混凝土结构设计之受弯构件设计
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如下图所示。这样，在两个对称集中荷载间的区段(称“纯弯 段”)上，不仅可以基本上排除剪力的影响(忽略自重)，同时 也有利于在这一较长的区段上(L／3)布置仪表，以观察粱受荷 后变形和裂缝出现与开展的情况。在“纯弯段”内，沿梁高两 侧布置多排测点，用仪表量测梁的纵向变形。
纯弯段
弯矩图
剪力图
二）试验录象 １、简支梁试验录象1
1.0
0.8
0.6
0.4
f y c y
xn
c
f xn
Mu
My
II
s
II a III III aI
I
0
f cr
4.1.1常用梁、板的截面形状和尺寸
一、常用梁、板的截面形状 梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工
形、箱形、Γ形、Π形。
预应力T形吊车梁试验
（山东建筑大学结构试验室）
说明：
目前国内应用较多的是现浇钢筋混凝土结 构。
图示空心板、槽型板等一般为预制板，
考虑到施工方便和结构整体性要求，工程 中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠 合梁和叠合板
(本实验录像由清华大学提供)
三）适筋梁正截面受弯的三个阶段
在试验过程中，荷载逐级增加，由零开始直至梁正截面受弯 破坏。整个过程可以分为如下三个阶段：
开裂前--第一阶段，界限Ia 钢筋屈服前--第二阶段，界限IIa 梁破坏（混凝土压碎）前--第三阶段，界限IIIa
１、第I阶段－开裂前
１）从开始加荷到受拉区混凝土 开裂前，梁的整个截面均参加受力。 受拉区混凝土有一定的塑性变形， 但整个截面的受力基本接近线弹性， 荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基 本接近直线。截面抗弯刚度较大， 挠度和截面曲率很小，钢筋的应力 也很小，且都与弯矩近似成正比。 M/ Mu
二、常用梁、板的截面尺寸
一）、梁的宽度和高度
１、为统一模板尺寸、便于施工，通常采用：
梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、 350、…(mm) 梁高度h=250、300、……、750、800、 900、…(mm)。 ２、出于平面外稳定的考虑，梁截面高宽比作 出一定要求：
本章主要内容
掌握梁正截面受弯的受力全过程（三个受 力阶段、三种破坏形态）
掌握正截面受弯承载力的基本计算原理
掌握受弯构件正截面受弯承载力的计算 （矩形截面、T形截面）
掌握梁板的构造要求
4.1概 述
梁板的一般构造要求
4.1.0 几个基本概念
１. 受弯构件：主要是指各种类型的梁与板，土木工 程中应用最为广泛。
矩形截面梁：h/b=2~3.5； T形截面梁：h/b=2.5~４；
二）、板的截面尺寸
１、工程中应用较多为现浇板，对现浇板为矩 形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度 （b=1000mm）。
２、出于耐久性及施工等多方面考虑，对现浇 板的最小厚度要求也有规定。
板的厚度按10mm增加。
三、材料选择与一般构造
≥30mm 1.5d
c≥cmin d
１、钢筋常用直径12~32mm。 ２、主筋的混凝土保护层c的厚度一般
不小于25mm ；
３、为保证混凝土浇注的密实性，梁
h0
底 部 钢 筋 的 净 距 不 小 于 2 5 mm 及 钢
c≥cmin 筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于
1.5d 30mm及1.5 d；
a
c≥cmin ４、 纵向受力钢筋一般不少于2根，
c≥cmin c≥cmin
d
钢筋数量较多时，可多排配置，也
可以采用并筋配置方式；
1.5d
d
5、梁上部无受压钢筋时，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；
６、 梁高度h>500mm时，在梁两侧沿高度每隔250设置一 根纵向构造钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径 ≥10mm；
２、适筋梁：纵向受拉钢筋配筋率比较适当的正截面称为 “适筋截面”，具有适筋截面的梁就叫“适筋梁”。工程设计 中要求梁必须是适筋梁。
下面就通过适筋梁的试验来学习钢筋混疑土梁的受弯性能： 正截面三个阶段的工作特点及其破坏特征均。
二、试验研究
一）试验梁的布置及特点 通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，
用下述公式表示
As %
bh0
公式中各符号含义： As为受拉钢筋截面面积； b为梁宽；h0为梁的有 效高度，h0=h-a；a为所有受拉钢筋重心到梁底面 的距离，单排钢筋a= 35mm ，双排钢筋a= 55~60mm
h0
a b
提示： 在一定程度上标志
了正截面纵向受拉钢筋与混 凝土截面的面积比率，对梁 的受力性能有很大的影响。
一）混凝土
梁、板常用混凝土强度等级为C20、C25、C30、C35、 C40； 二）钢筋
１、梁箍筋常用HPB235级、 HRB335级、 HRB400级，主筋常用HRB335级、 HRB400级；
２、板常用HPB235级、HRB335级、 HRB400 级，其中HRB400级用于板中经济指标较好。
三）梁内钢筋直径及间距：
四）板内钢筋直径及间距：
１、混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d； ２、 钢筋直径通常为6~12mm；板厚度较大时，钢筋直径可用
14~18mm； ３、 受力钢筋间距一般在70~200mm之间； ４、垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，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置， 同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。
２. 正截面：与构件计算轴线相垂直的截面为正截面。 ３. 承载力计算公式：
M ≤Mu ， M---受弯构件正截面弯矩设计值， Mu--受弯构件正截面受弯承载力设计值
４.混凝土保护层厚度： 纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。
用c表示。 为保证混凝土结构的耐久性、防火性以及钢筋与
混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一 般不小于 25mm； ５、配筋率
h0
分布筋
受力筋
≤200
≥70
h0 = h -20
C≥15, d
4.2 受弯构件正截面的受力全过程
4.2.1 适筋梁正截面受弯的三个阶段
一、钢筋混疑土粱受弯性能的研究方法
１、钢筋混凝土粱是由钢筋和混疑上两种材料所组成，且混 凝土本身又是非弹性、非匀质材料。在荷载作用下，其受弯性 能如何，其正截面的应力应变变化规律如何，最可行的办法是 通过试验进行研究。
纯弯段
弯矩图
剪力图
二）试验录象 １、简支梁试验录象1
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4.1.1常用梁、板的截面形状和尺寸
一、常用梁、板的截面形状 梁、板的截面形式常见的有矩形、T形、工
形、箱形、Γ形、Π形。
预应力T形吊车梁试验
（山东建筑大学结构试验室）
说明：
目前国内应用较多的是现浇钢筋混凝土结 构。
图示空心板、槽型板等一般为预制板，
考虑到施工方便和结构整体性要求，工程 中也有采用预制和现浇结合的方法，形成叠 合梁和叠合板
(本实验录像由清华大学提供)
三）适筋梁正截面受弯的三个阶段
在试验过程中，荷载逐级增加，由零开始直至梁正截面受弯 破坏。整个过程可以分为如下三个阶段：
开裂前--第一阶段，界限Ia 钢筋屈服前--第二阶段，界限IIa 梁破坏（混凝土压碎）前--第三阶段，界限IIIa
１、第I阶段－开裂前
１）从开始加荷到受拉区混凝土 开裂前，梁的整个截面均参加受力。 受拉区混凝土有一定的塑性变形， 但整个截面的受力基本接近线弹性， 荷载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基 本接近直线。截面抗弯刚度较大， 挠度和截面曲率很小，钢筋的应力 也很小，且都与弯矩近似成正比。 M/ Mu
二、常用梁、板的截面尺寸
一）、梁的宽度和高度
１、为统一模板尺寸、便于施工，通常采用：
梁宽度b=120、150、180、200、220、250、300、 350、…(mm) 梁高度h=250、300、……、750、800、 900、…(mm)。 ２、出于平面外稳定的考虑，梁截面高宽比作 出一定要求：
本章主要内容
掌握梁正截面受弯的受力全过程（三个受 力阶段、三种破坏形态）
掌握正截面受弯承载力的基本计算原理
掌握受弯构件正截面受弯承载力的计算 （矩形截面、T形截面）
掌握梁板的构造要求
4.1概 述
梁板的一般构造要求
4.1.0 几个基本概念
１. 受弯构件：主要是指各种类型的梁与板，土木工 程中应用最为广泛。
矩形截面梁：h/b=2~3.5； T形截面梁：h/b=2.5~４；
二）、板的截面尺寸
１、工程中应用较多为现浇板，对现浇板为矩 形截面，高度h取板厚，宽度b取单位宽度 （b=1000mm）。
２、出于耐久性及施工等多方面考虑，对现浇 板的最小厚度要求也有规定。
板的厚度按10mm增加。
三、材料选择与一般构造
≥30mm 1.5d
c≥cmin d
１、钢筋常用直径12~32mm。 ２、主筋的混凝土保护层c的厚度一般
不小于25mm ；
３、为保证混凝土浇注的密实性，梁
h0
底 部 钢 筋 的 净 距 不 小 于 2 5 mm 及 钢
c≥cmin 筋直径d，梁上部钢筋的净距不小于
1.5d 30mm及1.5 d；
a
c≥cmin ４、 纵向受力钢筋一般不少于2根，
c≥cmin c≥cmin
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钢筋数量较多时，可多排配置，也
可以采用并筋配置方式；
1.5d
d
5、梁上部无受压钢筋时，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；
６、 梁高度h>500mm时，在梁两侧沿高度每隔250设置一 根纵向构造钢筋，以减小梁腹部的裂缝宽度，直径 ≥10mm；
２、适筋梁：纵向受拉钢筋配筋率比较适当的正截面称为 “适筋截面”，具有适筋截面的梁就叫“适筋梁”。工程设计 中要求梁必须是适筋梁。
下面就通过适筋梁的试验来学习钢筋混疑土梁的受弯性能： 正截面三个阶段的工作特点及其破坏特征均。
二、试验研究
一）试验梁的布置及特点 通常采用两点对称集中加荷，加载点位于梁跨度的1/3处，
用下述公式表示
As %
bh0
公式中各符号含义： As为受拉钢筋截面面积； b为梁宽；h0为梁的有 效高度，h0=h-a；a为所有受拉钢筋重心到梁底面 的距离，单排钢筋a= 35mm ，双排钢筋a= 55~60mm
h0
a b
提示： 在一定程度上标志
了正截面纵向受拉钢筋与混 凝土截面的面积比率，对梁 的受力性能有很大的影响。
一）混凝土
梁、板常用混凝土强度等级为C20、C25、C30、C35、 C40； 二）钢筋
１、梁箍筋常用HPB235级、 HRB335级、 HRB400级，主筋常用HRB335级、 HRB400级；
２、板常用HPB235级、HRB335级、 HRB400 级，其中HRB400级用于板中经济指标较好。
三）梁内钢筋直径及间距：
四）板内钢筋直径及间距：
１、混凝土保护层厚度一般不小于15mm和钢筋直径d； ２、 钢筋直径通常为6~12mm；板厚度较大时，钢筋直径可用
14~18mm； ３、 受力钢筋间距一般在70~200mm之间； ４、垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋，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置， 同时也可抵抗温度和收缩等产生的应力。
２. 正截面：与构件计算轴线相垂直的截面为正截面。 ３. 承载力计算公式：
M ≤Mu ， M---受弯构件正截面弯矩设计值， Mu--受弯构件正截面受弯承载力设计值
４.混凝土保护层厚度： 纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离。
用c表示。 为保证混凝土结构的耐久性、防火性以及钢筋与
混凝土的粘结性能，钢筋的混凝土保护层厚度一 般不小于 25mm； ５、配筋率
h0
分布筋
受力筋
≤200
≥70
h0 = h -20
C≥15, d
4.2 受弯构件正截面的受力全过程
4.2.1 适筋梁正截面受弯的三个阶段
一、钢筋混疑土粱受弯性能的研究方法
１、钢筋混凝土粱是由钢筋和混疑上两种材料所组成，且混 凝土本身又是非弹性、非匀质材料。在荷载作用下，其受弯性 能如何，其正截面的应力应变变化规律如何，最可行的办法是 通过试验进行研究。