第三章钢筋混凝土受弯构件复习思考

3.正、斜截面的构造要求
课堂小结：
本节通过分析思考题与作业题，以巩固大家对知识的掌握程度，要求能熟悉构件的构造要求，达到熟练应用公式进行解题的目的，并能够结合建筑力学的知识解综合题。
作业：
练习卷
课后分析：
3.1梁、板的截面尺寸应满足哪些要求？从利于模板定型化的角度出发，梁、板截面高度应按什么要求取值？
（4）纵向钢筋配筋率
3.13钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算时，有哪些截面需计算？这些截面为什么需计算？
答：斜截面受剪承载力的计算位置，一般按下列规定采用：
（1）支座边缘处的斜截面，（2）弯起钢筋弯起点处的斜截面
（3）受拉区箍筋截面面积或间距改变处的斜截面（4）腹板宽度改变处的截面，
习题中的问题：
3.斜压破坏这种破坏是因梁的剪弯段腹部混凝土被一系列平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压柱体，在正应力和剪应力共同作用下混凝土被压碎而导致的，破坏时箍筋应力尚未达到屈服强度。斜压破坏属脆性破坏。
上述三种破坏形态，剪压破坏通过计算避免，斜压破坏和斜拉破坏分别通过采用截面限制条件与按构造要求配置箍筋来防止。剪压破坏形态是建立斜截面受剪承载力计算公式的依据。
按构造要求，现浇板的厚度不应小于表3.1.2的数值。现浇板的厚度一般取为10mm的倍数，工程中现浇板的常用厚度为60、70、80、100、120mm。
3.2钢筋混凝土梁和板中通常配置哪几种钢筋？各起何作用？
答：梁中通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等，构成钢筋骨架，有时还配置纵向构造钢筋及相应的拉筋等。
1、对于基本公式的应用问题不大，而对于适用公式的应用经常要忽略。各种截面的计算公式会混淆
2、综合解题：如习题3.8，关于荷载组合的问题比较生疏，需要加强复习
3、斜截面的问题要多一些，特别是构造要求不熟悉。
3.8单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件是什么？
答：
或
应满足下列两个适用条件：
1）为防止发生超筋破坏，需满足ξ≤ξb或x≤ξbh0，其中ξ、ξb分别称为相对受压区高度和界限相对受压区高度；
2）防止发生少筋破坏，应满足ρ≥ρmin或As≥Asmin，Asmin=ρminbh，其中ρmin为截面最小配筋率。
3.4梁、板内纵向受力钢筋的直径、根数、间距有何规定？梁中箍筋有哪几种形式？各适用于什么情况？箍筋肢数、间距有何规定？
答：梁纵向受力钢筋的直径应当适中，常用直径d=12~25mm。当h＜300mm时，d≥8mm；当h≥300mm时，d≥10mm。一根梁中同一种受力钢筋最好为同一种直径；当有两种直径时，其直径相差不应小于2mm，以便施工时辨别。梁中受拉钢筋的根数不应少于2根，最好不少于3～4根。纵向受力钢筋应尽量布置成一层。当一层排不下时，可布置成两层，但应尽量避免出现两层以上的受力钢筋，以免过多地影响截面受弯承载力。
箍筋的形式可分为开口式和封闭式两种。除无振动荷载且计算不需要配置纵向受压钢筋的现浇Ｔ形梁的跨中部分可用开口箍筋外，均应采用封闭式箍筋。箍筋的肢数，当梁的宽度b≤150mm时，可采用单肢；当b≤400mm，且一层内的纵向受压钢筋不多于4根时，可采用双肢箍筋；当b＞400mm，且一层内的纵向受压钢筋多于3根，或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋。梁中一层内的纵向受拉钢筋多于5根时，宜采用复合箍筋。梁内箍筋宜采用HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。箍筋直径，当梁截面高度h≤800mm时，不宜小于6mm；当h＞800mm时，不宜小于8mm。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的1/4。为了便于加工，箍筋直径一般不宜大于12mm。箍筋的常用直径为6、8、10mm。
梁式板的受力钢筋沿板的短跨方向布置在截面受拉一侧，用来承受弯矩产生的拉力。
分布钢筋垂直于板的受力钢筋方向，在受力钢筋内侧按构造要求配置。分布钢筋的作用，一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。
3.3什么是双筋截面梁？有何特点？在什么情况下采用双筋截面梁？
3.12影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？梁斜截面承载力计算的基本公式的适用条件是什么？其意义是什么？
答：（1）剪跨比λ当λ≤3时，斜截面受剪承载力随λ增大而减小。
（2）混凝土强度混凝土强度越高，受剪承载力越大。
（3）配箍率ρsv梁的斜截面受剪承载力与ρsv呈线性关系，受剪承载力随ρsv增大而增大。
配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力，配置在受压区的纵向受力钢筋则是用来补充混凝土受压能力的不足。
架立钢筋的作用，一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架；二是承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力，防止发生裂缝。受压区配置的纵向受压钢筋可兼作架立钢筋。
弯起钢筋在靠近支座的弯起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力，即作为受剪钢筋的一部分。
箍筋的最大间距应符合表3.1.4的规定。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋的间距不应大于15d（d为纵向受压钢筋的最小直径），同时不应大于400mm；当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d。
3.5混凝土保护层的作用是什么？室内正常环境中梁、板的保护层厚度一般取为多少？
答：钢筋外边缘至混凝土表面的距离称为钢筋的混凝土保护层厚度。其主要作用，一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；二是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。纵向受力钢筋的混凝土保护层不应小于钢筋的公称直径，并符合表3.1.5的规定。实际工程中，一类环境中梁、板的混凝土保护层厚度一般取为：混凝土强度等级≤C20时，梁30mm，板20mm；混凝土强度等级≥C25时，梁25mm，板15mm。当梁、柱中纵向受力钢筋的砼保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施
答：在截面受拉区和受压区同时按计算配置受力钢筋的受弯构件称为双筋截面受弯构件。由于采用受压钢筋来承受截面的部分压力是不经济的，因此，除下列情况外，一般不宜采用双筋截面梁：
①构件所承受的弯矩较大，而截面尺寸受到限制，采用单筋梁无法满足要求；
②构件在不同的荷载组合下，同一截面可能承受变号弯矩作用；
③为了提高截面的延性而要求在受压区配置受力钢筋。在截面受压区配置一定数量的受力钢筋，有利于提 高截面的延性。
3.7根据纵向受力钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为哪几种类型？不同类型梁的破坏特征有何不同？破坏性质分别属于什么？实际工程设计中如何防止少筋梁和超筋梁？
答：根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型，不同类型梁的具有不同破坏特征。
少筋梁：一旦出现裂缝，钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进入强化阶段，甚至被拉断。在此过程中，裂缝迅速开展，构件严重向下挠曲，最后因裂缝过宽，变形过大而丧失承载力，甚至被折断。这种破坏没有明显预兆，属于脆性破坏。实际工程中不应采用少筋梁。
3.10钢筋混凝土梁为什么要进行斜截面承载力计算？受弯构件斜截面承载力问题包括哪些内容？结构设计时分别如何保证？
答：梁的斜截面承载能力包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。在实际工程设计中，斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证，而斜截面受弯承载力则通过构造措施来保证。
3.11钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪破坏有哪几种形态？破坏特征各是什么？以哪种破坏形态作为计算的依据？如何防止斜压和斜拉破坏？
箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成空间骨架。
腰筋：为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝，同时也为了增强钢筋骨架的刚度，增强梁的抗扭作用，当梁的腹板高度hw≥450mm时，应在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋（亦称腰筋），并用拉筋固定。
课题：第三章思考题、作业讲评
课型：习题课
教学目的与要求：
1.掌握受弯构件斜截面承载力计算公式及其适用条件。
2.掌握公式中各符号的含义，取值。
3.熟悉结构的构造要求，结合实际情况，可以设计简及适用条件综合应用
采用教具、挂图：
复习、提问：
1.基本概念、
2.基本公式的适用条件
答：1.斜拉破坏其特点是一旦出现斜裂缝，与斜裂缝相交的箍筋应力立即达到屈服强度，箍筋对斜裂缝发展的约束作用消失，随后斜裂缝迅速延伸到梁的受压区边缘，构件裂为两部分而破坏。斜拉破坏的破坏过程急骤，具有很明显的脆性。
2.剪压破坏斜裂缝不断扩展，斜截面末端剪压区不断缩小，最后剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而压碎。剪压破坏没有明显预兆，属于脆性破坏。
超筋梁：这种梁纵向钢筋配置过多，受压区混凝土在钢筋屈服前即达到极限压应变被压碎而破坏。破坏时钢筋的应力还未达到屈服强度，破坏发生得非常突然，没有明显的预兆，属于脆性破坏。实际工程中不应采用超筋梁。
适筋梁：适筋破坏始于受拉钢筋屈服。从受拉钢筋屈服到受压区混凝土被压碎（即弯矩由My增大到Mu），需要经历较长过程。使裂缝急剧开展和挠度急剧增大，给人以明显的破坏预兆，这种破坏称为延性破坏。适筋梁的材料强度能得到充分发挥。
答：梁、板的截面尺寸必须满足承载力、刚度和裂缝控制要求，同时还应满足模数，以利模板定型化。
按模数要求，梁的截面高度h一般可取250、300…800、900、1000㎜等，h≤800mm时以50mm为模数，h＞800mm时以100mm为模数；矩形梁的截面宽度和T形截面的肋宽b宜采用100、120、150、180、200、220、250mm，大于250mm时以50mm为模数。梁适宜的截面高宽比h/b，矩形截面为2～3.5，T形截面为2.5～4。