第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

受弯构件（bendingmember）是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板（Slab）和梁（beam）,它们是组成工程结构的基本构件，在桥梁工程中应用很广。

在荷载作用下，受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。因此设计受弯构件时，一般应满意下列两方面的要求：

（1）由于弯矩M的作用，构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏，当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时，破坏截面与构件轴线垂直，称为正截面破坏。故需进行正截面承载力计算。

（2）由于弯矩M和剪力V的共同作用，构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏，破坏截面与构件的轴线斜交，称为沿斜截面破坏，故需进行斜截面承载力计算。

为了保证梁正截面具有足够的承载力，在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外，必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋，以承受因弯矩作用而产生的拉力；为了防止梁的斜截面破坏，必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋，以承受由于剪力作用而产生的拉力。

第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上（长、宽）尺度很大，而在另一方向上（厚度）尺寸相对较小的构件。

钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋，然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。通常这种板的截面宽度较大，在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板，板宽度一般掌握在Inl左右，由于施工条件好，预制板不仅能采纳矩形实心板，还能采纳矩形空心板，以减轻板的自重。板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算，但是为了保证施工质量及耐久性的要求，《大路桥规》规定了各种板的最小厚度；行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度，就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。空心板桥的顶板和底板厚度，均不宜小于80mm。

（一）单向板（one-waysIabs）

单向板指的是板的长边与短变的比值22。板中钢筋由主钢筋（受力钢筋）和分布钢筋组成。主钢筋布置在板的受拉区，

行车道板内的主钢筋直径一般不小于10mm；人行道板内的主钢筋不小于8mmo在简支板跨中和连续板支点处，板内主钢筋中心的间距不应大于200mm,各主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距，当钢筋为3层及以下时，不应小于30mm,并不小于钢筋直径。3层以上时，不应小于40mm,并不小于1.25钢筋直径。

分布钢筋（distributionsteeIbars）其主要作用是将板面上荷载更匀称的传递给主钢筋，同时在施工中可通过绑扎或点焊来固定主钢筋。行车道板内分布钢筋应设在钢筋内侧，其直径不应小于8mm,间距不应大于200mm,截面面积不小于板面积的0.1%人行道板分布钢筋直径不应小于6mm,间距不应大于200mmo

（二）双向板

双向板内主钢筋的分布，可在纵向和横向各划成3个板带。两个边带的宽度均为短边宽度的1/4,中间带的钢筋应按计算数量设置，在边带设置中间带所需钢筋的一半，钢筋间距不应大于250mm,且不应大于板厚的两倍。

（三）斜板

斜板的钢筋可按下列规定布置，

1、当整体式斜板的斜交角（板的支座轴线的垂直线和桥纵轴线的夹角）不大于15°时，

主钢筋可平行于桥轴线布置。在板的自由边上下应设一条不少于3根主钢筋的平行自由边的钢筋带。在钝角部位靠近板顶的上层，应布置垂直于钝角平分线的加强钢筋。在钝角部位靠近板底的下层，应布置平行于钝角平分线的加强钢筋，加强钢筋直径不小于12mm,间距IOO—150mm,布置于以钝角两侧1.Om至1.5m位边长的扇形面积内。

2、斜板的分布钢筋宜垂直于主钢筋方向设置，其直径、间距和数量同直板。支座四周宜增设平行于支座轴线的分布钢筋，或将分布钢筋向支座轴线的分布钢筋，或将分布钢筋向支座方向呈扇形分布，过渡到平行于支撑轴线。

3、预制斜板的主钢筋可与桥轴线平行，其钝角部位加强钢筋及分布钢筋与整体式斜板桥相同。

（四）组合板和装配式板

由预制板与现浇混凝土结合的组合板，预制板顶面应做成凹凸不小于6mm的粗糙面。如结合面配置竖向结合钢筋，钢筋应埋入预制板和现浇层内，其埋置深度不应小于10倍钢筋直径；钢筋间距不应大于500mm。

装配式板当采纳绞接时，绞的上口宽度应满意施工时使用插入式震捣器的需要，线的深度不应小于预制板高的1/2,预制板内应预埋钢筋伸入绞内。

二、钢筋混凝土梁的构造

长度与高度之比（∕°∕∕z）大于或等于5的受弯构件，称为梁

（一）截面形式及尺寸

截面形式常采纳丁形，矩形，和箱形。

简支T梁（simplysupportedbeam）,标准跨径不宜大于20m。矩形梁的高宽比一般为∕ι∕b≈2.5~3°T梁梁高与跨径之比为1∕11~1∕16°预制了梁翼缘悬臂端的厚度不应小于100mm,采纳横向整体现浇连接或箱梁设有桥面横向预应力钢筋时，悬臂端厚度不应小于140mm。丁梁悬臂根部翼缘厚度不应小于梁高的

1/10,设有承托时，翼缘厚度可计入承托加厚部分，厚度％="tanα°T梁横

向刚性连接时，横隔梁间距不应大于IOm;当绞接时，其间距不应大于5m。

箱形截面连续梁标准跨径不宜大于30m。应设箱内端隔板。内半径小于24Om的弯箱梁应设跨间横隔板，间距对于钢筋混凝土梁不应大于IOn1；对于预应力筋截面应结构分析。悬臂跨径50m及以上的箱形悬臂梁桥在悬臂中部应设跨间横隔板。梁顶、底板的中部厚度，不应小于其净跨径的1/30,且不小于140mm；腹板宽度不应小于140mm;其上下承托腹板高度，当腹板设有竖向预应力筋时，不应大于200,无竖向预应力筋，不应大于腹板宽度的15倍。

（二）钢筋构造

梁内的钢筋有纵向受拉钢筋（主钢筋）、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。梁内钢筋经常采纳骨架形式，一般分为绑扎钢筋和焊接钢筋。绑扎钢筋骨架是用细铁丝将各种钢筋绑杂而成，焊接骨架是现将纵向受拉钢筋、弯起钢筋、架立钢筋焊接成平面骨架。然后用箍筋将数片焊接的平面骨架组成立体骨架。

1、纵向受力筋

纵向受力筋直径一般为14~32mm,通常不得超过40mm。

梁内纵向受力筋也可2~3成束布置，组成束得单根钢筋直径不应大于28mm,等代直径4=

而，当4,大于36mm,受拉区应设表层带肋钢筋网，在顺束方向，钢筋直径8mm,在垂直束

方向，钢筋直径6mm,间距均不大于100mm o上述钢筋的布置范围，应超出束筋得设置范