第三章混凝土结构基本构件精品PPT课件
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钢筋混凝土结构设计原理 -第三章 受弯构件正截面承载力计算

1.3 钢筋的构造
混凝土保护层c(Concrete cover)
定义:钢筋边缘到构件截面的最短距离 作用:1.保证钢筋和混凝土之间的粘结
2.避免钢筋的过早锈蚀 规范给出了各种环境条件下的最小混凝土保护层厚度c(P496, 附表1-8)。
1.3 钢筋的构造
板的配筋:由于受力性能不同,现浇和预制的配筋不同。
梁的配筋
纵向受力钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立筋、水平纵向钢筋
1)钢筋骨架的形式
架立钢筋
箍筋
弯起钢筋
纵向钢筋
绑扎钢筋骨架
架立钢筋
斜筋
弯起钢筋
斜筋
纵向钢筋
焊接钢筋骨架示意图
2)钢筋种类
(1)主钢筋:承受弯矩引起的拉力,置于梁的受拉区。有时在受压区也配 置一定数量的纵向受力钢筋,协助混凝土承担压应力。
数量由正截面承载力计算确定,并满足构造要求 作用:协助混凝土抗拉和抗压,提高梁的抗弯能力。 直径: d12~ d32mm,≤d40mm
排列总原则:由下至上,下粗上细,对称布置
最小混凝土保护层厚度:应不小于钢筋的公称直径,且应符合规范要求 钢筋净距:
a) 绑扎钢筋
b) 焊接钢 筋
架立筋
箍筋 主钢筋
≥≥40mm
主钢筋
c
≥ (三层及三层以下)
c
净距
≥ (三层以上)
目录
1.受弯构件的截面形式和构造 2.受弯构件正截面受力全过程及破坏形态 3.受弯构件正截面承载力计算的基本假定 4.单筋矩形截面正截面承载力计算 5.双筋矩形截面正截面承载力计算 6.T形截面受弯构件
受剪破坏:M,V作用,沿剪压区段内的某个斜截面(与梁的纵轴线 或板的中面斜交的面)发生破坏
建筑结构基础第3章 混凝土受弯构件

看,尤其是采用绑扎骨架的钢筋混凝土梁承受剪力应优先采用箍筋。
(1)直径、根数要求:弯起钢筋是由纵向受力钢筋弯起而来的, 其直径大小同纵向受力钢筋,而根数由斜截面计算确定。位于梁最外侧 的钢筋不应弯起。弯起钢筋的弯起角度一般宜取45o,当梁截面高度大于 800时,宜采用45o 。
(2)锚固:在弯起钢筋的弯终点处应留有平行于梁轴线方向的锚 固长度,在受拉区不应小于20d,在受压区不应小于10d。 (3)间距:梁上部纵向受力钢筋的净距,不应小于30mm,也不应 小1.5d(为受力钢筋的最大直径);梁下部纵向受力钢筋的净距,不应小 于25mm,也不应小于d。见图3.3。
最小厚度(mm )
60 60 70 80 80 60 80 150
14
(二)板中的钢筋
单向板中一般配置有受力钢筋和分布钢筋两种钢筋。
(4)搭接长度:架立钢筋直径<10mm时,架立钢筋与受力钢筋的 搭接长度应≥100mm;架立钢筋直径≥10mm时,架立钢筋与受力钢筋的
搭接长度应≥150mm。
12
5.梁侧纵向构造钢筋
又称为腰筋,设置在梁的侧面。作用是承受因温度变化及混凝土 收缩在梁的侧面引起的应力,并抑制裂缝的开展。 当梁的腹板高度≥450时,在梁的两个侧面应沿梁的高度方向配 置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面 积的0.1%,其间距不宜大于200。 粱两侧的纵向构造钢筋用拉筋联系。
大间距应符合表3.5要求。
11
4.架立钢筋
(1)作用:固定箍筋的位置,与纵向受力钢筋构成钢筋骨架,并
承受混凝土因温度变化、混凝土收缩引起的拉应力,改善混凝土的延性。
(2)直径:当梁的跨度小于4m,d≥8mm;当跨度为于4~6m,d≥ 10mm;当跨度大于6m,d≥12mm 。
(1)直径、根数要求:弯起钢筋是由纵向受力钢筋弯起而来的, 其直径大小同纵向受力钢筋,而根数由斜截面计算确定。位于梁最外侧 的钢筋不应弯起。弯起钢筋的弯起角度一般宜取45o,当梁截面高度大于 800时,宜采用45o 。
(2)锚固:在弯起钢筋的弯终点处应留有平行于梁轴线方向的锚 固长度,在受拉区不应小于20d,在受压区不应小于10d。 (3)间距:梁上部纵向受力钢筋的净距,不应小于30mm,也不应 小1.5d(为受力钢筋的最大直径);梁下部纵向受力钢筋的净距,不应小 于25mm,也不应小于d。见图3.3。
最小厚度(mm )
60 60 70 80 80 60 80 150
14
(二)板中的钢筋
单向板中一般配置有受力钢筋和分布钢筋两种钢筋。
(4)搭接长度:架立钢筋直径<10mm时,架立钢筋与受力钢筋的 搭接长度应≥100mm;架立钢筋直径≥10mm时,架立钢筋与受力钢筋的
搭接长度应≥150mm。
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5.梁侧纵向构造钢筋
又称为腰筋,设置在梁的侧面。作用是承受因温度变化及混凝土 收缩在梁的侧面引起的应力,并抑制裂缝的开展。 当梁的腹板高度≥450时,在梁的两个侧面应沿梁的高度方向配 置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面 积的0.1%,其间距不宜大于200。 粱两侧的纵向构造钢筋用拉筋联系。
大间距应符合表3.5要求。
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4.架立钢筋
(1)作用:固定箍筋的位置,与纵向受力钢筋构成钢筋骨架,并
承受混凝土因温度变化、混凝土收缩引起的拉应力,改善混凝土的延性。
(2)直径:当梁的跨度小于4m,d≥8mm;当跨度为于4~6m,d≥ 10mm;当跨度大于6m,d≥12mm 。
混凝土结构设计原理轴心受力构件-精选文档

104
111 118 125 132 139 146 153 160 167
0.52
0.48 0.44 0.4 0.36 0.32 0.29 0.26 0.23 0.21
28
24
97
0.56
50
43
174
0.19
3.1
轴心受压构件承载力计算
第3章 轴心受力构件
4 普通箍筋柱受压承载力的计算
N
计算简图
3.1
轴心受压构件承载力计算
第3章 轴心受力构件
轴心受压长柱稳定系数φ 主要与柱的长细比 l0 / b 有关, 稳定系数的定义如下:
N ul N us 《规范》给出的稳定系数与长细比的关系
l0/b l0/d l0/i φ l0/b l0/d l0/i φ
≤8
10 12 14 16 18 20 22 24 26
压碎。
柱子发生破坏时, 混凝土的应变达到 其抗压极限应变, 而钢筋的应力一般 小于其屈服强度。
3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章 轴心受力构件 什么是长柱(Slender Columns) 我们通常将截面尺寸与柱长之比较大的柱定义为长柱。在实 际结构中,一般的框架柱、门厅柱等都属于长柱。轴心受压长柱 与短柱的主要受力区别在于:由于偏心所产生的附加弯矩和失稳 破坏在长柱计算中必须考虑。
钢筋应力增 长
随着荷载的增加,混凝 土应力的增加愈来愈慢,而 钢筋的应力基本上与其应变 成正比增加,柱子变形增加 的速度就快于外荷增加的速 度。随着荷载的继续增加, 柱中开始出现微小的纵向裂 缝。
应 力
混凝土的 应力增长
轴力
3.1
轴心受压构件承载力计算
混凝土结构ppt

第一章
绪论
FRP混凝土(Fiber Reinforced Polymer(Plastic) Concrete )
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
钢-混凝土组合(混合)结构 (Composite Structure or Hybrid Structure)
1.1 混凝土结构一般概念和特点
截面的基本受力形态有: 正截面受力 斜截面受剪 扭曲截面受扭 基本构件的受力往往是基本受力形态的复合
基本构件 梁 受弯构件— 板 受压构件— 柱、墙 受压弦杆 受力形态 受弯、受剪 受压弯 受压剪 双向受压弯 受扭 受弯、剪、扭 受压、弯、剪、扭 受拉弯 受剪
1.3 混凝土结构课程学习中应注意的问题
预应力混凝土空心楼板
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
钢骨混凝土结构(Steel Reinforced Concrete) (Encased Concrete)
钢骨混凝土柱
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
钢管混凝土结构(Concrete Filled Tube)
钢管混凝土柱
1.1 混凝土结构一般概念和特点
300 150
fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2
σc= ft
σc= ft
ft
2500
ft
破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近,远未达到 混凝土的抗压强度,破坏表现为脆性断裂,无明显预兆。
1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章
绪论
◆钢
材:
◎抗拉和抗压强度都很高 Both tensile and compressive Strengths are high ◎具有屈服现象,破坏时表现出较好的延性 Ductile ◎但细长的钢筋受压时极易压曲,仅能作为受拉构件
混凝土结构ppt课件全

26
假定②中,有四点与实际情况不符:
♠ (a)端支座大多有一定的嵌固作用,故配筋时应在梁、板端 支座的顶部放置一定数量的构造钢筋。 ♠(b)支承链杆可自由转动的假定,实质是忽略了次梁对板、 主梁对次梁的约束以及柱对主梁的约束,引起的误差将用折 算荷载的方式来加以修正。 ♠ (c)支座总是有一定宽度的,并不像计算简图中那样只集中 在一点上,所以要对支座弯矩和剪力进行调整。 ♠ (d)链杆支座没有竖向位移,假定成链杆实质上忽略了次梁 的竖向变形对板的影响,也忽略了主梁的竖向变形对次梁的 影响。
17
1.2 现浇单向板肋梁楼盖
♠单向板肋梁楼盖的设计步骤为: ♥①结构平面布置,确定板厚和主、次梁的截面尺寸; ♥②确定板和主、次梁的计算简图; ♥③荷载及内力计算; ♥④构件的截面设计、变形及裂缝宽度的验算; ♥⑤绘制施工图(平面表示法)
18
1.2.1 单向板的概念
♠ 一个方向受力的板,称为单向板。单向板的计算方法与梁
27
(2)计算单元
♠板可取lm宽度的板带作为其计算单元 ♠主、次梁的截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面,楼盖 周边处的主、次梁则是一侧带翼缘的。 ♠每侧翼板的计算宽度取与相邻梁的中心距的一半。 ♠假定一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载范 围如图1.4 所示。
28
29
♠ 板、次梁主要承受均布线荷载, ♠ 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。
40
41
(8)内力计算
♠ 连续梁、板按弹性理论的内力计算有: ♥(a)等截面、等跨度、支座简支的连续梁、板的弹性内力 计算; ♥(b)均布荷载作用下,等截面不等跨,简支的连续梁、 板的弹性内力计算; ♥(c)不等截面不等跨连续梁、板的弹性内力计算。
假定②中,有四点与实际情况不符:
♠ (a)端支座大多有一定的嵌固作用,故配筋时应在梁、板端 支座的顶部放置一定数量的构造钢筋。 ♠(b)支承链杆可自由转动的假定,实质是忽略了次梁对板、 主梁对次梁的约束以及柱对主梁的约束,引起的误差将用折 算荷载的方式来加以修正。 ♠ (c)支座总是有一定宽度的,并不像计算简图中那样只集中 在一点上,所以要对支座弯矩和剪力进行调整。 ♠ (d)链杆支座没有竖向位移,假定成链杆实质上忽略了次梁 的竖向变形对板的影响,也忽略了主梁的竖向变形对次梁的 影响。
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1.2 现浇单向板肋梁楼盖
♠单向板肋梁楼盖的设计步骤为: ♥①结构平面布置,确定板厚和主、次梁的截面尺寸; ♥②确定板和主、次梁的计算简图; ♥③荷载及内力计算; ♥④构件的截面设计、变形及裂缝宽度的验算; ♥⑤绘制施工图(平面表示法)
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1.2.1 单向板的概念
♠ 一个方向受力的板,称为单向板。单向板的计算方法与梁
27
(2)计算单元
♠板可取lm宽度的板带作为其计算单元 ♠主、次梁的截面形状都是两侧带翼缘(板)的T形截面,楼盖 周边处的主、次梁则是一侧带翼缘的。 ♠每侧翼板的计算宽度取与相邻梁的中心距的一半。 ♠假定一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中荷载范 围如图1.4 所示。
28
29
♠ 板、次梁主要承受均布线荷载, ♠ 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载。
40
41
(8)内力计算
♠ 连续梁、板按弹性理论的内力计算有: ♥(a)等截面、等跨度、支座简支的连续梁、板的弹性内力 计算; ♥(b)均布荷载作用下,等截面不等跨,简支的连续梁、 板的弹性内力计算; ♥(c)不等截面不等跨连续梁、板的弹性内力计算。
第3章 轴心受力 混凝土结构基本原理

应 力
混凝土的 应力增长
轴力
3.1 轴心受压构件承载力计算
第四章 受弯构件
在临近破坏荷载 时,柱身出现很多 明显的纵向裂缝, 混凝土保护层剥落, 箍筋间的纵筋被压 曲混凝土的应变达到 其抗压极限应变, 而钢筋的应力一般 小于其屈服强度。
3.1 轴心受压构件承载力计算
轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通,纵向拉钢筋达到其受拉屈 服强度,正截面承载力公式如下:
N Nu f y A s
f y——纵向钢筋抗拉强度设计值;
N ——轴心受拉承载力设计值。
3.2 轴心受拉构件承载力计算
第3章 轴心受力构件
小结
普通钢箍轴心受压构件在计算上分为长柱和短柱。 对于轴心受压构件的受压承截力,短柱和长柱均采用统一 的公式计算,其中采用稳定系数来表达纵向弯曲变形对受 压承截力的影响。
第3章 轴心受力构件
屋架结构中的上弦杆 (Top Chord of Roof Truss Structure) 3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章 轴心受力构件
桩基础 (Pile Foundation) 3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章 轴心受力构件
2 普通箍筋柱与螺旋箍筋柱
实际工程结构中,一般把承受轴向压力的钢筋混凝土柱按照 箍筋的作用及配置方式分为两种: 普通箍筋柱(Tied Columns)
窗间墙的短柱
3.1 轴心受压构件承载力计算
第3章 轴心受力构件
受压短柱的破坏过程
在开始加载时,混凝土 和钢筋都处于弹性工作阶段, 钢筋和混凝土的应力基本上 按弹性模量的比值来分配。
钢筋应力增 长
随着荷载的增加,混凝 土应力的增加愈来愈慢,而 钢筋的应力基本上与其应变 成正比增加,柱子变形增加 的速度就快于外荷增加的速 度。随着荷载的继续增加, 柱中开始出现微小的纵向裂 缝。
建筑结构材料混凝土基本构件学习PPT

冲击韧性随温度的降低而下降。其规 律是开始下降缓慢,当达到一定温度 范围时,突然下降很多而呈脆性,这 种性质称为钢材的冷脆性。
冲击韧性试验机
钢筋的强度标准值和强度设计值
强度标准值除以材料分项系数即为材料强度设计值
s 钢筋的材料分项系数
热轧钢筋1.10,预应力钢筋1.20。
二、 混凝土
是按一定比例的水泥、 砂、石和水,经拌合、 浇筑、振捣、养护、 逐步凝固硬化形成的 人造石材。
不利影响:使钢筋的预加应力受到损失(预应力减小), 使构件强度减小。
影响徐变因素
混凝土的徐变是由于在长期荷载作用下,水泥石中的凝胶 体产生粘性流动,向毛细孔内迁移所致。影响混凝土徐变 的因素有水灰比、水泥用量、骨料种类、应力等。 砼内 毛细孔数量越多,徐变越大 ;加荷龄期越长,徐变越小; 水泥用量和水灰比越小,徐变越小;所用骨料弹性模量越
棱柱强度与立方强度之比
考虑C40以上混凝土 脆性的折减系数
fc,k 0.881 2 fcu,k
3、砼轴心抗拉强度(ft) 混凝土为脆性材料,内部存在许多细小 孔隙,因此其抗拉强度很低。
试验方法: 国内外多采用 圆柱体或立方 体的劈裂试验 来间接测定。
混凝土的抗拉强度远小于抗压强度, 只有抗压强度的1/10~1/18
三大强度: 立方抗压强度fcu 轴心抗压强度 fc 轴心抗拉强度ft
商品混凝土运输和浇筑设备
(一)、 混凝土的强度
1、砼立方体抗压强度(fcu) 试块尺寸:150×150×150mm3 养护时间:28天 养护条件:温度20±3℃,相对湿度≥90% 加荷速度:每秒0.3~0.8N/mm2
混凝土按立方体抗压强度的标准值(fcu,k)的 大小,分为14等级,它们是C15、C20、C25、C30、
混凝土结构课件PPT详解

1
模板安装
在混凝土浇筑前,需要先安装模板以保持混凝土的形状稳定。
2
搅拌与浇筑
混凝土需要充分搅拌后,通过浇筑到模板中形成结构体。
3
养护处理
浇筑完成后,混凝土需要进行养护处理,以保证其强度和耐久性。
混凝土结构的设计原理和方法
混凝土结构的设计需要遵循一定的原理和方法,以确保结构的稳定性和安全性。Leabharlann 1 受力分析梁构件
混凝土梁主要受弯、剪和压力作 用,具有较好的承载能力。
柱构件
混凝土柱主要受压力作用,能够 承受大荷载,但抗折能力较差。
墙构件
混凝土墙主要受压力作用,具有 较高的刚度和稳定性。
混凝土结构的承载力分析和验证
混凝土结构的承载力是指其能够承受的最大荷载,在设计和施工中需要进行承载力的分析和验证。
荷载类型 活载荷载 恒载荷载 地震荷载
最大荷载 根据设计要求确定 根据设计要求确定 根据地震设计要求确定
验证方法
计算荷载的作用下混凝土结构 的变形和应力
评估混凝土结构的安全性以及 变形和应力程度
通过抗震分析和验证评估混凝 土结构的安全性
混凝土强度的测试和控制对于工程质量的保证至关重要。常用的测试方法包 括压力试验、抗折试验和抗冻试验等。
压力试验
对混凝土进行压力试验,以确定其强度和耐久性。
抗折试验
对混凝土进行抗折试验,以评估其抗弯能力。
抗冻试验
对混凝土进行抗冻试验,以判断其在低温环境下的表现。
混凝土施工工艺和注意事项
混凝土施工工艺和注意事项直接关系到混凝土结构的质量和安全性。必须掌握正确的施工工艺并注意细节。
水泥种类
常用的水泥种类包括硅酸盐 水泥、硫铝酸盐水泥、磷酸 盐水泥等,不同种类的水泥 适用于不同的工程。
《混凝土结构构》课件

结构构中的梁负责将荷 载传递到柱子上,在建筑中起 到承重和支撑的作用。
楼板
混凝土结构构的楼板用于承受 上部荷载,通常采用预制楼板 或现浇楼板的形式。
混凝土结构构的施工工艺和注意事项
1
施工工艺
混凝土结构构的施工工艺包括模板搭设、骨料配制、混凝土浇筑和养护等多个环 节。
2
注意事项
在混凝土结构构的施工过程中,需要注意混凝土的浇筑均匀性、养护时间和施工 期间的安全等因素。
混凝土结构构的基本原理和设计考虑因 素
基本原理 设计考虑因素
混凝土结构构的基本原理是通过水泥水化反应 形成胶凝物质,并在骨料的包裹下形成坚固的 结构。
混凝土结构构的设计需要考虑荷载承受能力、 变形性能、抗震能力等因素。
混凝土结构构的主要组成部分
柱
混凝土结构构中的柱承担着承 重和支撑的作用,通常采用方 形或圆形截面设计。
混凝土结构构的维护和检修方法
1 定期检查
2 防水处理
混凝土结构构需要定期检查是否存在裂缝、 腐蚀等问题,及时进行维护和检修。
在混凝土结构构的维护中,需要对构件进 行防水处理,以防止渗水和漏水问题。
混凝土结构构的发展趋势和未 来展望
未来,混凝土结构构将更加注重环境友好和可持续性,采用新型材料和建筑 技术来提升结构性能和施工效率。
混凝土结构构包括混凝土框架结构、混凝 土柱、墙以及楼板等组成的建筑构件。
混凝土结构构的优势与应用领域
强度与耐久性
混凝土结构构具有优良的抗 压强度和耐久性,适用于高 层建筑、大型工业厂房等。
施工便利性
混凝土结构构的施工相对简 单,可以采用模板一次性浇 筑,提高施工效率。
阻燃性能
混凝土结构构具有较好的阻 燃性能,能有效阻止火灾蔓 延。
楼板
混凝土结构构的楼板用于承受 上部荷载,通常采用预制楼板 或现浇楼板的形式。
混凝土结构构的施工工艺和注意事项
1
施工工艺
混凝土结构构的施工工艺包括模板搭设、骨料配制、混凝土浇筑和养护等多个环 节。
2
注意事项
在混凝土结构构的施工过程中,需要注意混凝土的浇筑均匀性、养护时间和施工 期间的安全等因素。
混凝土结构构的基本原理和设计考虑因 素
基本原理 设计考虑因素
混凝土结构构的基本原理是通过水泥水化反应 形成胶凝物质,并在骨料的包裹下形成坚固的 结构。
混凝土结构构的设计需要考虑荷载承受能力、 变形性能、抗震能力等因素。
混凝土结构构的主要组成部分
柱
混凝土结构构中的柱承担着承 重和支撑的作用,通常采用方 形或圆形截面设计。
混凝土结构构的维护和检修方法
1 定期检查
2 防水处理
混凝土结构构需要定期检查是否存在裂缝、 腐蚀等问题,及时进行维护和检修。
在混凝土结构构的维护中,需要对构件进 行防水处理,以防止渗水和漏水问题。
混凝土结构构的发展趋势和未 来展望
未来,混凝土结构构将更加注重环境友好和可持续性,采用新型材料和建筑 技术来提升结构性能和施工效率。
混凝土结构构包括混凝土框架结构、混凝 土柱、墙以及楼板等组成的建筑构件。
混凝土结构构的优势与应用领域
强度与耐久性
混凝土结构构具有优良的抗 压强度和耐久性,适用于高 层建筑、大型工业厂房等。
施工便利性
混凝土结构构的施工相对简 单,可以采用模板一次性浇 筑,提高施工效率。
阻燃性能
混凝土结构构具有较好的阻 燃性能,能有效阻止火灾蔓 延。
混凝土结构设计原理PPT课件第3章 受弯构件正截面承载力计算

3.5.3计算方法 1)截面计算
情况1:已知截面尺寸、材料的强度类别,弯 矩计算值,求 As和As 。
(1)假设 as和as ,求得h0 has。
(2)验算是否需要双筋截面。
M M ufcb d02 hb(1.5b)
(3)补充条件xbh0 ,求得 As和As 。
(4)分别选择受压及受拉钢筋的直径和根数,进 行截面布置。
第三章
受弯构件正截面承载力计算
受弯构件的主要破坏形态:
3.1受弯构件的截面形式与构造 3.1.1截面的形式和尺寸
板
受压区
现浇板宽度 比较大,计算 时可取单位宽 度的矩形截面 计算。
b 整体式板
受拉钢筋
钢筋混凝土简支板的标准跨径不宜大于13m,连 续板桥的标准跨径不宜大于25m,预应力连续板桥 的标准跨径不宜大于30m。
As
M fsd(h0 as)
(4)当 xbh0且 x2as时,由基本公式求 A s 。
(5)选择钢筋的直径和根数,布置截面钢筋。
2)截面复核 (1)检查钢筋布置是否符合要求。 (2)按双筋截面求受压区高度x。
(3)当 xbh0且 x2as时,由下式求受拉钢筋面积。
As
M fsd(h0 as)
箍筋直径不小于8mm或受压钢筋直径的1/4倍。
受压钢筋的应力 由图可得:
cu 0.0033
x c xc as s
a s
cs uxcx cas (1a xc s)(10.8 xas)
A s
As
s
0.00(1303.8as) x
取 x 2as
C0bx0bxc 0bch0 yc 2x12xc 12ch0
x = βxc
混凝土结构基本原理_第3章_受弯构件的正截面受弯承载力讲解

•
一般取2.0~4.0
•
梁宽度多为150、200、250、300、350mm等
b. 板
a) 设计时通常取单位宽度(b=1000mm)进行计算
b) 板厚除应满足各项功能要求外,尚应满足最小厚度要求
4.1.2 材料选择与一般构造
① 混凝土强度等级
•
工程中常用的梁、板混凝土强度等级是:C20、C25、C30、C35、
Mu的计算、应用是本章的中心问题
截面破坏形式 • 破坏通常有正截面和斜截面
两种形式
V V
•M
受弯构件设计的内容
正截面受弯承载力计算(按已知弯矩设计值M确定截 面尺寸和纵向受力钢筋);
斜截面受剪承载力计算(按剪力设计值V计算确定箍 筋和弯起钢筋的数量);
钢筋布置(为保证钢筋与混凝土的粘结,并使钢筋充 分发挥作用,根据荷载产生的弯矩图和剪力图确定钢 筋沿构件轴线的布置);
梁的截面尺寸主要应根据所承受的外部作用决
定,同时也需考虑模板尺寸、构件的截面尺寸符合模数、
方便施工。
现浇梁、板的截面尺寸可参考下述原则 选a. 取梁:
a) 高度h
•
较为常见的取值为:300、350、400、450、500、
550、600、650、700、750、800、900、1000mm等
b) 梁的高宽比(h/b)
根数:不少于2根,同时应满足图4-2所示对纵筋净距的要求(便于 浇注混凝土,保证钢筋周围混凝土的密实性)
b) 梁内箍筋
强度等级:常采用HPB300级、HRB400级 直径:常采用6mm、8mm、10mm和12mm等
c) 梁内纵向构造钢筋
架立钢筋:梁上部无受压计算钢筋时,仍需配置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 纵向构造(腰筋): 梁的腹板高度hw≥450mm时,在梁的两个侧面 应沿高度配置纵向构造钢筋以减小梁腹部的裂缝宽度。每侧纵向构 造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应 小于腹板截面面积bhw的0.1%,且其间距不宜大于200mm 梁的腹板高度hw:对矩形截面,取有效高度h0;对T形截面,取有效 高度h0减去翼缘高度;对I形截面,取腹板净高。
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进行受弯构件的设计时,应视具体情况进行下列设计: 1. 承载能力极限状态计算
确定构件材料 ① 正截面受弯承载力计算 截面尺寸
纵向受力钢筋的用量
——防止发生正截面受弯破坏。 复核构件材料
② 斜截面受剪承载力计算 复核截面尺寸 确定箍筋与弯起钢筋的用量
——防止发生斜截面受剪破坏。
2. 正常使用极限状态验算
4) 架立钢筋
位置:架立筋设置在梁的受压区外缘两侧,一般应 与纵向受力钢筋平行。
作用:① 用来固定箍筋的正确位置和形成钢筋骨架。 ② 承受因温度变化和混凝土收缩而产生的应
力,防止裂缝发生。 架立钢筋的直径与梁的跨度有关:当跨度<4m时,
不 宜 小 于 8mm ; 当 跨 度 等 于 4~6m 时 , 不 宜 小 于
当板厚h≤150mm,钢筋间距≤200mm; 当板厚h>150mm,钢筋间距≤1.5h,且≤250mm。
板的纵向受力钢筋的作用:承担由弯矩产生的拉力。
2) 板的分布钢筋
位置:在受力钢筋内侧,与受力钢筋垂直。 常用钢筋等级:采用HPB300和 HRB335级钢筋; 分布筋的作用:均匀传力;固定受力钢筋位置;
常见梁、板的截面形式如图所示。
受弯构件在荷载的作用下,截面上将承受弯矩和剪 力的作用。经试验和理论分析表明:钢筋混凝土受弯构 件可能沿弯矩最大的截面发生破坏,也可能沿剪力最大 或弯矩和剪力都较大的截面发生破坏。
受弯构件沿正截面和沿斜截面破坏的形式
由图可知,当受弯构件沿弯矩最大的截面破坏时,破 坏截面与构件的轴线垂直,故称为沿正截面破坏。当受弯 构件沿剪力最大的截面破坏时,破坏截面与构件的轴线斜 交,称为沿斜截面破坏。
混凝土保护层的最小厚度(mm)
板、墙、壳
梁
柱
环境
类别 ≤C20 C25~C40 ≥C50 ≤C20 C25~C40 ≥C50 ≤C20 C25~C40 ≥C50
一 20 15 15 30 25 25 30 30 30
a 一 20 15 一 30 30 一 30 30
二
b 一 25 20 一 35 30 一 35 30
梁侧构造钢筋宜用拉筋联系,拉筋直径与箍筋相同。
2、 板的构造要求 板的钢筋:
板内钢筋一般有纵向受力钢筋和分布钢筋;
h s
分布钢筋 受力钢筋
板的配筋
1 ) 板的纵向受力钢筋
常采用钢筋等级: HPB300级、HRB335级和HRB400级钢筋; 常用直径:6、8、10和12mm,现浇板的板面钢筋直径不宜 小于8mm; 板钢筋的间距:一般为(70~200mm);
第三章 混凝土结构基本构件
第一节 钢筋混凝土受弯构件
受弯构件:同时受 到弯矩MV共同作用, 而N 可以忽略的构件。
梁、板是典型的受 弯构件。
pp
A
B
lll
M
pl
V p
梁和板的区别在于:截面的高宽比h/b不同。梁的截面
高度一般都远大于其宽度,而板的截面高度则远小于其宽 度。
梁、板的制作工艺有现浇和预制两种,相应的梁、板 叫现浇梁、现浇板和预制梁、预制板。
抵抗温度和收缩应力。 常用直径:6和8 mm; 分布钢筋可按构造配置。
规范规定:单位长度上分布筋的截面面积不宜小于 单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不宜小于该方 向板截面面积的0.15%;其直径不宜小于6mm;间距不 宜大于250mm。
➢混凝土保护层厚度:
钢筋的外缘到混凝土表面的垂直距离,用C表示。
① 构件变形验算,即挠度验算;
② 裂缝宽度验算;
③ 还要采取一系列的构造措施——防止斜截面发生受弯 破坏。
所谓构造措施,是指在结构计算中未能详细考虑, 或很难定量计算而被忽略了其影响的因素,而在保证构 件安全,施工简便及经济合理等前提下所采取的技术补 救措施。
一、受弯构件的一般构造要求 1、梁的构造要求
梁中的钢筋有纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋和架立筋 等。当梁的截面高度较大时,还应在梁侧设置构造钢筋。
架立钢筋
弯起钢筋架立
箍筋
箍筋
纵弯向筋 受力筋
纵筋
简支梁的配筋
梁的配筋
1)纵向受力钢筋
作用:承受弯矩产生的拉力。 设置在梁的受拉一侧。
钢筋伸入支座的数量:当梁宽b≥100mm时,不宜少于2根; 当梁宽b<100mm时,可为1根。
三 一 30 25 一 40 35 一 40 35
Байду номын сангаас
混凝土保护层的作用: ① 防止钢筋锈蚀; ② 保证钢筋与混凝土之间的粘结; ③ 在火灾等情况下,使钢筋的温度上升缓慢。
二、钢筋的锚固与连接
1、钢筋的锚固
钢筋的锚固——是指钢筋被包裹在混凝土中,目的是 使两者能共同工作以承担各种应力。
钢筋的锚固长度:一般指梁、板、柱等构件的受力钢 筋伸入支座或基础中的总长度,包括直线及弯折部分。
双肢和四肢。
箍筋的形式和肢数
3) 弯起钢筋
弯起钢筋一般是由纵向受力钢筋弯起而成的。
作用:弯起段用来承受弯矩和剪力产生的主拉应力; 跨中水平段承受弯矩产生的拉力;弯起后的水平段可承 受支座处的负弯矩。
弯起钢筋的数量、位置由计算确定。弯起顺序:先内 层后外层、先内侧后外侧。
弯起钢筋的弯起角度与梁高有关:当梁高≤800mm时, 采用45°;当梁高>800mm时,弯起角度采用60°。
10mm;跨度>6m时,不宜小于12mm。
5) 梁侧构造钢筋
当梁的腹板高度hw≥450mm时, 在梁的两个侧面应沿高度配置纵向 构造钢筋,每侧纵向构造钢筋的截 面面积不应小于腹板截面面积bhw的 0.1%,且其间距不宜大于200mm。
作用:防止混凝土由于温度变化和收缩等原因在梁侧中部 产生裂缝。
梁的腹板高度hw的取值如下:对于矩形截面,取截面 有效高度h0(hw= h0);对于T形截面,取截面有效高度减 去翼缘高度(hw=h0- hf);对于工字形截面,取腹板净高。
净距30mm 1.5d
净距25mm d
c
c
h h0
c25mm d
c
b
净距25mm
d
纵向受力钢筋的净距、保护层
h h0
b
2) 箍筋
作用:①用来承受剪力和弯矩引起的主拉应力,防止 斜截面破坏。 ②固定纵筋位置,形成一个空间钢筋骨架。
梁内箍筋数量:由抗剪计算和构造要求确定。 箍筋分开口和封闭两种形式。箍筋的肢数有单肢、
受拉钢筋(普通钢筋)的锚固长度应按下列公示计算:
式中:
la
fy d ft
la——受拉钢筋的基本锚固长度; fy——锚固钢筋的抗拉强度设计值; ft——混凝土的轴心抗拉强度设计值; α——锚固钢筋的外形系数,光圆钢筋取0.16,带肋钢筋取0.14;