混凝土基本构PPT课件

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1、第第6章混凝土基本构件章混凝土基本构件6.1 受弯构件的一般构造要求6.2 受弯构件的正截面承载力6.3 受弯构件的斜截面承载力6.4受压构件6.5 受拉构件和受扭构件简介6.6 混凝土结构的耐久性6.7预应力混凝土原理1第第6 6章混凝土基本构件章混凝土基本构件问题引入问题引入何谓受弯构件？何谓受弯构件？ 钢筋砼受弯构件承载力如何计算？钢筋砼受弯构件承载力如何计算？受弯构件受弯构件截面上有截面上有弯矩和剪力弯矩和剪力梁和板梁和板结论：结论：在设计钢筋砼受弯构件时，要进行在设计钢筋砼受弯构件时，要进行正截面正截面和和斜截面斜截面承载力计算！承载力计算！ 正截面破坏：因抗弯能力不足正截面破坏：因

2、抗弯能力不足而引起，破坏截面垂直梁纵轴而引起，破坏截面垂直梁纵轴斜截面破坏：弯剪共同作用因抗剪能斜截面破坏：弯剪共同作用因抗剪能力不足而引起的，破坏截面是倾斜的力不足而引起的，破坏截面是倾斜的板是以梁支承板是以梁支承的多跨连续板的多跨连续板计算单元取计算单元取1m梁是以墙或柱支梁是以墙或柱支承的承的T形截面梁形截面梁板是以梁或墙支板是以梁或墙支承的预制空心板承的预制空心板计算单元取板宽计算单元取板宽梁是以墙或柱支梁是以墙或柱支承的矩形截面梁承的矩形截面梁2构构 件件 种种 类类简支简支两端连续两端连续悬臂悬臂整体整体肋形梁肋形梁次次 梁梁主主 梁梁独立梁独立梁 现浇结构中，主梁至少应比次梁高出

3、现浇结构中，主梁至少应比次梁高出 50mm ，如主梁下部钢筋为双排配置，如主梁下部钢筋为双排配置 时，应高出时，应高出 100mm。 6.1 受弯构件的一般构造要求受弯构件的一般构造要求6.1.1 梁的截面与配筋梁的截面与配筋1）梁的截面）梁的截面截面形式、截面高度、截面宽度截面形式、截面高度、截面宽度（1）梁的截面形式）梁的截面形式 当截面高度当截面高度 h800mm 时，模数为时，模数为 50mm ，常用高度为，常用高度为 250、300、 350、 400、800mm；当截面高度当截面高度 h800mm 时，模数为时，模数为 100mm 。 梁的截面高度一般根据刚度条件确定，见梁的截面高

4、度一般根据刚度条件确定，见表表6.1。表表6.1 不需作挠度计算梁的截面最小高度不需作挠度计算梁的截面最小高度（3）梁的截面宽度）梁的截面宽度 b： 现浇结构中，主梁现浇结构中，主梁b200mm，次梁，次梁b150mm， 常常用用150、180、200mm，如，如b200mm时，以时，以 50mm的模数递增。的模数递增。 梁截面的高宽比梁截面的高宽比h/b ，一般在下列范围内采用：，一般在下列范围内采用： 矩形截面：矩形截面：h/b2.03.5； 形截面：形截面：h/b2.54.0。注：表中为梁的计算跨度。注：表中为梁的计算跨度。矩形矩形T形形工字形工字形L形形倒倒T形形花蓝形花蓝形（2）梁的

5、截面高度）梁的截面高度（h）32）梁的配筋梁的配筋 纵向受力钢筋纵向受力钢筋 、弯起钢筋、弯起钢筋 、箍筋、箍筋 和架立钢筋和架立钢筋 梁的计算跨度梁的计算跨度 l0 梁的净跨；梁的净跨； 梁在砖砌体中的梁在砖砌体中的 支承长度。支承长度。 纵纵向向受受力力钢钢筋筋 直直 径径 ds净净 距距 s伸入支伸入支座数量座数量 常用常用 d1225mm。当。当 h 300mm 时，时，d 10 mm； 当当 h 300mm 时，时，d 8mm 。梁上部纵筋梁上部纵筋 s 30mm和和1.5 d；下部纵筋；下部纵筋 s 25mm 和和 d （d 为纵向钢筋的最大直径）为纵向钢筋的最大直径） 当梁宽当梁

6、宽 b100mm时，不宜少于时，不宜少于二根二根；当；当 b100mm时可时可为为一根一根。纵向钢筋伸入梁支座的锚固长度为（后叙）。纵向钢筋伸入梁支座的锚固长度为（后叙）4肢肢数数 单肢单肢 箍箍筋筋 双肢双肢 四肢四肢 一是用来抗剪，二是通过绑扎或焊接与其它钢筋形成一个空间骨架一是用来抗剪，二是通过绑扎或焊接与其它钢筋形成一个空间骨架 当当 h 800mm 时，时，d 6mm；h 800mm 时，时，d 8mm；当梁中；当梁中配有纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于配有纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于 d/4 。形形式式直直径径作作用用开口式只用于无振动荷载和无扭转或开口处无受力钢筋开口式只

7、用于无振动荷载和无扭转或开口处无受力钢筋的现浇的现浇T形梁的跨中部分，除此之外，应采用封闭式。形梁的跨中部分，除此之外，应采用封闭式。 箍筋的肢数一般按下面规定采用箍筋的肢数一般按下面规定采用 ： 当梁的宽度当梁的宽度 b 150mm时，采用时，采用单肢单肢； 当当 b350mm时，或在一层内纵向受拉钢筋多于时，或在一层内纵向受拉钢筋多于五根五根，或纵向受压钢筋多于，或纵向受压钢筋多于三根三根时，时， 采用采用四肢四肢。它由两个双肢箍组成，故也称为。它由两个双肢箍组成，故也称为复合箍筋复合箍筋。 当梁的宽度当梁的宽度 150mmb350mm 时，采用时，采用双肢双肢；5弯起段（斜向段）用来协助

8、箍筋抗剪，弯起后的水平段可承受弯起段（斜向段）用来协助箍筋抗剪，弯起后的水平段可承受支座处的负弯矩支座处的负弯矩 。当梁高当梁高 h 800mm时，采用时，采用45;当梁高当梁高 h800mm时时, 采用采用60作用作用 弯起弯起角度角度 作用作用 直径直径 固定箍筋并形成钢筋骨架，一般设置在梁的受压区的外缘两侧固定箍筋并形成钢筋骨架，一般设置在梁的受压区的外缘两侧 当梁跨当梁跨 4m时，时，d 8mm；当梁跨度为；当梁跨度为 46m时，时，d 10mm；当梁跨当梁跨 6m时，时，d12mm。 弯弯起起钢钢筋筋 弯起钢筋弯起钢筋 架架立立钢钢筋筋 架立钢筋架立钢筋 6 纵向构造钢筋纵向构造钢筋

9、 当梁高大于等于当梁高大于等于450mm时，常在梁的两侧沿梁高每隔时，常在梁的两侧沿梁高每隔200mm处，各设一根直径处，各设一根直径不小于不小于10mm的纵向构造钢筋。俗称腰筋。两根腰筋之间用形如的纵向构造钢筋。俗称腰筋。两根腰筋之间用形如的拉筋联系，拉的拉筋联系，拉筋的直径常用筋的直径常用6、8，其间距一般为箍筋的，其间距一般为箍筋的2倍。倍。 3）梁的计算跨度）梁的计算跨度l0 梁的计算跨度是计算简图的跨度，设为梁的计算跨度是计算简图的跨度，设为l0，它与梁的净跨和梁在砌体中的支承长度有关。它与梁的净跨和梁在砌体中的支承长度有关。7项项 次次支支 座座 构构 造造 特特 点点板板 的的

10、厚厚 度度1简简 支支2弹性约束弹性约束3悬悬 臂臂6.1.2 板的厚度与配筋板的厚度与配筋从刚度条件出发，单向受力板（亦称梁式板）的厚度可按从刚度条件出发，单向受力板（亦称梁式板）的厚度可按表表 6.2 确定，同时应满足确定，同时应满足规范规定的要求，见规范规定的要求，见表表 6.3。 表表6.2 不需作挠度计算板的最小厚度（不需作挠度计算板的最小厚度（mm）板板 的的 类类 别别最小最小厚度厚度板板 的的 类类 别别最小最小厚度厚度单向板单向板屋面板屋面板60密肋板密肋板肋间距小于或等于肋间距小于或等于700mm40民用建筑楼板民用建筑楼板60肋间距大于肋间距大于700mm50工业建筑楼板

11、工业建筑楼板70悬臂板悬臂板板的悬臂长度小于或等于板的悬臂长度小于或等于500mm60行车道下的楼板行车道下的楼板80板的悬臂长度大于板的悬臂长度大于500mm80双向板双向板80无梁楼板无梁楼板150表表6.3 现浇钢筋砼板的最小厚度（现浇钢筋砼板的最小厚度（mm）1）板的厚度板的厚度 82）板的配筋板的配筋 一般不会发生斜截面破坏一般不会发生斜截面破坏通常不配箍筋通常不配箍筋仅配仅配受力钢筋受力钢筋和和分布钢筋分布钢筋 （1）受力钢筋）受力钢筋 沿板短跨方向置于拉区，承受拉力。沿板短跨方向置于拉区，承受拉力。受受力力钢钢筋筋s直径直径 d间距间距s 根据计算确定，一般根据计算确定，一般d6

12、12mm。 当板厚当板厚 h 150mm时，时，s 200mm 当当h150mm时时70mm s 1.5h且且 250mm（2）分布钢筋）分布钢筋在受力钢筋内侧且相互垂直，其交在受力钢筋内侧且相互垂直，其交点用细铁丝绑扎或焊接点用细铁丝绑扎或焊接。分分布布钢钢筋筋固定受力筋位置并将板上荷载分散到受固定受力筋位置并将板上荷载分散到受力筋上，且能防止因砼收缩和温度变化力筋上，且能防止因砼收缩和温度变化在垂直于受力筋方向所产生的裂缝。在垂直于受力筋方向所产生的裂缝。属属 于于 构构 造造 钢钢 筋，一般地，筋，一般地， d 6 mm 。作用作用直径直径 板的计算跨度板的计算跨度 板的净跨；板的净跨；

13、 h 板的厚度；板的厚度；a 板在砌体中的板在砌体中的 支承长度。支承长度。96.1.3梁、板的砼保护层厚度与截面有效高度梁、板的砼保护层厚度与截面有效高度1）梁、）梁、板的砼保护层厚度板的砼保护层厚度 c 环境环境类别类别板、墙、壳板、墙、壳梁梁柱柱C20C25 C45C50C20C25 C45C50C20C25 C45C50一一201515302525303030二二a202030303030b252035303530三三302540354035表表6.4 纵向受力钢筋的砼保护层最小厚度纵向受力钢筋的砼保护层最小厚度一类环境一类环境室内正常环境室内正常环境无侵蚀性介质、无高无侵蚀性介质、无

14、高温高湿的影响、不与温高湿的影响、不与土壤直接接触的环境土壤直接接触的环境当砼强度等级为当砼强度等级为C25C45 时时梁：梁：c 25板：板：c 15柱：柱：c 302）梁、）梁、板截面的有效高度板截面的有效高度 h0 aS为受拉钢筋截面为受拉钢筋截面重心至受拉区砼边重心至受拉区砼边缘之距离缘之距离室内正常环境室内正常环境砼为砼为C25C45（一排钢筋）（一排钢筋）梁梁（二排钢筋）（二排钢筋）板：板：106.2 受弯构件正截面承载力受弯构件正截面承载力6.2.1受弯构件的破坏形态受弯构件的破坏形态截面截面配筋率配筋率 纵向受拉钢筋的截面面积；纵向受拉钢筋的截面面积； 砼的有效截面面积砼的有效

15、截面面积 。不同的配筋率，有超筋破坏、少筋破坏、适筋破坏不同的配筋率，有超筋破坏、少筋破坏、适筋破坏 超筋破坏（超筋梁）超筋破坏（超筋梁） 少筋破坏（少筋梁）少筋破坏（少筋梁） 适筋破坏（适筋梁）适筋破坏（适筋梁） 受拉钢筋未达到屈服强度受拉钢筋未达到屈服强度之前，受压区的砼先被压之前，受压区的砼先被压碎。钢筋强度并未充分利碎。钢筋强度并未充分利用，且属脆性破坏。用，且属脆性破坏。 受拉区砼一开裂，受拉钢受拉区砼一开裂，受拉钢筋就立即屈服甚至被拉断筋就立即屈服甚至被拉断承载力与素砼梁的大致相承载力与素砼梁的大致相当，也是属于脆性破坏当，也是属于脆性破坏 。受拉钢筋先屈服，最后受受拉钢筋先屈服，

16、最后受压区砼被压碎，钢筋能达压区砼被压碎，钢筋能达到屈服强度，材料强度得到屈服强度，材料强度得到充分利用。破坏到充分利用。破坏 过程较过程较缓慢缓慢 ，属塑性破坏，属塑性破坏 。11试验研究试验研究分析适筋梁的破坏过程及其正截面应力分布分析适筋梁的破坏过程及其正截面应力分布a：裂缝即将出现裂缝即将出现a：钢筋屈服钢筋屈服a：砼被压碎砼被压碎知识拓展12应变图应变图压区砼应变压区砼应变拉筋应变拉筋应变aaa拉区砼应变拉区砼应变弹性弹性工作工作阶段阶段裂缝即裂缝即将出现将出现带有裂缝带有裂缝工作阶段工作阶段钢筋开钢筋开始屈服始屈服剧增剧增不变不变压区砼被压碎压区砼被压碎抗裂度计算依据抗裂度计算依据

17、变形裂缝计算依据变形裂缝计算依据正截面承载力依据正截面承载力依据少筋梁：，少筋梁：，一一 裂裂 即即 断断超筋梁：，超筋梁：，砼被压碎而断裂砼被压碎而断裂13基本假定基本假定1. .平截面假定：梁弯曲后，正截面仍为平面平截面假定：梁弯曲后，正截面仍为平面；2. .不考虑砼抗拉强度，不考虑砼抗拉强度，拉力完全由钢筋承担；拉力完全由钢筋承担；3. .砼受压的曲线按下列规定取用：砼受压的曲线按下列规定取用：0当当 时，时，当当 时，时，当当 时，时，当当 时，时，4. .钢筋受拉的曲线按下列规定取用：钢筋受拉的曲线按下列规定取用：0 0正截面承载力应按下列假定计算正截面承载力应按下列假定计算知识拓展

18、14表表6.5 和和 之取值之取值仅在受拉区配置受拉钢筋，而在压区按构造要求配架立钢筋仅在受拉区配置受拉钢筋，而在压区按构造要求配架立钢筋 1）基本公式推导基本公式推导对于梁的正截面承载力，起控制作用的是弯矩。按承载能力极限状态设计时，有对于梁的正截面承载力，起控制作用的是弯矩。按承载能力极限状态设计时，有 问题：问题：（梁正截面所固有之抗弯承载力设计值）如何计算？（梁正截面所固有之抗弯承载力设计值）如何计算？ Mufcfy AsCxczycxcAsMuCfy Asxh0- -x/2砼应力图砼应力图矩形应力图矩形应力图两压应力合力两压应力合力C 三要素相等三要素相等条件条件由等价由等价之条件之

19、条件砼等级砼等级C50C55C60C65C70C75C801.000.990.980.970.960.950.940.800.790.780.770.760.750.74矩形图应力值：矩形图应力值：6.2.2 单筋矩形正截面承载力计算单筋矩形正截面承载力计算15受受 力力 类类 型型（%）受压构件受压构件全部纵向钢筋全部纵向钢筋0.6一侧纵向钢筋一侧纵向钢筋0.2受弯构件、偏心受拉构件、受弯构件、偏心受拉构件、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋轴心受拉构件一侧的受拉钢筋较大值较大值表表 6.7 砼构件中纵向受力钢筋最小配筋率砼构件中纵向受力钢筋最小配筋率或或 砼轴心抗压强度设计值；砼轴心抗压强度设计值

20、； 钢筋抗拉强度设计值；钢筋抗拉强度设计值； 纵向受拉钢筋截面面积；纵向受拉钢筋截面面积； （一排钢筋）（一排钢筋）梁：梁：（二排钢筋）（二排钢筋）2）讨论讨论:为了保证梁为适筋梁，基本公式应该满足为了保证梁为适筋梁，基本公式应该满足（1）基本公式的适用条件）基本公式的适用条件 最大配筋率最大配筋率 最小配筋率最小配筋率 表表6.6 钢筋砼受弯构件最大配筋率钢筋砼受弯构件最大配筋率(%)钢钢 筋筋 等等 级级混混 凝凝 土土 强强 度度 等等 级级C15C20C25C30C35C40HPB235级级2.112.803.474.184.885.58HRB335级级1.321.762.182.62

21、3.063.50HRB400级级1.041.381.712.062.422.750.245板：板： 16（2）经济配筋率）经济配筋率 问题问题1： 为保证梁为适筋梁为保证梁为适筋梁 ，只需即可，但此范围偏大。，只需即可，但此范围偏大。 如如砼：砼：C20钢筋钢筋HRB335级级 与与数值差别甚大数值差别甚大即便即便 M 、 fc 和和 fy 已给定，仍有多种不同截面尺寸可供选择：已给定，仍有多种不同截面尺寸可供选择：问题问题2：若截面尺寸选大，虽受拉钢筋可小（即用钢量可省些），但会使砼用量及若截面尺寸选大，虽受拉钢筋可小（即用钢量可省些），但会使砼用量及模板费用增加，并增加构件的自重以及减小房

22、屋的使用净高；模板费用增加，并增加构件的自重以及减小房屋的使用净高； 若截面尺寸偏小，则钢筋用量就偏大，有可能使构件的变形超过允许值。若截面尺寸偏小，则钢筋用量就偏大，有可能使构件的变形超过允许值。 结论：结论：合理的设计应该是在满足承载力及使用要求的前提下，使总的造价最经济，合理的设计应该是在满足承载力及使用要求的前提下，使总的造价最经济，即截面优化设计。故在和即截面优化设计。故在和 之间存在一个让构件价格较为便宜的之间存在一个让构件价格较为便宜的配筋率，称为经济配筋率。配筋率，称为经济配筋率。 板板 0.40.8矩形截面梁矩形截面梁0.61.5T形截面梁形截面梁0.91.8173）相对界限

23、受压区高度相对界限受压区高度 若若 b 、h 已定已定 已知已知 x 与与 As 成成 正正 比比 为防止超筋：为防止超筋： 界限受压区界限受压区高度高度 h0abcdx xb适筋适筋 界限配筋界限配筋 超筋超筋相对界限受压区相对界限受压区高度高度 相对受压区相对受压区高度高度 故故且且当砼强度等级当砼强度等级 C50 时时 ， 取决于钢筋取决于钢筋强度等级。强度等级。表表6.8 钢筋砼构件相对界限受压区高度钢筋砼构件相对界限受压区高度钢筋种类钢筋种类钢筋种类钢筋种类HPB235级级0.614HRB400级级 0.518HRB335级级0.550RRB400级级18矩形矩形4）基本公式表格化基

24、本公式表格化 按按原则，编制计算用表供设计时使用原则，编制计算用表供设计时使用 （1）由）由（系数）（系数） （一般情况下，均已知）（一般情况下，均已知） 系数系数 之物理意义之物理意义单筋矩形单筋矩形Wz 截面抵抗矩截面抵抗矩 截面抵抗矩系数截面抵抗矩系数 （2）由）由（系数）（系数） x 未知，未知， 也未知。故也未知。故 无法求得，无法求得， 也就无法算出也就无法算出力力力臂力臂力臂系数力臂系数（3）由）由（制表）（制表）；若；若 没有超出表中之粗横没有超出表中之粗横线，即满足线，即满足 ，则不会，则不会超筋，再算得所需钢筋面积超筋，再算得所需钢筋面积先求先求 ，查表，查表5- -9，可

25、得：，可得： 、 190.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.200.210.220.230.9950.9900.9850.9800.9750.9700.9650.9600.9550.9500.9450.9400.9350.9300.9250.9200.9150.9100.9050.9000.8950.8900.8850.0100.0200.0300.0390.0480.0580.0670.0770.0850.0950.1040.1130.1210.1300.1390.1470.

26、1550.1640.1720.1800.1880.1960.2030.240.250.260.270.280.290.300.310.320.340.350.360.370.380.390.400.410.420.430.440.450.460.470.8800.8750.8700.8650.8600.8550.8500.8450.840 0.8300.8250.8200.8150.8100.8050.8000.7950.7900.7850.7800.7750.7700.7650.2110.2190.2260.2340.2410.2480.2550.2620.2690.2820.2890.29

27、50.3010.3090.3140.3200.3620.3320.3370.3430.3490.3540.3590.480.490.500.510.518:0.5230.530.540.5440.55:0.5560.56 0.570.580.590.600.610.614:0.7600.7550.7500.7450.7400.7360.7350.7300.7280.725 0.7220.7200.7150.7100.7050.7000.6950.6930.3650.3700.3750.3800.3850.3890.3900.3940.3960.4000.4010.4030.4080.4120.

28、4160.4200.4240.426表表6.9 矩形和矩形和T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算系数表形截面受弯构件正截面受弯承载力计算系数表注：表中注：表中 以下的数值不适用于以下的数值不适用于HRB400级钢筋；以下的数值不适用于级钢筋；以下的数值不适用于HRB335级钢筋，级钢筋，砼强度等级不超过砼强度等级不超过C50。；205）截面设计与截面校核截面设计与截面校核 截截面面设设计计 砼强度和钢筋等级的选择砼强度和钢筋等级的选择 矩形截面尺寸矩形截面尺寸 的确定的确定计算计算 M 和拉筋截面积和拉筋截面积 （1）钢筋和砼强度等级的选择）钢筋和砼强度等级的选择 钢筋钢筋 ：常用常用HRB4

29、00（）级、）级、HRB335（）级、）级、 HPB235（）级）级 以及以及 RRB400 级级。 砼：常用砼：常用C20、 C25、C30 。（2）矩形截面尺寸的确定）矩形截面尺寸的确定 由由表表 51 确定确定 h，再由，再由 h/b 确定确定b 。（3）计算弯矩设计值）计算弯矩设计值 M（4）求所需的受拉钢筋截面面积）求所需的受拉钢筋截面面积 计算计算由由 查表查表59 或用或用 若满足，则不会超筋。反之，若若满足，则不会超筋。反之，若 ，则说明初选的截面尺寸过小而，则说明初选的截面尺寸过小而 超筋，最佳办法是增大截面高度超筋，最佳办法是增大截面高度 h ，使，使 它满足为止。但当增大

30、它满足为止。但当增大 h 受限时，受限时， 可采用双筋截面或提高砼强度等措施。可采用双筋截面或提高砼强度等措施。 由由查表查表 5 10按构造要求选择按构造要求选择钢筋根数和直径钢筋根数和直径 （5）验算）验算 或或讨论：讨论： 若若 ，则为截面尺寸选得太大，则为截面尺寸选得太大，要么改小截面尺寸，要么增加配筋量。要么改小截面尺寸，要么增加配筋量。 矩形截面采用全截面矩形截面采用全截面 bh。说明：说明： 截面设计还包括架立钢筋和箍筋的设置。截面设计还包括架立钢筋和箍筋的设置。 对于板的设计，其步骤与梁同，差别有：对于板的设计，其步骤与梁同，差别有：一是板宽是板宽 b=1000mm ，板厚由，

31、板厚由表表52 和和表表53确定；二是算得确定；二是算得 后，所查的表后，所查的表 为为表表511，并配每米板宽所需钢筋，并配每米板宽所需钢筋 的数的数量（直径和间距）。量（直径和间距）。讨论：讨论：21表表6.10 钢筋的计算截面面积及公称质量钢筋的计算截面面积及公称质量公称公称直径直径(mm)不同根数钢筋的计算截面面积不同根数钢筋的计算截面面积（mm2）单根钢筋单根钢筋理论重量理论重量 (kg/ /m)123456789 6 6.5 8 8.21012141618202225283236405028.333.250.352.878.5113.1153.9201.1254.5314.2380

32、.1490.9615.8804.21017.91256.61964576610110615722630840250962876098212321609203625133928851001511582363394616037639421140147318472413305437705892113133201211314452615804101712561520196424633217407250277856142166252264393565769100512721570190024543079402150896283982017019930231747167892312061527188422

33、8129453695482661077540117841982323523705507911077140717812199266134364310563071258796137482262654024236289041231160820362513304139274926643481431005315712255299453475707101713851809229028273421441855427238916111310176760.2220.2600.3950.4320.6170.8881.211.582.002.472.983.854.836.317.999.8715.42注：表中直径

34、注：表中直径 d=8.2mm 的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋。的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋。22表表6.11 各种钢筋间距时每米板宽内的钢筋截面面积表各种钢筋间距时每米板宽内的钢筋截面面积表钢筋钢筋间距间距(mm)当当 钢钢 筋筋 的的 直直 径径 （ mm ） 为为 下下 列列 数数 值值 时时 的的 钢钢 筋筋 截截 面面 面面 积积 / /mm234566/ 888/ /101010/ /121212/ /141414/ /1616 70 75 80 85 90 95100101.094.388.483.278.574.570.617916715

35、714814013212628126224523121820719640437735433331429828356152449146243741439371967162959255952950392085980575871667864411211047 981 924 872 826 785136912771198112710641008 958161615081414133112571190113119081780166915711484140513352199205319241811171016201539253623672218208819721868177528722681251323

36、6522342116201111012012513014015016017018019020064.258.956.554.450.547.144.141.539.237.235.3114.0105.0100.696.689.783.878.573.969.866.162.817816315715114013112311510910398.225723622621820218917716615714914135732731430228126224623121820719645741940238735933531429627926525158553751549546042940337935833

37、9322 714 654 628 604 561 523 491 462 436 413 393 871 798 766 737 684 639 599 564 532 504 4791028 942 905 870 808 754 707 665 628 595 5651214111210681027 954 890 834 786 742 702 668139912831232118411001026 962 906 855 810 77016141480142013661268118311101044 985 934 88818281676160815471436134012571183

38、11171058100522024025026028030032032.129.428.327.225.223.622.157.152.450.248.344.941.939.289.381.978.575.570.165.561.41291181131091019488178164157151140131123228209201193180168157292268258248230215201 357 327 314 302 281 262 245 436 399 383 368 342 320 299 514 471 452 435 404 377 353 607 556 534 514

39、477 445 417 700 641 616 592 550 513 481 807 740 710 682 634 592 554 914 838 804 773 718 670 628 注：表中钢筋直径中的注：表中钢筋直径中的 6 / 8、8 / 10、等系指两种直径的钢筋间隔放置。等系指两种直径的钢筋间隔放置。 23截截面面校校核核 已知：截面尺寸已知：截面尺寸bh，已配的，已配的 ，已选定的砼强度等级（，已选定的砼强度等级（ ） 和钢筋的强度等级（和钢筋的强度等级（ ）。）。 求：截面受弯承载力求：截面受弯承载力 ，或已知，或已知 M ，校核截面是否满足：，校核截面是否满足： （1）

40、由已知的）由已知的 、 、 ，据，据（2）比较）比较 与与 的大小，并求出的大小，并求出 若若 ，则，则 。 当已知当已知 M 时，若时，若 ，则构件安全，否则构件不安全。则构件安全，否则构件不安全。 若若 ，则，则 。 承载力的最大值，对应的是适筋和超筋在界限状态下的极限弯矩。在此界承载力的最大值，对应的是适筋和超筋在界限状态下的极限弯矩。在此界 限状态下：限状态下： 。为受弯为受弯（3）验算是否满足）验算是否满足若，则原截面设计不合理，因为此时钢筋砼梁的截面承载力与素砼梁若，则原截面设计不合理，因为此时钢筋砼梁的截面承载力与素砼梁的截面承载力大致相当。对已建成的工程，该梁只能降低使用或进行

41、加固处理。的截面承载力大致相当。对已建成的工程，该梁只能降低使用或进行加固处理。24【例【例6.1】某钢筋砼矩形截面简支梁。已知：净跨，承受均布荷载作用，其中】某钢筋砼矩形截面简支梁。已知：净跨，承受均布荷载作用，其中 永久荷载（线性均布恒载）标准值（不包括梁自重）永久荷载（线性均布恒载）标准值（不包括梁自重） ，可变荷载（线性均布，可变荷载（线性均布 活载）标准值活载）标准值 。试按正截面抗弯承载力设计此梁的截面及配筋。试按正截面抗弯承载力设计此梁的截面及配筋。混混 凝凝 土：土：C25（ ）；）；热轧钢筋：热轧钢筋：HRB335级（级（ ）。）。【解】【解】1选用材料选用材料取取2. .确

42、定截面尺寸确定截面尺寸独立简支梁的截面最小高度独立简支梁的截面最小高度 h 应满足：应满足：（假设拉筋布置成一排）（假设拉筋布置成一排） 由由取取3. .弯矩设计值弯矩设计值 M 的计算的计算（1）梁的计算跨度：）梁的计算跨度： 取较小值：取较小值：25（2）荷载的设计值：）荷载的设计值： 恒载设计值恒载设计值活载设计值活载设计值梁上的均布线荷载设计值：梁上的均布线荷载设计值：（3）梁跨中最大弯矩设计值：）梁跨中最大弯矩设计值：4. .计算计算查表查表6.1 10可得：可得：或由或由显然，显然， ，故不会出现超筋。故不会出现超筋。查表查表6.1 10可得：可得：或由或由受拉钢筋的间距也满足构造

43、要求受拉钢筋的间距也满足构造要求，请验算。请验算。查表查表6.11，选配纵筋，选配纵筋 3 20（)5验算最小配筋率验算最小配筋率故满足要求，故满足要求， 可查表可查表6.7获得。获得。 26【例【例6.2】某单向单跨简支钢筋砼板如图（】某单向单跨简支钢筋砼板如图（a）所示，计算跨度）所示，计算跨度 ，砼保护层，砼保护层 厚度为厚度为 20mm，板上承受均布活荷载标准为，板上承受均布活荷载标准为 2.0kN/m2，板上又有，板上又有 20mm 厚的水泥砂浆厚的水泥砂浆 面层。试确定板所需面层。试确定板所需 配的受力钢筋配的受力钢筋 。【解】【解】 1. .选用材料选用材料混混 凝凝 土：土：C

44、15（ ） 热轧钢筋：热轧钢筋：HPB235级（级（ ）2. .确定截面尺寸确定截面尺寸表表6.2： 表表6.3： 取取板的板的 c =20mm ，故，故 板宽板宽 民用建筑楼板民用建筑楼板3. .弯矩设计值弯矩设计值 M 的计算的计算 （1）荷载标准值）荷载标准值板上板上20mm 厚水泥砂浆面层：厚水泥砂浆面层： 钢筋砼板自重：钢筋砼板自重： 沿板跨线性均布恒载标准值：沿板跨线性均布恒载标准值： 沿板跨线性均布活载标准值：沿板跨线性均布活载标准值： （2）荷载设计值）荷载设计值沿板跨线性均布荷载设计值：沿板跨线性均布荷载设计值： （3）板的跨中最大弯矩设计值）板的跨中最大弯矩设计值 274.

45、 .计算计算HPB235级钢筋：级钢筋： 故不会超筋。故不会超筋。表表6.9： 查表查表6.11，板的纵向受拉钢筋可选，板的纵向受拉钢筋可选 配配8 140 根据构造要求，分布钢筋采用根据构造要求，分布钢筋采用6 250。5. .验算最小配筋率验算最小配筋率故满足要求。故满足要求。 【例【例6.3】某钢筋砼梁】某钢筋砼梁 ， ， 配有配有4 16 纵向受拉钢筋（），纵向受拉钢筋（）， 砼强度等级为砼强度等级为 C25。该梁需承受的最大弯矩设计值。该梁需承受的最大弯矩设计值 ，试校核该梁是否安全。，试校核该梁是否安全。【解】【解】1确定计算参数确定计算参数混凝土：混凝土：C25（）（）钢钢 筋：

46、筋：HRB335级级（）（）截面有效高度：截面有效高度：2. .计算计算3. .计算计算 并校核并校核4. .验算配筋率验算配筋率故该梁安全。故该梁安全。286.2.3 双筋矩形正截面承载力计算双筋矩形正截面承载力计算在受拉区配置受拉钢筋，在受压区又配受压钢筋在受拉区配置受拉钢筋，在受压区又配受压钢筋 受压筋受压筋受拉筋受拉筋1）何时采用双筋截面何时采用双筋截面协助砼抗压协助砼抗压压筋压筋作用作用（1）当当 且且h 增加受限时，增加受限时，可用双筋截面。可用双筋截面。左左 风风右右 风风（2）因荷载（如风力）作用的可变性，）因荷载（如风力）作用的可变性， 使得受弯构件在某一截面上，有时为正弯矩

47、有时为负弯矩，使得受弯构件在某一截面上，有时为正弯矩有时为负弯矩， 为保证构件在拉区均有钢筋承担拉力，故需采用双筋截面。为保证构件在拉区均有钢筋承担拉力，故需采用双筋截面。（3）根据构造需要，在截面的受压区已配有压筋，应按双筋截面计算。）根据构造需要，在截面的受压区已配有压筋，应按双筋截面计算。纵向受压钢筋截面面积；纵向受压钢筋截面面积；纵向受压钢筋合力点至纵向受压钢筋合力点至截面上边缘的距离，取截面上边缘的距离，取值方法同值方法同292）基本公式及适用条件基本公式及适用条件xc破坏特征破坏特征拉筋先屈服拉筋先屈服压筋屈服同时，受压区砼被压碎压筋屈服同时，受压区砼被压碎适用适用适用适用条件条件

48、条件条件防止超筋：防止超筋：压筋屈服：压筋屈服：受压钢筋的抗压强度设计值：受压钢筋的抗压强度设计值： 与与 （1）对普通热轧钢筋，当）对普通热轧钢筋，当 时，时， 。 如如HPB235（）级钢筋）级钢筋: ；再如再如HRB335（）级钢筋）级钢筋:（2）对预应力钢筋，当）对预应力钢筋，当 时，时， 。如钢绞线如钢绞线 ；钢丝钢丝；热处理钢筋热处理钢筋。而它们的而它们的都高达以上。都高达以上。结论：受压钢筋用普通热轧钢筋结论：受压钢筋用普通热轧钢筋 ，才能达到其设计强度。，才能达到其设计强度。xh0/2h0asx303）基本公式分解）基本公式分解xAsbh0asasbh0asxAs1ash0As

49、2h0asMxxh0/2h0asM1xxh0/2h0asM2、适用适用适用适用条件条件条件条件防止超筋：防止超筋：压筋屈服：压筋屈服：31若，则需配压若，则需配压筋；否则不必配压筋，只需按单筋截面设计。筋；否则不必配压筋，只需按单筋截面设计。 4）截面设计与截面校核截面设计与截面校核双筋双筋截面截面设计设计第一，已知：材料强度（第一，已知：材料强度（ 、 ），截面尺寸（），截面尺寸（bh）和）和M ； 求：、。求：、。第二，已知：材料强度（第二，已知：材料强度（ 、 ），截面尺寸（），截面尺寸（bh）和）和M ； 并事先配有压筋（并事先配有压筋（ 也已知）。求也已知）。求 。两种两种情况情况（

50、1）判明是否需配压筋）判明是否需配压筋（2）为充分发挥砼抗压作用应尽量减少压筋，）为充分发挥砼抗压作用应尽量减少压筋，故取故取 ，并按单筋计算，并按单筋计算 和和 。（3）求）求 和和由由 M M1 + M2M2 M - - M1再由再由又由又由故故（1）先求）先求 M2 、M1 和和 As2由由 提供之承载力：提供之承载力：由由 M M1 + M2M1 M - - M2由由（2）求）求由由讨论：讨论： 若若 ，则。，则。 若若 ，则，则 太少，应按第一种情况，太少，应按第一种情况， 即未知，重新求即未知，重新求 和和 。 若若 ，可近似取，可近似取 ，则，则（3）求）求32双筋截面校核双筋截

51、面校核已知：已知：bh、M 、砼等级（、砼等级（ ）和钢筋等级（）和钢筋等级（ ）、）、 、 ； 求：求： ，并与，并与 M 比较。比较。（1）若，则）若，则（2）若）若 ，取，取 ，则，则（3）若）若 ，取，取 ，则，则比较：若比较：若 ，安全；否则不安全。，安全；否则不安全。33【例例6.4】已知梁的截面尺寸已知梁的截面尺寸bh250mm450mm，弯矩设计值，弯矩设计值 M 250kNm，砼，砼C25， 钢筋钢筋 HRB400 级，求此截面所需配置的纵向受力钢筋。级，求此截面所需配置的纵向受力钢筋。45025390602502535【解解】据题意，已知】据题意，已知 ， ，。，。因较大，

52、预计受拉钢筋为两排，故因较大，预计受拉钢筋为两排，故1. .判别是否需配压筋判别是否需配压筋由由故需配压筋，同时压筋也取故需配压筋，同时压筋也取HRB400 级，即级，即 。取取 时，使时，使 ，则，则2. .求求 和和 3. .求求 和和 由由再由再由故故4 18+4 20（2275mm2）2 20(628mm2)4 204 182 203450025035352 20【例【例6.5】已知梁的截面尺寸】已知梁的截面尺寸bh250mm500mm ，弯矩设计值，弯矩设计值 M 150kNm ，受压钢筋受压钢筋2 20（ ），砼），砼C20（），钢筋为（），钢筋为 HRB335 级（级（ ），求。

53、），求。由由【解】【解】1. .求求 、 和和 由由由由取取配配 3 22（As=1140mm2）2. .求求3 22355）双筋截面的构造要求双筋截面的构造要求 箍筋间距箍筋间距 s15d 且且 400 mm压筋压筋最小直径最小直径d 为压筋为压筋最大直径最大直径当当b400mm，且一层内压筋，且一层内压筋3根时根时当当b 400mm，但一层内压筋，但一层内压筋4根时根时应设应设复合箍筋复合箍筋 箍筋直径箍筋直径 d/4366.2.4 T 型截面型截面受弯承载力计算受弯承载力计算1）T形截面的形成与应用形截面的形成与应用 拉区砼不起抗拉作用拉区砼不起抗拉作用挖去挖去 一部分，以减轻构件自重一

54、部分，以减轻构件自重 矩形矩形截面截面 翼缘的计算宽度；翼缘的计算宽度； 翼缘的高度；翼缘的高度； 肋部（腹板）的宽度；肋部（腹板）的宽度； 截面高度。截面高度。T 型截面独立梁型截面独立梁（如吊车梁、薄腹梁等）（如吊车梁、薄腹梁等）肋窄，拉筋挤不下肋窄，拉筋挤不下故做成工字形。因故做成工字形。因拉区砼起不到抗拉拉区砼起不到抗拉作用，故仍按作用，故仍按T形形截面计算。截面计算。 现浇肋形楼盖的主、次梁现浇肋形楼盖的主、次梁 11截面：中和轴上部受压，下部受拉，截面：中和轴上部受压，下部受拉，按按T形截面计算；形截面计算；22截面：中和轴上部受拉，下部受压，截面：中和轴上部受拉，下部受压，按矩形

55、截面计算。按矩形截面计算。 预制圆孔板和槽形板预制圆孔板和槽形板 372）两类两类T 型截面及判别型截面及判别hAshfbfbxxAs（1）分类）分类 第一类第一类T 型截面型截面 第二类第二类T 型截面型截面（2）判别）判别 为两类为两类 T 型截面之分界线型截面之分界线第一、二类第一、二类T型截面型截面第一类第一类T型截面（）判别式为型截面（）判别式为（截面设计）（截面设计）（截面复核）（截面复核）第二类第二类T型截面（）判别式为型截面（）判别式为（截面设计）（截面设计）（截面复核）（截面复核）3）基本公式及适用条件基本公式及适用条件（1）第一类）第一类T型截面型截面bfhhfbAsxh0

56、- x/2- x/2Mu适用条件适用条件 自然满足，不必验算自然满足，不必验算 需验算需验算Mh0- -h hf f/2/2bhfhbfAs38（2）第二类）第二类T型截面型截面hfh0bfAsxbxbAs1bfbbfAs2hfMxzM1xh0- -x x/2/2h0- -h hf f/2/2hfM2 、 需验算需验算适用条件适用条件 自然满足，不必验算自然满足，不必验算394） 的确定的确定表表6.12 T 型、型、I 型及倒型及倒 L 型截面受弯构件翼缘计算宽度型截面受弯构件翼缘计算宽度情情 况况T型、型、I型截面型截面倒倒L型截面型截面肋形梁、肋形板肋形梁、肋形板独立梁独立梁肋形梁、肋形

57、板肋形梁、肋形板1按计算跨度按计算跨度 考虑考虑2按梁按梁 ( 纵肋纵肋 )净距净距 考虑考虑3按翼缘按翼缘高度高度 考虑考虑 表中表中b为腹板宽度；为腹板宽度； 如肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时，如肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时， 则可不遵守表列情况则可不遵守表列情况3的规定；的规定；注释注释 图图 对加腋的对加腋的T型、型、I型和倒型和倒L型截面，当受压区加腋高度型截面，当受压区加腋高度 且加腋宽度且加腋宽度 时，其时，其 可按表列情况可按表列情况3的规定分别的规定分别 增加增加 (T型、型、I型截面型截面)和和 (倒倒L型截面型截面)； 独立梁受压区翼缘板在荷载作

58、用下经验算沿纵肋方向可能产生独立梁受压区翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生 裂缝时，其计算宽度应取腹板宽度裂缝时，其计算宽度应取腹板宽度b。注释注释图图注释注释 图图注释注释图图注：注：405 5）截面设计和截面复核）截面设计和截面复核截面截面设计设计已知：已知： 、 、 ，材料强度等级，材料强度等级 ( 、 )， 求：求： 。（1）判别）判别T型截面类型型截面类型 若若 ， 则属于第一类则属于第一类T型截面；型截面； 若若 ， 则属于则属于 第二类第二类T型截面。型截面。（2）求）求第一类第一类T型截面：计算方法与的型截面：计算方法与的 单筋矩形截面同之。单筋矩形截面同之。第二类第二

59、类T型截面：型截面： 先求、先求、由由 再求再求 、M1由由由由由由 求求查表配筋查表配筋M M1 + + M2由由41截面截面复核复核已知：已知： 、 、 、 、 ， 求：求： ，并比较。，并比较。（1）判别）判别T型截面类型型截面类型 若若 ， 则属于第一类则属于第一类T型截面；型截面； 若若 ，则属于，则属于 第二类第二类T型截面。型截面。（2）求）求第一类第一类T型截面：型截面：第二类第二类T型截面：型截面：验算：验算：验算：验算：42【例【例6.5】现浇肋形楼盖中的次梁，计算跨度】现浇肋形楼盖中的次梁，计算跨度 l06m，次梁间距为，次梁间距为 2.4m，跨中截面的，跨中截面的M 8

60、0.8 kNm。砼。砼C20（ ），钢筋），钢筋HRB335级（级（ ）。求次梁的）。求次梁的As。450200707024002400200450板板次梁次梁 按按 考虑：考虑： 按按 考虑：考虑： 按按 考虑：考虑：故取故取2. .判别判别T型截面类型型截面类型故属于第一类故属于第一类T型截面。型截面。3. .求求选配选配318（As763mm2）3 184. .验算验算【解】【解】1. .确定翼缘计算宽度确定翼缘计算宽度故满足适用条件。故满足适用条件。43【例【例6.6】已知截面尺寸如图示，砼】已知截面尺寸如图示，砼C20，钢筋，钢筋HRB335级，级， 截面承受截面承受M454kNm，

61、求，求As。6001207003003 253 25【解】【解】1. .判别判别T型截面类型型截面类型因因 M 大，预设受拉钢筋为两排，则大，预设受拉钢筋为两排，则故属于第二类故属于第二类T型截面。型截面。2. .求求（1）先求、）先求、（2）求）求 、M M1 + + M2由由M1MM2454200254kNm（3）求）求选配选配6 25（As2945mm2）441200807502503 183 18【例【例6.7】已知某钢筋砼梁的截面尺寸如图示，砼】已知某钢筋砼梁的截面尺寸如图示，砼C25，配有，配有6 18受拉钢（受拉钢（A 1527mm2），要求截面所承受的弯矩），要求截面所承受的弯

62、矩 M =290kNm，试复核该截面是否安全。，试复核该截面是否安全。【解】【解】1. .判别判别T型截面类型型截面类型故属于第一类故属于第一类T型截面。型截面。2. .求求（1）（2）故安全。故安全。456.3 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算正截面破坏正截面破坏受受 弯弯 构构 件件（弯矩弯矩M、剪力、剪力V ）斜截面破坏斜截面破坏（由（由M 引起）引起）（由（由M、V 引起）引起）正截面承载力计算正截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面承载力计算箍筋数量箍筋数量主要主要46影响斜截面承载力的因素影响斜截面承载力的因素1）主要因素主要因素（1）

63、砼强度；）砼强度；（2）腹筋（箍筋弯筋）多少；）腹筋（箍筋弯筋）多少；（3）截面尺寸和形状（如矩形、）截面尺寸和形状（如矩形、T形、形、 I 字形等）；字形等）；（4）荷载种类（均布荷载或集中荷载）；）荷载种类（均布荷载或集中荷载）；（5）剪跨比（弯矩与剪力之相关作用）。）剪跨比（弯矩与剪力之相关作用）。2）剪跨比）剪跨比（1）广义剪跨比：）广义剪跨比：aPPaM =P a+V=PV=P- -（2）计算剪跨比：）计算剪跨比：在集中力在集中力 P 作用处之截面：作用处之截面：3）配箍率配箍率b 梁的宽度；梁的宽度； s 箍筋的间距；箍筋的间距； 单肢箍筋的截面面积；单肢箍筋的截面面积； n 在同

64、一截面内箍筋的肢数；在同一截面内箍筋的肢数； 知识拓展472）斜截面破坏形态）斜截面破坏形态（1）斜压破坏）斜压破坏 配箍率过大，配箍率过大， 太小（太小（ 1）。）。破坏特征：与斜裂缝相交之箍筋未破坏特征：与斜裂缝相交之箍筋未达到屈服强度，而砼被斜向压坏。达到屈服强度，而砼被斜向压坏。（2）斜拉破坏）斜拉破坏较大（较大（3），且箍筋又），且箍筋又 太少。太少。破坏特征：斜裂缝一出现，箍筋立破坏特征：斜裂缝一出现，箍筋立即屈服，且斜裂缝剧展，梁被拉裂。即屈服，且斜裂缝剧展，梁被拉裂。（3）剪压破坏）剪压破坏适中（适中（1 3），箍筋适量。），箍筋适量。破坏特征：斜裂缝先在下边缘出现，破坏特征：

65、斜裂缝先在下边缘出现，箍筋再屈服，最后砼被剪压而破坏。箍筋再屈服，最后砼被剪压而破坏。剪剪 压压斜斜 拉拉斜斜压压13由于由于 和将影响斜截面的破坏形态和将影响斜截面的破坏形态故可用图示之故可用图示之486.3.1 梁的斜截面抗剪承载力梁的斜截面抗剪承载力1）容易发生斜截面破坏的位置容易发生斜截面破坏的位置（1）支座边缘处的斜截面，如（）支座边缘处的斜截面，如（11）；）；（2）受拉区弯起钢筋弯起点处的斜截面，）受拉区弯起钢筋弯起点处的斜截面， 如（如（22）和（）和（33）；）； （3）箍筋的直径或间距改变之处的斜截面，）箍筋的直径或间距改变之处的斜截面， 如（如（44）；）；（4）肋宽改变

66、之处，如（）肋宽改变之处，如（22）。由于肋）。由于肋 宽在此变小，斜截面承载力降低。宽在此变小，斜截面承载力降低。2）基本计算公式基本计算公式 受弯构件斜截面承载力设计时，应满足：受弯构件斜截面承载力设计时，应满足：防止斜截面防止斜截面受剪破坏受剪破坏砼抗剪砼抗剪承载力承载力箍筋抗剪箍筋抗剪承载力承载力计算计算 防止斜截面受弯破坏防止斜截面受弯破坏构造构造问题：问题：（1）矩形、）矩形、T形和工字形截面之一般梁形和工字形截面之一般梁 （A） 砼轴心抗拉强度设计值；砼轴心抗拉强度设计值； 箍筋抗拉强度设计值，如箍筋箍筋抗拉强度设计值，如箍筋 用用HPB235（）级热轧钢筋，）级热轧钢筋， 则。

67、则。 49（2）承受集中荷载为主的独立梁）承受集中荷载为主的独立梁 （B）讨论：讨论： （）（）当当 时，取时，取当当 时，取时，取 何为集中荷载为主？何为集中荷载为主？PPaall2aq+VP=PVP=P- -+V=P+ql/2V=P+ql/2若若 ，则为集中，则为集中力为主，用（力为主，用（B）式计算。反之则以均布荷）式计算。反之则以均布荷载为主，由（载为主，由（A）计算。）计算。3）适用条件适用条件 （1）上限条件）上限条件 最大配箍条件最大配箍条件 最小截面尺寸条件最小截面尺寸条件防止斜压破坏条件防止斜压破坏条件最小最小截面截面尺寸尺寸条件条件 当当 时，时， 当当4 6时，时，线性内

68、插法定线性内插法定 当当 时，时，：砼强度影响系数砼强度影响系数 砼砼 C50， 砼砼 C80， 两者间，两者间， 线性插入线性插入：截面的腹板高度：截面的腹板高度50梁高 h ( mm )d min ( mm )68项 次梁 高 h1150200220030032503504300400（2）下限条件）下限条件 最小配箍条件最小配箍条件 防止斜拉破坏条件防止斜拉破坏条件箍筋除满足最小配箍条件之外，还需对箍筋的最大间距和最小直径加以限制。箍筋除满足最小配箍条件之外，还需对箍筋的最大间距和最小直径加以限制。 表表6.13 梁中箍筋和弯起钢筋的最大间距梁中箍筋和弯起钢筋的最大间距(mm)表表6.1

69、4 梁中箍筋的最小直径梁中箍筋的最小直径 d min说明：说明： 若若 ，则仅靠砼就可抵抗剪力，而不需再计算箍筋数量。此情况，则仅靠砼就可抵抗剪力，而不需再计算箍筋数量。此情况 属于梁的属于梁的 V 小且截面尺寸较大。小且截面尺寸较大。 但箍筋仍需配置，只需按但箍筋仍需配置，只需按 配置箍筋即可，且配置箍筋即可，且 和应和应 分别满足上面两表。此时箍筋是不考虑抗剪的，故属于构造箍筋。分别满足上面两表。此时箍筋是不考虑抗剪的，故属于构造箍筋。 516.3.2 斜截面承载力的计算步骤斜截面承载力的计算步骤截面截面设计设计已知：梁的荷载设计值和跨度，材料强度等级已知：梁的荷载设计值和跨度，材料强度等

70、级 ( 、 、 )， 截面尺寸（、截面尺寸（、 ）。求：求箍筋的数量。）。求：求箍筋的数量。1. .计算最大剪力设计值计算最大剪力设计值V（计算跨度取净跨）（计算跨度取净跨）2. .验算梁的截面尺寸验算梁的截面尺寸若若截面尺寸满足要求截面尺寸满足要求否则应加大截面尺或提高砼强度等级。否则应加大截面尺或提高砼强度等级。3. .验算是否按计算配置箍筋验算是否按计算配置箍筋 （1）对于矩形、）对于矩形、T形和工字形截面梁：形和工字形截面梁：（2）对于集中荷载作用下的矩形截面独立梁：）对于集中荷载作用下的矩形截面独立梁：则需按（则需按（A）式或（）式或（B）式计算配置箍筋，否则）式计算配置箍筋，否则只

71、需按构造要求配置箍筋。只需按构造要求配置箍筋。 4. .计算箍筋的数量计算箍筋的数量（1）对于矩形、）对于矩形、T形和工字形截面梁：形和工字形截面梁：（2）对于集中荷载作用下的矩形截面独立梁：）对于集中荷载作用下的矩形截面独立梁： 算出算出 值后，选箍筋肢数值后，选箍筋肢数 n 和直径，和直径，并查表并查表 5- -10 可得，可得， 再求出箍筋的间距再求出箍筋的间距 s 。注意：箍筋直径和间距应满足表注意：箍筋直径和间距应满足表 5- -13 和表和表 5- -14 。 5. .验算最小配箍率验算最小配箍率满足要求，否则应加大箍筋直径或加密箍筋间距。满足要求，否则应加大箍筋直径或加密箍筋间距

72、。 52【例【例6.9】某钢筋砼矩形截面简支梁如】某钢筋砼矩形截面简支梁如 图示，图示， 两端搁置在砖墙上，支承长度两端搁置在砖墙上，支承长度 a240 mm； 净跨为净跨为 ， 承受均布荷载设计值承受均布荷载设计值 （含自重），砼为（含自重），砼为C20，箍筋用，箍筋用 HPB235级。按正截面承载力计算时，已确级。按正截面承载力计算时，已确 定出截面尺寸定出截面尺寸 bh200mm500mm，并，并 配有配有2 251 22 的纵向受拉钢筋，试的纵向受拉钢筋，试 确定箍筋的数量。确定箍筋的数量。【解】【解】1. .求剪力求剪力V 的设计值的设计值2. .验算最小截面尺寸验算最小截面尺寸故属

73、一般梁故属一般梁因因又砼又砼 C50，故，故 故截面尺寸满足要求，即截面尺寸不会太小。故截面尺寸满足要求，即截面尺寸不会太小。3. .验算是否需要按计算配置箍筋验算是否需要按计算配置箍筋说明仅靠砼还不足以抗剪，需要通过计算说明仅靠砼还不足以抗剪，需要通过计算配置箍筋，从而保证梁有足够的抗剪能力。配置箍筋，从而保证梁有足够的抗剪能力。28mm及受压钢筋及受压钢筋 直径直径 d 32mm时，不宜采用绑扎搭接时，不宜采用绑扎搭接 接头。接头。 （3）钢筋的连接宜优先采用机械连接和闪）钢筋的连接宜优先采用机械连接和闪 光对焊或电弧焊，其焊接接头要求：光对焊或电弧焊，其焊接接头要求：2. .钢筋接头区内

74、的构造要求钢筋接头区内的构造要求（1）当无条件焊接时，可采用绑扎搭接，）当无条件焊接时，可采用绑扎搭接， 钢筋的搭接长度和箍筋的构造要求，钢筋的搭接长度和箍筋的构造要求， 详见第三章的（五）；详见第三章的（五）； （2）受力钢筋接头的位置应相互错开。）受力钢筋接头的位置应相互错开。 对机械连接接头为对机械连接接头为 35d 。 （d 为被连接钢筋中的较大直径）为被连接钢筋中的较大直径） （3）钢筋的连接区段长度：）钢筋的连接区段长度： 对绑扎搭接接头为对绑扎搭接接头为 1.3 倍搭接长度；倍搭接长度； 对焊接接头为对焊接接头为 35d；且不小于；且不小于 500mm；（d 为纵向受力钢筋中的较

75、大直径）为纵向受力钢筋中的较大直径）56位于同一连接区段内有接头的受力钢筋截面位于同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占全部受力钢筋总截面面积的百分率，面积占全部受力钢筋总截面面积的百分率，应符合应符合表表 6.15 的规定。的规定。 （4）钢筋接头区内的面积）钢筋接头区内的面积接头形接头形 式式接头面积允许百分率接头面积允许百分率（%）受受 拉拉 区区受受 压压 区区绑扎骨架和绑绑扎骨架和绑扎网中钢筋的扎网中钢筋的搭接接头搭接接头25255050焊接骨架和焊接骨架和焊接网的搭焊接网的搭接接头接接头50505050 受力钢筋的受力钢筋的 焊接接头焊接接头5050不限制不限制 预应力钢筋预应力

76、钢筋 的对焊接头的对焊接头2525不限制不限制 受力钢筋的受力钢筋的机械连接接头机械连接接头5050不限制不限制表表6.15 接头区段内受力钢筋接头面积接头区段内受力钢筋接头面积的允许百分率的允许百分率（）（）3）弯起钢筋的构造）弯起钢筋的构造 1. .鸭筋与浮筋鸭筋与浮筋 （1）鸭筋）鸭筋（2）浮筋）浮筋当不能将纵筋弯起而需单独为抗剪要求设置当不能将纵筋弯起而需单独为抗剪要求设置弯筋时，应将弯筋两端锚固在受压区内，这弯筋时，应将弯筋两端锚固在受压区内，这种弯筋形同种弯筋形同“鸭子鸭子”，俗称，俗称鸭筋鸭筋， 浮筋只在受拉区只有一小段水平长度，因锚浮筋只在受拉区只有一小段水平长度，因锚固不足，

77、不能发挥作用，故固不足，不能发挥作用，故不得采用浮筋不得采用浮筋 。 在受拉区锚固长度不应小于在受拉区锚固长度不应小于 20d ；（3）弯起钢筋的终点外应留有锚固长度）弯起钢筋的终点外应留有锚固长度 对光面钢筋在末端尚应设置弯钩对光面钢筋在末端尚应设置弯钩 。 在受压区锚固长度不应小于在受压区锚固长度不应小于 10d ；（d 为不弯起钢筋的直径）为不弯起钢筋的直径） 20d 10d574）梁内箍筋和弯起钢筋的最大间距）梁内箍筋和弯起钢筋的最大间距 当梁内箍筋和弯起钢筋间距太大时，则当梁内箍筋和弯起钢筋间距太大时，则在箍筋或弯起钢筋之间将发生斜裂缝，在箍筋或弯起钢筋之间将发生斜裂缝，从而降低梁的

78、受剪承载力。故梁内箍筋从而降低梁的受剪承载力。故梁内箍筋和弯起钢筋的间距和弯起钢筋的间距 s 不得超过不得超过表表 5- -13中中的的smax。5）腰筋与拉筋）腰筋与拉筋当梁的腹板高度当梁的腹板高度 时，应时，应在梁的两个侧面沿梁高度配置纵向构造在梁的两个侧面沿梁高度配置纵向构造钢筋钢筋 ，此筋称为此筋称为腰筋腰筋 。1. .每侧腰筋每侧腰筋 （不包括梁上、下部受力钢筋（不包括梁上、下部受力钢筋 及架立钢筋）的截面面积及架立钢筋）的截面面积 腹板截面面积腹板截面面积 的的 0.12. .腰筋之间用腰筋之间用 形拉筋形拉筋 联系，拉筋间距联系，拉筋间距 一般取箍筋间距的一般取箍筋间距的 2 倍

79、。倍。 且间距不宜大于且间距不宜大于200mm。 3. .设置腰筋和拉筋的作用：防止当梁太高时，设置腰筋和拉筋的作用：防止当梁太高时，由于砼收缩和温度变形而产生的纵向裂缝，由于砼收缩和温度变形而产生的纵向裂缝，同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。586.4 受压构件受压构件 工程中的受压构件及分类工程中的受压构件及分类阅读理解阅读理解受压受压构件构件xyyx轴心受压轴心受压偏心受压偏心受压xyyxxyyxN单向偏心受压单向偏心受压N双向偏心受压双向偏心受压N596.4.1 受压构件构造要求受压构件构造要求1）材料材料（1）砼：宜采用）砼：宜采用C20、C25、C30

80、；对于高层建筑的底层柱，可采用更高的砼强度等级。；对于高层建筑的底层柱，可采用更高的砼强度等级。（2）钢筋：受压钢筋宜采用）钢筋：受压钢筋宜采用HPB235级级和和HRB335级级钢筋，也可采用钢筋，也可采用HRB400级级钢筋；而钢筋；而 不宜用高强度钢筋作受压钢筋；不得用冷拉钢筋作受压钢筋。不宜用高强度钢筋作受压钢筋；不得用冷拉钢筋作受压钢筋。2）截面形式及尺寸截面形式及尺寸 常用常用特殊要求时用特殊要求时用装配式厂房柱常用装配式厂房柱常用截面截面尺寸尺寸（h 截面长边尺寸）截面长边尺寸）（b 截面短边尺寸）截面短边尺寸）模数模数（ l0 柱的计算长度柱的计算长度 ）100mm （当（当

81、b 800mm时）时）50mm （当（当 b 800mm 时）时）方形柱的截面尺寸不宜小于方形柱的截面尺寸不宜小于 250mm250mm60项次项次直直 径径间间 距距1热轧钢筋热轧钢筋绑扎骨架绑扎骨架2 8mm3）纵向钢筋纵向钢筋（1）直径）直径 ：1632mm 且且 12mm；（2）配筋率：）配筋率：0.6% 5%，常用，常用 为为 0.7 2% ；常用：常用：4、6、8、10、12 等等 ；（3）根数）根数矩形截面矩形截面 4 根；根；圆形截面圆形截面 8 根，且不应少于根，且不应少于 6 根；根；（4）净距）净距: 50mm 。 4）箍筋箍筋（1）箍筋：）箍筋：HPB235级；间距级；

82、间距 s 和直径应符合表和直径应符合表 6.16 的要求。的要求。表表6 . . 16 柱内箍筋的直径和间距（柱内箍筋的直径和间距（mm） 配筋率配筋率配筋率配筋率注：注： b柱截面短边尺寸；柱截面短边尺寸； d纵向受力钢筋的纵向受力钢筋的 直径（当考虑箍直径（当考虑箍 筋直径时筋直径时 d 为最为最 大大 直径；当考虑直径；当考虑 箍筋间距时箍筋间距时 d 为为 最小直径）最小直径）。61（2）复合箍筋）复合箍筋 当当 b 400 0mm，且各边纵向钢筋多于三根时，且各边纵向钢筋多于三根时当当 b 400mm，但各边纵向钢筋多于四根时，但各边纵向钢筋多于四根时为防止中间纵为防止中间纵向钢筋被

83、压屈向钢筋被压屈设置复设置复合箍筋合箍筋62钢筋受钢筋受力状态力状态在绑扎搭接接头在绑扎搭接接头的长度范围之内的长度范围之内受拉受拉钢筋钢筋受压受压钢筋钢筋（3）对截面形状复杂的柱，其箍筋的配置）对截面形状复杂的柱，其箍筋的配置 如图所示，但不能用有内折角的箍筋。如图所示，但不能用有内折角的箍筋。5）柱中纵向钢筋的搭接接头柱中纵向钢筋的搭接接头（1）多层现浇钢筋砼结构，通常将下层柱）多层现浇钢筋砼结构，通常将下层柱 的纵筋伸出楼面一个搭接长度。的纵筋伸出楼面一个搭接长度。表表6.17.17 受压柱中纵向钢筋和箍筋的构造要求受压柱中纵向钢筋和箍筋的构造要求搭接长度（）搭接长度（）或且且箍筋箍筋间

84、距间距箍筋箍筋间距间距注：注： d 为搭接钢筋较小直径；为搭接钢筋较小直径； 在纵向钢筋搭接长度范围内，所配置箍筋在纵向钢筋搭接长度范围内，所配置箍筋的直径不应小于搭接钢筋较大直径的的直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍；倍； 当受压钢筋直径当受压钢筋直径 25mm时，尚应在搭接时，尚应在搭接接头两个端面外接头两个端面外100mm范围内设置两个箍筋。范围内设置两个箍筋。 （2）纵向钢筋在柱中接头的设置）纵向钢筋在柱中接头的设置 当柱每边纵筋不多于当柱每边纵筋不多于 4 根时，可在同一水根时，可在同一水 平面上设置接头；平面上设置接头； 当柱每边纵筋为当柱每边纵筋为 58 根时，应在两个水根

85、时，应在两个水 平面上设置接头；平面上设置接头； 当柱每边纵筋为当柱每边纵筋为 912 根时，应在三个根时，应在三个 水平面上设置接头。水平面上设置接头。63 当下柱截面尺寸大于上柱截面尺寸，若上下柱相互错开尺寸与梁高之比当下柱截面尺寸大于上柱截面尺寸，若上下柱相互错开尺寸与梁高之比 时，时， 下柱钢筋可弯折伸入上柱；若上下柱错开尺寸与梁高之比下柱钢筋可弯折伸入上柱；若上下柱错开尺寸与梁高之比 时，应加短筋，时，应加短筋， 短筋直径和根数与上柱相同。短筋直径和根数与上柱相同。 646.4.2 轴心受压构件轴心受压构件轴心受轴心受压构件压构件按箍筋配置不同按箍筋配置不同1）配有纵筋和普通箍筋的柱

86、配有纵筋和普通箍筋的柱纵筋纵筋普通箍筋普通箍筋纵筋纵筋螺旋箍筋螺旋箍筋基本公式基本公式（61） 全部纵向钢筋的截面面积。全部纵向钢筋的截面面积。 纵向钢筋抗压强度设计值；纵向钢筋抗压强度设计值； 构件截面面积；构件截面面积； 砼轴心抗压强度设计值；砼轴心抗压强度设计值； 轴心受压构件稳定系数；轴心受压构件稳定系数； 轴向压力设计值；轴向压力设计值； A 的的 计算计算 当当 时，时， 就应该减去就应该减去 ，改写为，改写为 当当 时，时，A为截面全面积；为截面全面积；65（6 . 1）（1）为保持与偏心受压构件正截面承载力为保持与偏心受压构件正截面承载力 计算具有相近的可靠度，式（计算具有相近

87、的可靠度，式（6.16.1） 右端乘以系数右端乘以系数 0.90.9。 （2） 的计算的计算讨论：讨论：稳定系数稳定系数对承载力对承载力进行折减进行折减 柱的柱的长细比长细比结论：结论：柱越长或越细，其受压承载力将大为柱越长或越细，其受压承载力将大为降低，即也就越小。降低，即也就越小。 柱的长细比柱的长细比矩形截面矩形截面柱长细比柱长细比= 柱的计算长度柱的计算长度 矩形截面的短矩形截面的短 边尺寸边尺寸当当 时，柱为短柱，时，柱为短柱，当当 时，柱为长柱，时，柱为长柱， 的计算的计算表表6.18 6.18 框架结构各层柱的计算长度框架结构各层柱的计算长度楼盖类别楼盖类别柱的类别柱的类别l0现

88、浇楼盖现浇楼盖底层柱底层柱1.0H其余各柱其余各柱1.25H装配式楼盖装配式楼盖底层柱底层柱1.25H其余各柱其余各柱1.5H注：注： H 为构件的实际长度。对于底层柱，为构件的实际长度。对于底层柱，H H为为 基础顶面到一层楼盖顶面之间的距离；基础顶面到一层楼盖顶面之间的距离； 对于其余各层柱，对于其余各层柱，H为上下两层楼盖顶面为上下两层楼盖顶面 之间的距离。之间的距离。6681012141618202224262878.510.5121415.517192122.52528354248556269768390971.00.980.950.920.870.810.750.700.650.6

89、00.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19 确定稳定系数确定稳定系数计算法计算法 矩形截面矩形截面 对于任意截面：对于任意截面：对于圆形截面：对于圆形截面：查表法查表法 表表6.19.19钢筋砼轴心受压构件稳定系数钢筋砼轴心受压构件稳定系数i 截面最小截面最小 回转半径。回转半径。注：注：l0 构件计算构件计算 长度；长度；b 矩形截面的矩形截面的 短边尺寸；短边尺寸；d

90、 圆形截面圆形截面 的直径；的直径；67【例【例6. .10】已知某多层现浇钢筋砼框架结构，底层中柱的轴向力设计值】已知某多层现浇钢筋砼框架结构，底层中柱的轴向力设计值 ， 柱截面面柱截面面 积积 ，柱的标高见图（，柱的标高见图（a）。试确定纵向钢筋）。试确定纵向钢筋 面积面积 。【解解】 （1）确定材料）确定材料混混 凝凝 土：土：C20（ ）；）；纵向压筋：纵向压筋：HRB335级（级（ ）；）；箍箍 筋：筋：HPB235级（级（ ）。）。（2）求稳定系数）求稳定系数因柱为现浇钢筋砼框架底层柱，查表因柱为现浇钢筋砼框架底层柱，查表6.18.18得得长细比长细比查表查表 6 .19.19 得

91、：得： （3）计算）计算选用选用8 20（ 误差不超过误差不超过5%）作纵向受压钢筋；再按构造要求选作纵向受压钢筋；再按构造要求选8300作箍筋。作箍筋。（4）验算配筋率）验算配筋率因因 ，故满足要求。，故满足要求。682）配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱（作用（作用: : 提高受压构件的承载能力）提高受压构件的承载能力）间接钢筋间接钢筋基本公式基本公式构件截面核心构件截面核心砼和纵向钢筋砼和纵向钢筋抗压承载力抗压承载力间接钢筋对砼间接钢筋对砼产生约束后增产生约束后增加的承载力加的承载力（62） 构件的核心截面面积：间接钢筋构件的核心截面面积：间接钢筋 内表面范围内

92、的砼面积，即内表面范围内的砼面积，即 间接钢筋换算截面面积；间接钢筋换算截面面积； 构件的核心截面直径：间接钢筋构件的核心截面直径：间接钢筋 内表面之间的距离；内表面之间的距离； 单根间接钢筋的截面面积；单根间接钢筋的截面面积； 间接钢筋沿构件轴线方向的间距；间接钢筋沿构件轴线方向的间距； 间接钢筋对砼约束的折减系数：间接钢筋对砼约束的折减系数：其间按线性内插法确定。其间按线性内插法确定。当砼当砼C80时，时，当砼当砼C50时，时，69（61）（6.2）讨论：讨论：（1）为了防止砼保护层过早剥落，）为了防止砼保护层过早剥落， 规范定：规范定：1.5按式（按式（6.1）算；按式（）算；按式（62

93、）算。）算。 当当 时，长细比较大，间接钢时，长细比较大，间接钢 筋对砼的约束作用难以发挥；筋对砼的约束作用难以发挥；（2）当出现下列情况之一时，）当出现下列情况之一时， 不考虑间不考虑间接钢筋的影响，而按式（接钢筋的影响，而按式（6.1）计算构件）计算构件承载力。承载力。 当当 时，即外围砼较厚，砼时，即外围砼较厚，砼 核心面积较小；核心面积较小； 当当 时，因间接钢筋配置太少，时，因间接钢筋配置太少， 对砼的约束（套箍）作用微不足道。对砼的约束（套箍）作用微不足道。40mm s 及及80mm（3）间接钢筋的间距）间接钢筋的间距 s（4）纵筋根数）纵筋根数 8根，沿四周等间距布置。根，沿四周

94、等间距布置。 螺旋式箍筋柱的截面设计步骤螺旋式箍筋柱的截面设计步骤 若若 ，则可配螺旋箍筋，否则配普通箍筋。，则可配螺旋箍筋，否则配普通箍筋。（1）确定截面尺寸：）确定截面尺寸：按普通箍筋柱的方法确定。按普通箍筋柱的方法确定。（2）验算是否需配螺旋箍筋）验算是否需配螺旋箍筋假定假定 ，常取，常取 ，则，则（3）确定纵筋面积）确定纵筋面积（4）确定螺旋筋的换算面积）确定螺旋筋的换算面积由式（由式（6.2），并按），并按 原则可得原则可得（5）确定螺旋筋直径和间距）确定螺旋筋直径和间距先选螺旋筋直径，常用先选螺旋筋直径，常用8mm、10mm、12mm；（6）验算适用条件：）验算适用条件： 70【例

95、【例6.11.11】某旅馆底层门厅内有一根现浇钢筋砼土柱，承受轴向压力设计值为】某旅馆底层门厅内有一根现浇钢筋砼土柱，承受轴向压力设计值为 ，柱的计算长度柱的计算长度 ，采用，采用C20砼（砼（ ），纵筋用），纵筋用HRB335级（级（ ），），箍筋采用箍筋采用HPB235级（级（ ）。根据建筑要求，柱的截面为圆形，直径）。根据建筑要求，柱的截面为圆形，直径 。试确定该柱的配筋。试确定该柱的配筋。（1）验算是否需配螺旋筋）验算是否需配螺旋筋【解】【解】故可配螺旋式箍筋故可配螺旋式箍筋 取取 （ ），则），则选用选用10 20（ ） （2）确定纵筋面积）确定纵筋面积（3）求）求查表查表 5- -

96、4知，在一类环境中，当砼强度等知，在一类环境中，当砼强度等级不超过级不超过C20时，柱中纵筋砼保护层厚度时，柱中纵筋砼保护层厚度为为30mm，则，则由式（由式（6.2）可得）可得： 71（4）确定螺旋筋直径和间距）确定螺旋筋直径和间距选螺旋筋直径为选螺旋筋直径为12，查表，查表 5- -10 得：得：取取（5）验算适用条件）验算适用条件 计算计算由由由式（由式（61）得）得由由 ，查表查表 6- -4 得得 计算计算 验算验算故满足要求。故满足要求。726.4.3 偏心受压构件简介偏心受压构件简介1）工程中的偏心受压构件工程中的偏心受压构件 力力偶力力偶平移平移单层厂房中的柱单层厂房中的柱偏心

97、力偏心力（d）AB柱的柱的M图图（a）地下室墙壁）地下室墙壁（b）框架结构）框架结构（c）AB柱的柱的N图图732）偏心受压构件的特点偏心受压构件的特点（1）截面形式）截面形式矩形、工字形、矩形、工字形、T形、环形等，常用的是前两者。形、环形等，常用的是前两者。（2）钢筋的配置）钢筋的配置纵向钢筋；纵向钢筋；箍筋箍筋两侧纵筋大多对称配置，即选两侧纵筋种类两侧纵筋大多对称配置，即选两侧纵筋种类一样，其根数和直径均相同。一样，其根数和直径均相同。 箍筋刚好承担偏心受压柱中的剪力。箍筋刚好承担偏心受压柱中的剪力。钢筋砼偏心受压柱也有短柱和长柱之分，同时钢筋砼偏心受压柱也有短柱和长柱之分，同时又有大、

98、小偏心受压两种情况，故而有四种可能组又有大、小偏心受压两种情况，故而有四种可能组合，其计算较为复杂，这里略之。合，其计算较为复杂，这里略之。 （3）计算特点）计算特点746.5 受拉构件和受扭构件简介受拉构件和受扭构件简介1）分类与应用）分类与应用 轴心受拉轴心受拉偏心受拉偏心受拉分类分类应用应用2）构造要求）构造要求纵向受力钢筋直径宜选的较小，并沿截面周边均匀对称布置，且不得采用绑扎纵向受力钢筋直径宜选的较小，并沿截面周边均匀对称布置，且不得采用绑扎 搭接接头；搭接接头； 配筋率配筋率 ：当砼：当砼 C60时，时， ；当砼；当砼C60时，时， 。箍筋间距：箍筋间距：s 10 d 且且 200

99、mm （d d 为纵向受力钢筋最小直径）为纵向受力钢筋最小直径）箍筋箍筋箍筋直径：箍筋直径：68mm6.5.1 受拉构件受拉构件753）轴心受拉构件）轴心受拉构件基本公式基本公式 （6.3） 轴向拉力设计值；轴向拉力设计值； 受拉钢筋截面面积；受拉钢筋截面面积； 钢筋抗拉强度设计值，钢筋抗拉强度设计值， 为了为了 控制受拉构件在控制受拉构件在 使用荷载作用下的变使用荷载作用下的变 形和裂缝，形和裂缝， 当当 时，时， 取取 。 【例【例6.12.12】钢筋砼屋架下弦杆，截面尺寸】钢筋砼屋架下弦杆，截面尺寸 200mm200mm，砼为，砼为 C30 ， 纵筋为纵筋为 HRB335级（级（ ），承

100、受），承受 轴向拉力设计值轴向拉力设计值 。试确定。试确定 纵向钢筋纵向钢筋 。【解】由式（【解】由式（6.3）得）得按构造要求配箍筋按构造要求配箍筋6200 。查表查表 6.10，选纵向受拉钢筋，选纵向受拉钢筋 4 16（ ，与，与 817mm2 相比，相比，误差不超过误差不超过 5% ）。）。766.5.2 受扭构件简介受扭构件简介1）工程中的受扭构件）工程中的受扭构件 2）受扭构件的配筋）受扭构件的配筋破坏形式破坏形式当扭矩逐渐增加后，四个面将出现斜裂缝，其方向与构件纵轴约成当扭矩逐渐增加后，四个面将出现斜裂缝，其方向与构件纵轴约成45交角。交角。77（1）抗扭纵筋）抗扭纵筋 沿构件截面

101、周边对称布置，其数量由沿构件截面周边对称布置，其数量由 计算确定；计算确定； 矩形截面的四角以及矩形截面的四角以及 T 形和工字形截形和工字形截 面各分块矩形的四角，面各分块矩形的四角， 均须设置抗扭均须设置抗扭 纵筋；纵筋； 间距间距 200mm，且，且 梁截面短边的梁截面短边的 尺寸。尺寸。 梁的架立钢筋和梁侧面的纵向构造钢梁的架立钢筋和梁侧面的纵向构造钢 筋可作为抗扭纵筋。筋可作为抗扭纵筋。（2）抗扭箍筋）抗扭箍筋 必须做成封闭式，其数量需由计算确定；必须做成封闭式，其数量需由计算确定； 间距应符合表间距应符合表 5 - - 13 的规定；的规定； 当采用绑扎骨架时，箍筋的末端应做成当采

102、用绑扎骨架时，箍筋的末端应做成 135 的弯钩，弯钩端头平直段长度的弯钩，弯钩端头平直段长度 10 d （d 为箍筋直径）。为箍筋直径）。786.6 混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性6.6.1 影响混凝土结构耐久性的主要因素影响混凝土结构耐久性的主要因素内部因素：混凝土的强度、渗透性、保护层厚度，水泥的品种、等级、用量混凝土的强度、渗透性、保护层厚度，水泥的品种、等级、用量以及外加剂用量等。以及外加剂用量等。 外部因素：环境温度、湿度、二氧化碳含量等。环境温度、湿度、二氧化碳含量等。 1）混凝土冻融破坏）混凝土冻融破坏2）混凝土的碳化）混凝土的碳化3）钢筋锈蚀）钢筋锈蚀4）温湿度变化的影响

103、）温湿度变化的影响影响混凝土耐久性的因素还有：混凝土减集料反应，高温的作用，酸、影响混凝土耐久性的因素还有：混凝土减集料反应，高温的作用，酸、海水、生物等腐蚀，混凝土徐变等，其中徐变因加大构件的长期变形而海水、生物等腐蚀，混凝土徐变等，其中徐变因加大构件的长期变形而影响其正常使用。影响其正常使用。796.6.2 加强耐久性的措施加强耐久性的措施1）钢筋要有足够的保护层厚度）钢筋要有足够的保护层厚度混凝土规范对钢筋的保护层厚度有专门的规定，现列举几条如下：混凝土规范对钢筋的保护层厚度有专门的规定，现列举几条如下：纵向受力钢筋及预应力钢筋、钢丝、钢绞线的混凝土保护层厚度（钢筋外纵向受力钢筋及预应力

104、钢筋、钢丝、钢绞线的混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离），不应小于钢筋的公称直径，且应符合有关混凝边缘至混凝土表面的距离），不应小于钢筋的公称直径，且应符合有关混凝土保护层最小厚度的规定。土保护层最小厚度的规定。基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不；当无垫层时不应小于应小于70mm；处于同一类环境中的板、墙、壳，其中分布钢筋的保护层厚度不应小于处于同一类环境中的板、墙、壳，其中分布钢筋的保护层厚度不应小于10 mm；梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于；梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm

105、；当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对混凝土时，应对混凝土保护层采取有效的防裂构造措施；处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面保护层采取有效的防裂构造措施；处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应另做水泥砂浆保护层或采取其它有效的保护措施；应另做水泥砂浆保护层或采取其它有效的保护措施；其他情况，可参看混凝土规范。其他情况，可参看混凝土规范。802）合理设计混凝土的配合比）合理设计混凝土的配合比3）尽量提高混凝土的密实性，增强抗渗性）尽量提高混凝土的密实性，增强抗渗性4）采用覆盖面层）采用覆盖面层5）采用防腐蚀钢筋）采用防腐蚀钢筋环

106、氧涂层钢筋、镀锌钢筋、不锈钢钢筋环氧涂层钢筋、镀锌钢筋、不锈钢钢筋 等。6.6.3 混凝土结构耐久性设计的一般规定混凝土结构耐久性设计的一般规定1）耐久性的等级划分）耐久性的等级划分耐久性等级结构类型设计使用年限级特别重要的建筑结构100年级一般的建筑结构50年级易于替换的结构构件25年级临时性的建筑结构5年表表6.20 耐久性等级划分耐久性等级划分812）耐久性对混凝土的要求）耐久性对混凝土的要求（1）设计使用年限为）设计使用年限为50年年环境类别最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)最低混凝土强度等级最大氯离子含量(%)最大碱含量(kg/m3)一0.65225C201.0不限制二a0.602

107、50C250.33.0b0.55275C300.23.0三0.50300C300.13.0注：氯离子含量系指其占水泥用量的百分率；预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为300kg/m3;最低混凝土强度按表中规定提高两个等级；素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减25k g/m3;当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可知觉降低最小水泥用量； 当有可靠工程经验时，处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级；当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。 表表6.21 混凝土耐久性的基本要求混凝土耐久性的基本要求 82环境类别说明一室内正

108、常环境；无侵蚀性介质、无高温高湿影响、不与土壤直接接触的环境二a室内潮湿环境、非严寒和非寒冷地区露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境b严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境表表6.22 混凝土结构的使用环境类别混凝土结构的使用环境类别 注：表中第四类和第五类环境的具体说明及相应的混凝土结构的耐久性要求应符合有关标准的规定；严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准民用建筑热工设计规范JGJ24的规定。83（2）设计使用年限为）设计使用年限为100年年对于设计

109、使用年限为对于设计使用年限为100年，且处于一类环境中的结构混凝土，应符合下列规定：年，且处于一类环境中的结构混凝土，应符合下列规定：钢筋混凝土结构混凝土强度等级不应低于钢筋混凝土结构混凝土强度等级不应低于C30，预应力混凝土结构强度等级不应，预应力混凝土结构强度等级不应低于低于C40；混凝土中的氯离子含量不应超过水泥重量的混凝土中的氯离子含量不应超过水泥重量的0.06%；宜使用非碱活性骨料；当使；宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的碱含量不应超过用碱活性骨料时，混凝土中的碱含量不应超过3.0kg/m3；混凝土保护层厚度应按表混凝土保护层厚度应按表6.5的规定增加的规定增加40%

110、；当采取有效的表面防护措施时，；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少；混凝土保护层厚度可适当减少；在使用过程中应有定期维护等有效措施；在使用过程中应有定期维护等有效措施；对于处于二类和三类环境中，设计使用年限为对于处于二类和三类环境中，设计使用年限为100年的混凝土结构，应采取专门年的混凝土结构，应采取专门的有效措施。的有效措施。3）其他要求）其他要求严寒及寒冷地区潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符严寒及寒冷地区潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求；有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准合有关标准的要求

111、；有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。的要求。对于三类环境中的结构或构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；预应对于三类环境中的结构或构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；预应力钢筋、锚具应采取专门防护措施。力钢筋、锚具应采取专门防护措施。846.7预应力砼原理预应力砼原理问题引入问题引入之前所用钢筋皆是之前所用钢筋皆是普通钢筋，普通钢筋，似乎对似乎对高强钢筋高强钢筋 “试而不见试而不见”？允许裂缝宽度：允许裂缝宽度：0.20.3mm分析：分析：砼砼t t小，抗裂性差小，抗裂性差（1）普通砼结构不用高强钢筋普通砼结构不用高强钢筋裂缝裂缝“惹的祸惹的祸”！裂缝

112、裂缝控制控制加大截面尺寸或用钢量加大截面尺寸或用钢量提高砼强度和钢筋强度提高砼强度和钢筋强度不经济不经济不明显不明显砼结构自重大砼结构自重大（2）能承受有效荷载减小能承受有效荷载减小不适用大跨或重荷载结构不适用大跨或重荷载结构（3）钢筋钢筋s砼开裂砼开裂s=tsEss=21050.00015=30N/mm2裂缝裂缝0.3mms=150250MPa851）预应力的概念 预先加预先加反向荷载反向荷载使结构产生使结构产生应力应力，并抵消，并抵消荷载荷载所产生之所产生之应力应力桶桶 箍箍木片产生预压应力木片产生预压应力箍箍 紧紧盛水后盛水后环向水压力使木桶产生拉应力环向水压力使木桶产生拉应力拉应力只抵

113、消木片间部分预压应力拉应力只抵消木片间部分预压应力预先箍紧木桶为预应力结构预先箍紧木桶为预应力结构6.7.1 预应力结构和应用预应力结构和应用86桁桁 架架套管套管绷紧绷紧拉杆对桁架产生预压力拉杆对桁架产生预压力预压力预压力桁架上弦杆受桁架上弦杆受拉拉，下弦杆受，下弦杆受压压荷荷 载载桁架上弦杆受桁架上弦杆受压压，下弦杆受，下弦杆受拉拉改善了桁架受力状态，节约了钢材改善了桁架受力状态，节约了钢材屋架屋架加固加固焊钢筋焊钢筋电加热电加热降温后钢筋缩降温后钢筋缩短并产生拉力短并产生拉力上顶之上顶之力卸载力卸载2）工程中的预应力之应用）工程中的预应力之应用 876.7.2预应力砼基本原理 （a）加）

114、加NP=AsP，C 为压为压（b）q 作用，作用，C为拉为拉C CC C无裂缝或小无裂缝或小用高强钢筋承更大荷载用高强钢筋承更大荷载oror加大跨度加大跨度oror减小截面尺寸减小截面尺寸+ +（c）C 减小减小88施加预应力方法先张法先张法先张拉钢筋，后浇筑砼先张拉钢筋，后浇筑砼适合在工厂生产中、小型构件适合在工厂生产中、小型构件知识拓展89后张法后张法现场先浇筑砼，后张拉钢筋现场先浇筑砼，后张拉钢筋适合不便运输的大型构件适合不便运输的大型构件预应力砼优缺点预应力砼优缺点优点：优点：可用高强钢筋和砼，截面小，自重轻，适用大跨结构；可用高强钢筋和砼，截面小，自重轻，适用大跨结构；无裂缝或极小，耐久性好；无裂缝或极小，耐久性好；因预应力梁之反拱，在荷载作用下其弯矩、挠度大减，强度、刚度增加。因预应力梁之反拱，在荷载作用下其弯矩、挠度大减，强度、刚度增加。缺点：缺点：计算复杂，施工技术要求高，费用较高，不宜用于砼完全适用之地方。计算复杂，施工技术要求高，费用较高，不宜用于砼完全适用之地方。90l 谢谢 谢！谢！91