梁

(2)當時(帶肋鋼筋)(光面鋼筋)(3)若不符合上述規(guī)定時,應采用有效的錨固措施:2)三鋼筋三的接三頭綁扎搭接、機械連接或焊接《規(guī)范》對鋼筋接頭有如下規(guī)定:(1三)受三力鋼三筋的三接頭三宜設三置在三受力三較小三處,在同三一根三鋼筋三上宜三少設三接頭三。1.鋼筋接頭位置及要求(2三)當三受拉三鋼筋三直徑d>2三8m三m及受三壓鋼三筋直徑d>3三2m三m時三,不三宜采三用綁三扎搭三接接頭三。(3三)鋼三筋的三連接三宜優(yōu)三先采三用機三械連三接和三閃光對三焊或三電弧三焊,三其焊三接接三頭要三求:2.鋼筋三接頭三區(qū)內(nèi)三的構三造要三求(1三)當三無條三件焊三接時三,可三采用三綁扎三搭接三,鋼筋三的搭三接長三度和三箍筋三的構三造要三求,詳見三第三三章的三(五三);(2三)受三力鋼三筋接三頭的三位置三應相三互錯三開。③三對機三械連三接接三頭為35d。(d為被三連接三鋼筋三中的三較大三直徑三)(3三)鋼三筋的三連接三區(qū)段三長度三:①三對綁三扎搭三接接三頭為1.三3倍搭三接長三度;②三對焊三接接三頭為35d;且三不小三于50三0m三m;(d為縱三向受三力鋼三筋中三的較三大直三徑)位于三同一三連接三區(qū)段三內(nèi)有三接頭三的受三力鋼三筋截三面面積三占全三部受三力鋼三筋總三截面三面積三的百三分率三,應符三合表三6.三15的規(guī)三定。(4三)鋼三筋接三頭區(qū)三內(nèi)的三面積接頭形式接頭面積允許百分率(%)受拉區(qū)受壓區(qū)綁扎骨架和綁扎網(wǎng)中鋼筋的搭接接頭2550焊接骨架和焊接網(wǎng)的搭接接頭5050受力鋼筋的焊接接頭50不限制預應力鋼筋的對焊接頭25不限制受力鋼筋的機械連接接頭50不限制表6三.1三5三接三頭區(qū)三段內(nèi)三受力三鋼筋三接頭三面積的允三許百三分率(%三)3)三彎起三鋼筋三的構三造1.鴨筋三與浮三筋(1三)鴨三筋(2三)浮三筋當不三能將三縱筋三彎起三而需三單獨三為抗三剪要三求設三置彎筋三時,三應將三彎筋三兩端三錨固三在受三壓區(qū)三內(nèi),三這種彎三筋形三同“三鴨子三”,三俗稱鴨筋,浮筋三只在三受拉三區(qū)只三有一三小段三水平三長度三,因三錨固不三足,三不能三發(fā)揮三作用三,故不得三采用三浮筋。①三在受三拉區(qū)三錨固三長度三不應三小于20d;(3三)彎三起鋼三筋的三終點三外應三留有三錨固三長度③三對光三面鋼三筋在三末端三尚應三設置三彎鉤三。②三在受三壓區(qū)三錨固三長度三不應三小于10d;(d為不三彎起三鋼筋三的直三徑)··≥20d··≥10d4)三梁內(nèi)三箍筋三和彎三起鋼三筋的三最大三間距當梁三內(nèi)箍三筋和三彎起三鋼筋三間距三太大三時,三則在箍三筋或三彎起三鋼筋三之間三將發(fā)三生斜三裂縫三,從而三降低三梁的三受剪三承載三力。三故梁三內(nèi)箍三筋和彎三起鋼三筋的三間距s不得三超過表三5-13中的sma三x。5)三腰筋三與拉三筋當梁的腹板高度時,應在梁的兩個側面沿梁高度配置縱向構造鋼筋①,此筋稱為腰筋。

1.每側三腰筋①(不三包括三梁上三、下三部受三力鋼三筋及架三立鋼三筋)三的截三面面三積≥腹板截面面積的0.1%2.腰筋三之間三用∽形拉三筋②聯(lián)系三,拉三筋間三距一般三取箍三筋間三距的2倍。且間三距不三宜大三于20三0m三m。3.設置三腰筋三和拉三筋的三作用三:防三止當三梁太三高時三,由于三砼收三縮和三溫度三變形三而產(chǎn)三生的三縱向三裂縫三,同時三也是三為了三加強三鋼筋三骨架三的剛三度。6.三4三受三壓構三件工程三中的三受壓三構件三及分三類閱讀理解受壓構件xyyx軸心受壓偏心受壓xyyxxyyxN單向偏心受壓N雙向偏心受壓N6.三4.三1三受三壓構三件構三造要三求1)材料(1三)砼三:宜三采用C2三0、三C2三5、三C3三0;對三于高三層建三筑的三底層三柱,三可采三用更三高的三砼強三度等三級。(2三)鋼三筋:三受壓三鋼筋三宜采三用HP三B2三35三級和HR三B3三35三級鋼筋三,也三可采三用HR三B4三00三級鋼筋三;而不宜三用高三強度三鋼筋三作受三壓鋼三筋;三不得三用冷三拉鋼三筋作三受壓三鋼筋三。2)截面三形式三及尺三寸常用特殊要求時用裝配式廠房柱常用截面尺寸(h——三截三面長三邊尺三寸)(b——截面三短邊三尺寸三)模數(shù)(l0——柱的三計算三長度三)100mm(當b>800mm時)50mm

(當b≤800mm時)方形三柱的三截面三尺寸三不宜三小于25三0m三m×三25三0m三m項次直徑間距1熱軋鋼筋綁扎骨架2≥8mm3)縱向三鋼筋(1)直徑:16~32mm且≥12mm;(2)配筋率:0.6%≤≤5%,常用為0.7~2%;常用:4、6、8、10、12等;(3)根數(shù)矩形截面≥4根;圓形截面≥8根,且不應少于6根;(4三)凈三距:三≥50三mm。4)箍筋(1三)箍三筋:三HP三B2三35三級;三間距s和直三徑應三符合三表三6.三16三的三要求三。表6.16柱內(nèi)箍筋的直徑和間距(mm)

配筋率配筋率≥≤≤注:b——三柱截三面短三邊尺三寸;d——三縱向三受力三鋼筋三的直徑三(當三考慮三箍筋直三徑時d為最大三直徑三;當三考慮箍筋三間距三時d為最小三直徑三)。(2三)復三合箍三筋當b>400mm,且三各邊三縱向三鋼筋三多于三三根三時當b≤4三00三mm三,但三各邊三縱向三鋼筋三多于三四根三時為防止中間縱向鋼筋被壓屈設置三復合三箍筋鋼筋受力狀態(tài)在綁扎搭接接頭的長度范圍之內(nèi)受拉鋼筋受壓鋼筋(3三)對三截面三形狀三復雜三的柱三,其三箍筋三的配三置如圖三所示三,但三不能三用有三內(nèi)折三角的三箍筋三。5)柱中三縱向三鋼筋三的搭三接接三頭(1三)多三層現(xiàn)三澆鋼三筋砼三結構三,通三常將三下層三柱的縱三筋伸三出樓三面一三個搭三接長三度。表6.1三7受壓三柱中三縱向三鋼筋三和箍三筋的三構造三要求搭接長度()或且且箍筋間距箍筋間距注:①d為搭接鋼筋較小直徑;②在縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi),所配置箍筋的直徑不應小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍;③當受壓鋼筋直徑>25mm時,尚應在搭接接頭兩個端面外10

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