受弯构讲义件正截面
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距离,称为混凝土保护层厚度,用c表示。
混凝土保护层有三个作用: 1、保护纵向钢筋不被锈蚀; 2、在火灾等情况下,使钢筋的温度上升缓慢; 3、使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。 4、保证混凝土的密实性。
2、箍筋 作用:构成骨架、承受剪力、抑制斜裂缝的
发展、减少构件破坏的脆性。
构造:箍筋的形式:开口和闭口;双肢、四 肢、复合箍等
3.1 钢筋混凝土受弯构件构造要点
一、截面形式和尺寸 (1) 截面形状
梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板 和倒L形梁等对称和不对称截面
中小跨径,多采用矩形及T形截面 大跨径,多采用工字形或箱形截面
主梁的高度,一般根据梁的刚度要求初选
b:12cm,15,18,20,22,25,30按5cm增加; h:30cm,35,40,……75,80超过80cm以10cm增 加; T形截面梁翼缘悬臂端厚度不应小于100mm,梁肋 处不应小于h/10。
直径:不小于8mm和主钢筋直径的1/4。 间距:
不应大于梁高的1/2; 不应大于梁高的400mm; 不应大于梁高的受压钢筋直径的15倍。
3、弯起钢筋的作用:抗剪、增加钢筋骨架的稳 定性。
具体构造要求见第四章。 4、架立钢筋: 组成骨架、固定箍筋位置。
直径: 绑扎骨架:10~14mm, 焊接骨架:加大至22mm。
破坏始于纵向受拉钢筋屈服,至受压区混凝 土压碎,截面破坏。 受力特点:
1)纵向受拉钢筋首先屈服,拉力保持为常值;
2)承载力略有增加;
3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变
εcu时,混凝土被压碎,截面破坏;
4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线的。
应变图
c max
应力图
M
t max
直径 8mm 车行道板 间距 200 mm
板截面面积的0.1%
单位宽度内的截面面积≥主钢筋截面积的15%
主钢筋弯折处,均应布置分布钢筋。(板中一般
按30°弯起) 矩形截面梁0.5%~1.5%
经济配筋率 T形截面梁 2.0%~3.5%
板
0.4%~1.0%
三、梁的钢筋构造
,
钢筋构造要求: 1、纵向受力钢筋:受拉钢筋和受压钢筋 作用:受拉或受压
二、钢筋混凝土板的构造 两边支撑的板: 四边支撑的板:双向板和单向板(P61)。
板的构造要求: 1)截面型式及尺寸 一般为实心矩形、空心矩形
行车道板 120mm 板厚 装 现配 浇式 人人 行行 道道 板板80m60mmm
悬臂端 80mm 空心板梁的底板和顶板 80mm
板内钢筋保护层厚度:见表3—1—1(P62)。 板厚一般以1cm为模数。 2)钢筋构造:
是截面混凝土裂缝发生、开展的阶段,在此阶段 中梁是带裂缝工作的。
受力特点:
1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉 力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;
2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图 形为只有上升段的曲线;
3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增 长加快。
➢破坏阶段(Ⅲ阶段):
试验中观察:裂缝发展、破坏等情况
M/ M u M u M y
IIIa状态 IIa状态 III:破坏阶段
II:带裂缝工作阶段
M cr
Ia状态
I:整体工作阶段
0
最小配 筋率
I
II
f III
➢弹性受力阶段(Ⅰ阶段):整体工作阶段
特点:弯矩很小,受拉区、受压区混凝 土均处于弹性阶段;全截面工作;
➢带裂缝工作阶段(Ⅱ阶段):混凝土开裂 后至钢筋屈服前的裂缝阶段
采用束筋时,单根直径不应大于28mm; 采用焊接骨架时,钢筋层数不应多于6层。
(4)至少两根(两角部)钢筋必须通过支座截 面至梁端预留保护层厚度厚,90度向上弯起到梁 顶与架立钢筋连接。且面积不得少于跨中截面受 力钢筋面积的20%;
≥3cm
≥1.5d
(5)钢筋净距:
水平纵向钢筋
箍筋 主钢筋
≥3cm ≤5cm
单筋截 仅 面在拉区配,压 受区 力配 钢架 筋 双筋截 拉 面压区均配受力钢筋
构造:(1)直径:一般14~32mm,特殊(构件 特别大时,可采用28,32,甚至至40mm); (2)当选用两种以上的钢筋时:直径差不小于 2mm;
(3)至少两根(束)(P61); 当采用单根时,钢筋层数不宜多于三层;
受力钢筋直径多采用10(8)mm~20mm,在 同一板带宽范围内通常是按等间距均匀布置。 间距一般为70~200mm。
对单向板应设分布钢筋。
分布钢筋的作用: ①将板面上的荷载更均匀地传递给受力钢筋; ②固定受力钢筋的位置; ③抵抗温度力和砼收缩应力; ④承受沿长边传递的荷载。
分布钢筋直径≥6mm , 间距≤25cm
As (%)
bh0
h0 has :称为截面的有效高度;
bh 0 :有效面积。
纵向受拉钢筋的配筋百分率ρ在一定程度上反
映了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比 率,它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指 标。
试验得到:
1、弯矩(荷载)—挠度曲线; 2、应变沿梁高的分布曲线; 3、应力沿梁高的分布曲线。
箍筋
凈距 ≥ 15mm
>15mm
c
≥ 30 mm <50mm
Sn
凈距Sn
c≥25mm
≥20mm
{ 凈距 S n
≥ 30 mm
d
(三层及三层以下)
≥ 40mm (三层以上)
1.25d
来自百度文库
上、下排钢筋应对齐
≥25mm
≥40mm >1.25d 主钢筋
≥30mm
(6)混凝土保护层厚度 纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直
5、水平纵向钢筋:
作用:减少梁两侧由于混凝土的收缩、徐 变及温度引起的裂缝宽度;
直径:6~8mm;总面积=(0.001~0.002) bh;
间距:受拉区小于梁肋宽度和200mm,受压 区小于300mm,支点附近剪力较大区域内,间距 宜为(100~150)mm。
3.2 钢筋混凝土梁的正截面破坏状态分析 一、试验分析
受弯构件正截面
精品jin
与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。 受弯构件设计应满足: 1、由于弯矩 M的作用,构件可能沿某个正截 面发生破坏,需进行极限正截面承载力计算。 2、由于弯矩 M 和剪力 V 的共同作用,构件 可能沿剪压区段内某个斜截面发生破坏,需进行 极限斜截面承载力计算。 3、正常使用极限状态的验算;包括开裂验算、 裂缝宽度的验算、挠度的验算等。
混凝土保护层有三个作用: 1、保护纵向钢筋不被锈蚀; 2、在火灾等情况下,使钢筋的温度上升缓慢; 3、使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。 4、保证混凝土的密实性。
2、箍筋 作用:构成骨架、承受剪力、抑制斜裂缝的
发展、减少构件破坏的脆性。
构造:箍筋的形式:开口和闭口;双肢、四 肢、复合箍等
3.1 钢筋混凝土受弯构件构造要点
一、截面形式和尺寸 (1) 截面形状
梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板 和倒L形梁等对称和不对称截面
中小跨径,多采用矩形及T形截面 大跨径,多采用工字形或箱形截面
主梁的高度,一般根据梁的刚度要求初选
b:12cm,15,18,20,22,25,30按5cm增加; h:30cm,35,40,……75,80超过80cm以10cm增 加; T形截面梁翼缘悬臂端厚度不应小于100mm,梁肋 处不应小于h/10。
直径:不小于8mm和主钢筋直径的1/4。 间距:
不应大于梁高的1/2; 不应大于梁高的400mm; 不应大于梁高的受压钢筋直径的15倍。
3、弯起钢筋的作用:抗剪、增加钢筋骨架的稳 定性。
具体构造要求见第四章。 4、架立钢筋: 组成骨架、固定箍筋位置。
直径: 绑扎骨架:10~14mm, 焊接骨架:加大至22mm。
破坏始于纵向受拉钢筋屈服,至受压区混凝 土压碎,截面破坏。 受力特点:
1)纵向受拉钢筋首先屈服,拉力保持为常值;
2)承载力略有增加;
3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变
εcu时,混凝土被压碎,截面破坏;
4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线的。
应变图
c max
应力图
M
t max
直径 8mm 车行道板 间距 200 mm
板截面面积的0.1%
单位宽度内的截面面积≥主钢筋截面积的15%
主钢筋弯折处,均应布置分布钢筋。(板中一般
按30°弯起) 矩形截面梁0.5%~1.5%
经济配筋率 T形截面梁 2.0%~3.5%
板
0.4%~1.0%
三、梁的钢筋构造
,
钢筋构造要求: 1、纵向受力钢筋:受拉钢筋和受压钢筋 作用:受拉或受压
二、钢筋混凝土板的构造 两边支撑的板: 四边支撑的板:双向板和单向板(P61)。
板的构造要求: 1)截面型式及尺寸 一般为实心矩形、空心矩形
行车道板 120mm 板厚 装 现配 浇式 人人 行行 道道 板板80m60mmm
悬臂端 80mm 空心板梁的底板和顶板 80mm
板内钢筋保护层厚度:见表3—1—1(P62)。 板厚一般以1cm为模数。 2)钢筋构造:
是截面混凝土裂缝发生、开展的阶段,在此阶段 中梁是带裂缝工作的。
受力特点:
1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉 力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;
2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图 形为只有上升段的曲线;
3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增 长加快。
➢破坏阶段(Ⅲ阶段):
试验中观察:裂缝发展、破坏等情况
M/ M u M u M y
IIIa状态 IIa状态 III:破坏阶段
II:带裂缝工作阶段
M cr
Ia状态
I:整体工作阶段
0
最小配 筋率
I
II
f III
➢弹性受力阶段(Ⅰ阶段):整体工作阶段
特点:弯矩很小,受拉区、受压区混凝 土均处于弹性阶段;全截面工作;
➢带裂缝工作阶段(Ⅱ阶段):混凝土开裂 后至钢筋屈服前的裂缝阶段
采用束筋时,单根直径不应大于28mm; 采用焊接骨架时,钢筋层数不应多于6层。
(4)至少两根(两角部)钢筋必须通过支座截 面至梁端预留保护层厚度厚,90度向上弯起到梁 顶与架立钢筋连接。且面积不得少于跨中截面受 力钢筋面积的20%;
≥3cm
≥1.5d
(5)钢筋净距:
水平纵向钢筋
箍筋 主钢筋
≥3cm ≤5cm
单筋截 仅 面在拉区配,压 受区 力配 钢架 筋 双筋截 拉 面压区均配受力钢筋
构造:(1)直径:一般14~32mm,特殊(构件 特别大时,可采用28,32,甚至至40mm); (2)当选用两种以上的钢筋时:直径差不小于 2mm;
(3)至少两根(束)(P61); 当采用单根时,钢筋层数不宜多于三层;
受力钢筋直径多采用10(8)mm~20mm,在 同一板带宽范围内通常是按等间距均匀布置。 间距一般为70~200mm。
对单向板应设分布钢筋。
分布钢筋的作用: ①将板面上的荷载更均匀地传递给受力钢筋; ②固定受力钢筋的位置; ③抵抗温度力和砼收缩应力; ④承受沿长边传递的荷载。
分布钢筋直径≥6mm , 间距≤25cm
As (%)
bh0
h0 has :称为截面的有效高度;
bh 0 :有效面积。
纵向受拉钢筋的配筋百分率ρ在一定程度上反
映了正截面上纵向受拉钢筋与混凝土之间的面积比 率,它是对梁的受力性能有很大影响的一个重要指 标。
试验得到:
1、弯矩(荷载)—挠度曲线; 2、应变沿梁高的分布曲线; 3、应力沿梁高的分布曲线。
箍筋
凈距 ≥ 15mm
>15mm
c
≥ 30 mm <50mm
Sn
凈距Sn
c≥25mm
≥20mm
{ 凈距 S n
≥ 30 mm
d
(三层及三层以下)
≥ 40mm (三层以上)
1.25d
来自百度文库
上、下排钢筋应对齐
≥25mm
≥40mm >1.25d 主钢筋
≥30mm
(6)混凝土保护层厚度 纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直
5、水平纵向钢筋:
作用:减少梁两侧由于混凝土的收缩、徐 变及温度引起的裂缝宽度;
直径:6~8mm;总面积=(0.001~0.002) bh;
间距:受拉区小于梁肋宽度和200mm,受压 区小于300mm,支点附近剪力较大区域内,间距 宜为(100~150)mm。
3.2 钢筋混凝土梁的正截面破坏状态分析 一、试验分析
受弯构件正截面
精品jin
与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。 受弯构件设计应满足: 1、由于弯矩 M的作用,构件可能沿某个正截 面发生破坏,需进行极限正截面承载力计算。 2、由于弯矩 M 和剪力 V 的共同作用,构件 可能沿剪压区段内某个斜截面发生破坏,需进行 极限斜截面承载力计算。 3、正常使用极限状态的验算;包括开裂验算、 裂缝宽度的验算、挠度的验算等。