大工13春《钢筋混凝土结构》辅导资料五

钢筋混凝土结构辅导资料五

主 题：第四章 第1、2、3节内容的辅导资料——梁、板的一般构造，受弯构件正截面受弯的受力全过程，正截面受弯承载力计算原理。

学习时间：2013年4月29日－5月5日

内 容：

我们这周主要学习第四章前三节的内容，本章是本课程中最重要的一章，这是因为：

1.适筋梁正截面受弯的三个受力阶段具有普遍意义，它揭示了混凝土结构的基本属性；

2.从学习匀质弹性材料的《材料力学》到学习钢筋混泥土材料的《混凝土结构》，在基本概念、计算方法和构造等方面都需要有一个转变过程，在这个转变过程中，本章起着关键性的作用；

3.对以后各章，例如偏压、偏拉乃至砌体结构的学习有着重要影响；

4.本章的内容在实际工作中是最基本的也是最常遇到的“基本功”。

一、学习要求

1.深入理解适筋梁正截面受弯的三个受力阶段；

2.配筋率对梁正截面受弯破坏形态的影响；

3.正截面受弯承载力计算的截面内力计算简图；

二、主要内容

本章包含的基本概念如下：

承载力、适筋梁、配筋率。

（一）梁、板的一般构造

受弯构件主要是指弯矩和剪力共同作用的构件，结构中各种类型的梁、板是典型的受弯构件。梁与板的区别在于梁的截面高度一般大于其宽度，而板的截面高度则远小于其宽度。混凝土梁、板按照施工方法分为现浇式和预制式；按配筋方式分为单筋截面和双筋截面。

与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。在第三章中已讲过，结构和构件要满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。

梁、板正截面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发

u M M

M 指结构上的作用所产生的内力设计值；u M 是受弯构件正截面受弯承载力

的设计值。

（二）截面形状与尺寸

1.截面形式

梁、板常用矩形、T 形、工字形、槽形、空心板和倒L 形梁等对称和不对称截面。

图1.1 梁的截面形式图

2.梁、板的截面尺寸

（1）梁的高度h

根据高跨比(h/l)来估算梁高h：次梁1/20～1/25，主梁1/12～1/15。一般取h=250、300、350、750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以下的级差为5Omm，以上的为l00mm。

（2）梁的宽度b

根据高宽比(/h b)来估算矩形截面的宽度或T形截面的肋宽b；矩形梁的高宽比 2.0～3.5；T形梁的高宽比2.5～4.0（此处b为梁肋宽）。一般取b=100、120、150、200、250和300mm，300mm以下的级差为50mm。

（3）现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。（4）现浇板的厚度h

根据板的跨度L来估算板的厚度h：

单跨简支板h≥L／35；多跨连续板h≥L／40；悬臂板h≥L／12。

另外尚应满足下表4.1的现浇钢筋混凝土板的最小厚度要求。

（三）材料选择与一般构造

1.混凝土强度等级

梁板混凝土强度等级一般是C20、C30、C40。

2.钢筋强度等级及常用直径

（1）梁中纵向受力钢筋

采用HRB400级或RRB400级（Ⅲ）和HRB335级（Ⅱ）钢筋；

常用直径为12、14、18、20、22、25mm。

（2）梁中箍筋

采用HPB235级(Ⅰ)、HRB335级（Ⅱ）和HRB400级(Ⅲ)钢筋；

常用直径6、8、10mm。

（3）板的纵向受力钢筋

采用HPB235级(Ⅰ)、HRB335级(Ⅱ)和HRB400级(Ⅲ)钢筋；

常用直径6、8、10、12mm。

垂直于受力钢筋的方向应布臵分布钢筋，以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定受力钢筋的位臵，同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。采用HPB235级(Ⅰ)、HRB335级(Ⅱ)，直径6、8mm，间距小于250mm

3.纵向钢筋在梁、板截面内的布臵要求

（1）混凝土保护层厚度c——纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。

保护层厚度的作用：

a.保护纵向钢筋不被锈蚀；

b.发生火灾时延缓钢筋温度上升；

c.保证纵向钢筋与混凝土的较好粘结。

保护层厚度与环境类别和混凝土强度等级有关。

环境类别为一类（室内环境）时，梁的最小保护层厚度是25mm，板为15mm。（2）纵向钢筋的布臵要求：

a.为保证混凝土浇注的密实性，梁底部钢筋的净距不小于25mm及钢筋直径

d，梁上部钢筋的净距不小于30mm及1.5d；

b.梁底部纵向受力钢筋一般不少于2根，直径常用10～32。钢筋数量较多

时，可多排配臵，也可以采用并筋配臵方式；

c.梁上部无受压钢筋时，需配臵2根架立筋，以便与箍筋和梁底部纵筋形成

钢筋骨架，直径一般不小于10mm；

d.梁高度h>700mm时，要求在梁两侧沿高度每隔300～400设臵一根纵向构

造钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径≥10mm；

图1.2 梁的配筋图

（3）板的纵筋布臵要求：

a.钢筋直径通常为6～12mm，Ⅰ级钢筋；板厚度较大时，钢筋直径可用14～

18mm，Ⅱ级钢筋；

b.受力钢筋间距一般在70～200mm之间，布臵在外侧；

c.垂直于受力钢筋的方向应布臵分布钢筋。

板的配筋图

（4）纵向受拉钢筋的配筋百分率

定义：配筋率是截面上纵向受拉钢筋截面面积与有效截面面积（T 形截面指肋部有效面积0bh ）之间的相对比值，即

(%)s A bh ρ=

图1.3 钢筋净距、保护层厚度及有效高度

举例说明

d=10～32mm(常用)，这里取d=20mm

0h =s h α- 单排

s α=c+d/2=25＋20/2=35mm

双排

s α=c+d+e/2=25+20+30/2=60mm

截面上所有纵向受拉钢筋的合力点到受拉边缘的竖向距离为s α，则到受压边缘的距离为0h =s h α-，0h 称为截面有效高度。As 是纵向受拉钢筋的总截面面