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1、建筑结构基础与识图,宁夏建设职业技术学院电话：0951-2138276,教学课件,主讲教师：马林,第一节钢筋混凝土受弯构件第二节钢筋混凝土受压构件第三节钢筋混凝土受扭构件第四节预应力混凝土构件基本知识第五节钢筋混凝土构件施工图思考题与习题,第三章混凝土结构基本构件,A、梁的截面形式,B、板的截面形式,第一节钢筋混凝土受弯构件,工程结构中最常见的构件,钢筋混凝土受弯构件：正截面承载力计算：确定受弯构件的材料、截面尺寸与纵向受力钢筋的用量，以保证不发生正截面受弯破坏。斜截面承载力计算：复核所选用的材料与截面尺寸，并确定箍筋与弯起钢筋用量，以保证不发生斜截面受剪破坏。主要是通过一定的构造措施以保证斜
2、截面不发生受弯破坏。,受弯构件是指仅承受弯矩和剪力的构件。梁和板的区别在于：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。,1、纵向受力钢筋纵向受力钢筋的主要作用是用来承受由弯矩在梁中产生的拉力。常用钢筋为HRB400、HRB335等级。伸入支座的数量：不宜少于两根；常用直径为1235mm当梁高h300mm时，其直径不应小于10mm当梁高h300mm时，其直径不应小于8mm,2、梁中钢筋距离要求,梁上部纵筋净距不小于30mm和1.5d梁下部纵筋净距不小于25mm和d；各层钢筋净距不小于25mm和d；
3、,3、箍筋箍筋的主要作用：是用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，防止斜截面破坏。其次，箍筋通过绑扎和焊接把其它钢筋连系在一起，形成一个空间钢筋骨架。箍筋的最小直径与梁高有关：当梁高h800mm，不宜小于6mm；当h800mm时，不宜小于8mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还应不小于d4(d为纵向受压钢筋最大直径)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如图所示。箍筋的肢数有单肢、双肢和四肢如图所示,箍筋的形式和肢数,(a)箍筋的形式；（b)箍筋的肢数,4、弯起钢筋弯起钢筋一般是由纵向受力钢筋弯起而成的。它的作用是：弯起段用来承受弯矩和剪力产生的主拉
4、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。弯起钢筋的弯起角度：当梁高小于800mm时，弯起角采用45；当梁高大于800mm时，弯起角采用60,5、架立钢筋架立筋设置在梁的受压区外缘两侧，架立筋的主要作用是用来固定箍筋的正确位置和形成钢筋骨架；此外，架立钢筋还可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：当跨度小于4m时，不宜小于8mm；当跨度等于46m时，不宜小于10mm；当跨度大于6m时，不宜小于12mm。,6、纵向构造钢筋当梁的腹板高度hw450mm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
5、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，纵向构造钢筋的作用是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；对于T形截面，取截面有效高度减去翼缘高度；对于工字形截面，取腹板净高。,侧面构造钢筋,1、板的厚度：板的承载力应满足荷载、刚度和抗裂的要求。现浇板的厚度h取10mm为模数，从刚度条件出发，不需作挠度验算的板的厚度与跨度的最小比值(h/L)应按表取值。现浇板的最小厚度：一般民用建筑的楼面板60mm，工业建筑楼面板为70mm，屋面板为60mm。,(二)、板的构造,板的高跨比（h/L）
6、,2、板的配筋板中通常配置受力钢筋和分布钢筋。板中受力钢筋沿板的跨度方向在受拉区布置；分布钢筋布置在受力钢筋的内侧，并与受力钢筋垂直，交点处用细铁丝绑扎或焊接，共同形成钢筋网片。如图所示。,板中受力钢筋承担由弯矩产生的拉力。板中分布钢筋的作用是固定受力钢筋的正确位置，抵抗混凝土因温度变化及收缩产生的拉应力，将板上的荷载有效地传到受力钢筋上去。板中钢筋一般为HPB235（级钢筋），必要时也可采用HRB335（级钢筋）。,板的配筋,受力钢筋的直径通过计算确定，一般为612mm：间距要求：当板厚h150mm时，不应大于200mm；当板厚h150mm时，不应大于1.5h，且不应大于250mm。为了保证
7、施工质量：规范规定钢筋间距也不宜小于70mm。当板中受力钢筋需要弯起时，其弯起角不宜小于300。板中单位长度上的分布钢筋，其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；其间距不应大于250mm。,受力钢筋转折分布钢筋的配置,(三)、混凝土保护层和截面的效高度,1、混凝土保护层的作用：是防止钢筋锈蚀、防火和保证钢筋与混凝土的紧密粘结。故梁、板的受力钢筋均应有足够的混凝土保护层。保护层厚度主要取决于构件使用环境、构件类型、混凝土强度等级、受力钢筋直径等因素的影响。混凝土保护层应从钢筋的外边缘算起，但同时也不应小于受力钢筋的直径。,
8、纵向受力钢筋混凝土最小保护层厚度(mm),2、截面有效高度,在计算梁板受弯构件承载力时，因受拉区混凝土开裂后拉力完全由钢筋承担，这时梁能发挥作用的截面高度，应为受拉钢筋截面形心至受压边缘的距离，称为截面有效高度h0,式中h受力构件的截面高度as纵向受拉钢筋合力点至受拉区混凝土边缘的距离。设计时梁、板直径规定梁钢筋平均直径d取20mm板钢筋平均直径d取10mm,当砼强度等级不低于C25时梁、板有效高度h0按下式计算,对于梁：h0hash35mm(一排钢筋)h0hash60mm(二排钢筋)对于板：h0hash20mm,1、钢筋的锚固长度规范是以拔出试验为基础确定基本锚固长度的，取纵筋受拉时的基本锚
9、固长度为：,二、钢筋的锚固与连接,如例：,(31),表3-2受拉钢筋的最小锚固长度La,注：1、表中d为钢筋的公称直径；2、当弯锚时，有些部位的锚固长度为0.4La+15d,见各类构件的标准构造详图；3、当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时（如滑模工），锚固长度应乘以施工扰动系数1.1；4、受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍；不小于250mm。5、光面钢筋系指HPB235,受拉时，末端应做180弯钩，弯后平直长度不小于3d。,经上述修正后，锚固长度在任何情况下均不可小于最小锚固长度，其值为计算值的0.7倍及250mm。,2、末端采用机械锚固措施时钢筋的锚固长度对HRB335级、
10、HRB400级和RRB400级纵向受拉钢筋当末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固长度可取受拉钢筋最小锚固长度La的70。机械锚固形式及构造要求宜按下图采用。,图钢筋机械锚固的形式及构造要求(a)末端带1350弯钩；(b)末端与钢板穿孔寒焊；(c)末端与短钢筋双面贴焊,采用机械锚固措施时，锚固长度范围内箍筋不应少于3个，其直径不应小于纵向钢筋直径的1/4，间距不应大于纵向钢筋直径的5倍。当纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时，可不配置上述箍筋。,4、钢筋在支座处的锚固(1).对板端简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d，d为下部纵向受力钢筋的直
11、径。当连续板内温度收缩应力较大时，伸入支座的锚固长度宜适当增加。,3、纵向受压钢筋的锚固长度当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于受拉钢筋锚固长度的70。,(2).对梁端简支粱和连续粱简支端的下部纵向受力钢筋，其伸人梁支座范围内的锚同长度Las，(图)应符合下列规定：,当梁宽为100mm以上时，不宜少于二根；当梁宽小于100mm时，可为一根。,(3)、对梁的中间支座框架梁和连续梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点或中间支座范围，下部纵向钢筋当计算中不利用其钢筋强度时，其伸人中间支座和节点的锚固长度应符合上述简支座当V07ftbh0的规定,、边支座,当柱截面高度足够时，框架梁上部纵筋
12、可用直线方式伸入支座锚固，锚固长度不小于la，且应伸过注中心线不小于5d。当柱截面高度不足以布置直线钢筋时，应将梁上部纵筋伸至节点外边并向下弯折，但弯折前的水平投影长度lahaahla，混凝土强度等级为C20时，取aah=0.45；混凝土强度等级等于或大于C25时，取aah=0.4；弯折后的垂直长度不应小于15d。,下部纵筋伸入支座的锚固要求：当计算中不利用其强度时，锚固长度可按V0.7ftbh0时的简支支座情况考虑；当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋伸入支座的锚固长度不应小于la。若柱截面高度不够时，可将钢筋向上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同；,当计算中充分利用钢筋的受压
13、强度时，钢筋伸入支座的锚固长度不应小于0.7la。,、中间支座,2.钢筋的连接当构件内钢筋长度不够时，宜在钢筋受力较小处进行钢筋的连接。钢筋的连接可分绑扎搭接和机械连接或焊接两类。(1)、绑扎搭接接头、对轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。当受拉钢筋直径d28mm及受压钢筋直径d32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。、同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。钢筋绑扎搭接接头的区段长度为1.3倍搭接长度，,钢筋绑扎搭接接头连接区段,图3-5同连接区段内的纵向受拉钢筋绑扎搭接接头,对位于同一区段内受拉钢筋搭接接头面积百分率要求；对梁类、板类及墙类构件，小宜大于25；
14、对柱类构件，不宜大于50。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时，对梁类构件不应大于50；对板类、墙类及柱类构件，可根据实际情况放宽。,、纵向受力钢筋的搭接,当同一搭接范围受拉钢筋搭接接头的百分率不超过25%时，搭接长度为相应基本锚固长度的1.3倍。当同一搭接范围受拉钢筋搭接接头的百分率超过25%时，搭接长度按下式计算，但不小于300mm。,Ll=zla(3-2),、构件中的受压钢筋当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍，且在任何情况下不应小于200mm。、在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的14。当钢筋受拉时，箍筋
15、间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径d25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两道箍筋。,(2)、机械连接和焊接接头纵向受力钢筋机械连接和焊接接头的位置宜相互错开。钢筋机械连接和焊接连接接头连接区段的长度为35d(d为纵向受力钢筋的较大直径，当为焊接连接时区段的长度还应不小于500mm)，凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接和焊接接头均属于同一连接区段。在受力较大处，位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50。纵向受压钢筋的接头面积百分率可不受
16、限制。装配式构件连接处的纵向受力钢筋焊接接头可不受以上限制。机械连接接头边接件混凝土保护层厚度要满足纵向受力钢筋最小保护层厚度要求。,三、受弯构件正截面承载力的计算,(一)、受弯构件正截面的破坏形式受弯构件以梁为试验研究对象。试验表明：同样的截面尺寸、跨度和同样材料强度的梁，由于配筋量的不同，会发生本质不同的破坏。有(少筋梁、适筋梁、超筋梁),钢筋砼受弯构件承受弯矩和剪力共同作用，破坏有两种可能：一、是由弯矩引起的破坏，称为沿正截面破坏；二、是由弯矩和剪力共同作用引起的破坏，称为沿斜截面破坏。所以，设计受弯构件时，需进行正截面承载力和斜截面承载力计算。,受弯构件破坏是与的截面配筋率有关系：配筋率：是指纵向受拉钢筋截面面积与截面有效面积的百分比，用表示,配筋不同的梁的破坏,(a)适筋梁;(b)超筋梁；(c)少筋梁,式中AS纵向受拉钢筋的截面面积；bh0混凝土的有效截面面积。,对于梁：h0h35mm(一排钢筋)h0h60mm(二排钢筋)对于板：h0h20m,1、适筋梁,当构件的配筋比较合适时，构件的破坏首先是由于受拉区纵向受拉钢筋屈服，然后受压区混凝土被压碎，构件即告破
