建筑结构原理

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5.2.1 梁板的受力状态和基本构造
受弯构件的破坏有两种可能：最大弯矩作用平 面，在弯矩作用下，梁将产生沿正截面的破坏；剪 力较大的区域内，在剪力和弯矩的共同作用下，梁 将产生沿斜截面的破坏。
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5.2.1 梁板的受力状态和基本构造
• 受弯构件设计应包括三方面内容：
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5.2.1 梁板的受力状态和基本构造
• 梁一般构造要求： • 截面形式及尺寸：截面形式如前述，截面尺寸应能满足 强度、刚度要求，应尽可能符合定型模板的规格要求。 • 梁的配筋： • 纵向受力筋: 梁高h≥300mm时 d≮10mm • 梁高h＜300mm时 d≮8mm • 常用直径:12-25mm • 梁宽b≥100mm时,不少于2根并伸入支座。 • 弯起钢筋：必要时设置，一般由跨中纵向钢筋弯起。 • 弯起角度一般为45o,梁高超过800mm时为60o。 • 箍筋、梁侧纵向构造钢筋、拉接筋等如前述。
钢筋与混凝土之间的相对滑移在界面上 产生相互作用力，通常把单位界面上的这 种作用力沿钢筋轴线方向的分力称为粘结 应力，因此粘结应力就是钢筋与混凝土接 触面上的剪应力。 • 在构件支座节点处的粘结应力，对保证 构件的承载力极为重要。
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
• （2）粘结强度： 钢筋与混凝土之间的粘结作用的大小称 为钢筋与混凝土之间的粘结强度，其值通常 按拔出试验方法确定。以发生粘结破坏（钢 筋被拔出）时的最大平均粘结应力作为钢筋 与混凝土之间的粘结强度。 按下式计算：
3、钢筋连接措施： 绑扎连接——绑扎固定、粘结强度连接 机械连接
焊接——高温熔化连接
连接原则： 接头应设置在受力较小处 连接接头位置应错开
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
其他措施：
• 在同样钢筋面积的情况下，应选取直径较小的钢筋和变 形钢筋； • 保持一定的混凝土保护层厚度和必要的钢筋净距； • 横向钢筋的存在，限制了径向内裂缝的发展，使粘结强 度得到提高。因此，在较大直径钢筋区段和搭接长度范围 内，均应设置一定数量的横向钢筋，如箍筋加密等。 • 混凝土浇捣后出现沉淀收缩和离析泌水现象，对水平放 置的钢筋，其下面会形成疏松层，上面将出现收缩沉降裂 缝，导致粘结强度降低。因此，对高度较大的梁应分层浇 筑和二次振捣。
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5.2 梁和板
• 5.2.1 梁板的受力状态和基本构造 • 梁和板是水平承重结构的主要组成构件。 • 梁和板均属于受弯构件。由力学知识可知，受 弯构件的横截面上有剪力和弯矩两种内力。钢筋混 凝土结构中受弯构件的形式很多，不仅有梁和板， 还包括楼梯构件、钢筋混凝土挡土墙等等。本节梁 和板的计算原理也适用于其他类型的受弯构件。 • 钢筋混凝土受弯构件的截面形式，常见的梁有 矩形、T形、工字形、倒L形，花篮形等。常见的板 有矩形板、槽形板、空心板等 。
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5.2.1 梁板的受力状态和基本构造
• 梁一般构 造要求： • 混凝土
保护层厚度 和钢筋净距 要求 ：
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5.2.2 受弯构件正截面受力性能
• 1、受弯构件纵向配筋率对正截面破坏性质的影响 • 受弯构件纵向配筋率系纵向钢筋截面积与有效 截面之比的百分数。 As 100% bh0 • 当配筋率大小不同，受弯构件正截面可能产生 三种不同的破坏形式： • 少筋梁 • 适筋梁 • 超筋梁
5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
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α—钢筋的外形系数， 光面钢筋α=0.16，
带肋钢筋α=0.14
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
纵向钢筋在支座处的锚固长度（新规范未用las）：
当V≤0.7ftbho时，las≥5d
当V＞0.7ftbho时，
带肋钢筋 las≥12d； 光面钢筋 las≥15d
正截面受弯承载力设计：按控制截面的弯矩确定 截面尺寸和纵向受力钢筋的数量。控制截面即弯矩最 大的截面，梁的控制截面一般是跨中截面和支座截面。 • 斜截面受剪承载力设计：按构件的最大剪力复核 截面尺寸，确定抗剪所需要的箍筋和弯起钢筋的数量。 • 斜截面抗弯承载力设计：按构件的弯矩图、剪力 图以及保证钢筋的粘结锚固作用等需要确定配筋构造。 • 如梁还承受扭矩，扭矩又起控制作用的，也可能 发生扭曲截面破坏，应进行扭曲截面承载力设计。
若不能满足，应采取有效锚固措施。 支承在砌体结构上的独立梁，锚固长度 范围内应配置不少于两个箍筋，其直径不 小于d/4（d为纵筋最大直径）；间距不宜 大于10d（d为纵筋最小直径）。
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
（2）钢筋末端锚固措施：
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
• （1）粘结作用机理
粘结作用的组成
化学胶着力很小。
水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力
钢筋与混凝土接触面上的摩擦力
钢筋表面与混凝土的机械咬合力
摩擦力与混凝土收 缩产生的握裹力有 关。
表面有肋纹的钢筋 与混凝土的机械咬 合力较大。
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
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5.2.2 受弯构件正截面受力性能
• 1）适筋梁 • 配筋率适当。 • 破坏特点：受拉区钢筋首先屈服，裂缝开展，受 压区砼后压碎。破坏前有较大裂缝开展过程，属塑 性破坏。 • 2）超筋梁 • 配筋率过高。 • 破坏特点：受拉区钢筋截面积过大，拉应力较小， 直至受压区砼压应力达到极限强度而首先压碎，钢 筋应力仍未达到屈服极限。破坏前无明显裂缝开展 过程，属脆性破坏。
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5.1.3 粘结作用和钢筋锚固
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2、钢筋的锚固
保证钢筋与混凝土之间可靠粘结的锚固措 施： （1）纵向受力钢筋应有足够的锚固长度 《规范》规定，当计算中充分利用钢筋的抗 拉强度时，受拉钢筋的基本锚固长度为：
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