混凝土結(jié)構(gòu):1-2-單筋矩形截面梁板設(shè)計課件_第1頁
混凝土結(jié)構(gòu):1-2-單筋矩形截面梁板設(shè)計課件_第2頁
混凝土結(jié)構(gòu):1-2-單筋矩形截面梁板設(shè)計課件_第3頁
混凝土結(jié)構(gòu):1-2-單筋矩形截面梁板設(shè)計課件_第4頁
混凝土結(jié)構(gòu):1-2-單筋矩形截面梁板設(shè)計課件_第5頁
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文檔簡介

1、混凝土結(jié)構(gòu):1-2 單筋矩形截面梁板設(shè)計 【學(xué)習(xí)重點】鋼筋混凝土梁板構(gòu)造;適筋梁的破壞過程及特征;鋼筋混凝土梁板的正截面受彎承載力計算和斜截面受剪承載力計算;鋼筋混凝土梁板配筋圖的繪制和鋼筋用量計算;鋼筋混凝土梁的完整設(shè)計。 【引言】鋼筋混凝土梁板設(shè)計任務(wù)包括選取材料、確定梁板截面尺寸和鋼筋數(shù)量,繪制配筋圖,編制鋼筋表。主要學(xué)習(xí)鋼筋混凝土梁板的構(gòu)造知識,鋼筋混凝土梁板的破壞過程,單筋矩形截面梁板設(shè)計,雙筋矩形截面梁設(shè)計,T形截面梁板設(shè)計。 鋼筋混凝土梁板設(shè)計主要通過受彎承載力計算來確定縱向受拉鋼筋數(shù)量,通過受剪承載力計算確定抗剪箍筋和彎起鋼筋數(shù)量,通過正常使用極限狀態(tài)驗算來確定梁板是否滿足正常

2、使用的功能要求。破壞形態(tài) 正截面破壞 斜截面破壞 概述 梁的破壞水閘第一節(jié) 梁板的構(gòu)造知識一、截 面 形 式 與 尺 寸截面形式 截面尺寸幾何形狀受力鋼筋 單筋截面 雙筋截面 梁的截面尺寸 板的截面尺寸 學(xué)習(xí)重點梁、板一般構(gòu)造規(guī)定;混凝土保護層概念、取值,截面有效高度h0;相對受壓區(qū)高度,配筋率;適筋梁破壞過程及特征,單筋矩形截面承載力計算。返回 梁: 梁的高度h可根據(jù)梁的跨度l0擬定,一般取h=(1/81/12)l0。梁的寬度b可根據(jù)梁的高度h擬定。對矩形截面梁,取梁寬b=(1/21/3)h;對T形截面梁,取梁寬b=(1/2.51/4)h。 梁寬:b=120、150、180、200、220、

3、250mm,250 mm以上按50 mm的模數(shù)遞增; 梁高:h=250、300、350、400、800mm,以50 mm的模數(shù)遞增,800 mm以上按100 mm的模數(shù)遞增。 bhbh 板:考慮施工方便和使用要求,一般建筑物中板厚不宜小于60 mm ;水工建筑物中的板厚不宜小于100 mm。 板厚250 mm以下按10 mm遞增; 板厚在250 mm以上時按50 mm遞增; 板厚超過800 mm時,則以100 mm遞增。 板的厚度與跨度的最小比值h/l0項次板的支承情況板的種類梁式板雙向板懸臂板無梁樓板有柱帽無柱帽1簡支1/351/451/351/302連續(xù)1/401/501/12實心板空心板

4、二、混凝土保護層1.混凝土保護層(用符號c表示): 縱向受力鋼筋外邊緣到混凝土近表面的距離 。2.作用 (1)保證鋼筋與混凝土之間的粘結(jié);(2)保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性。 3.基本規(guī)定(1)梁的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于最大鋼筋直徑;(2)同時不應(yīng)小于粗骨料最大粒徑的1.25倍;(3)且符合附表31的規(guī)定。圖2-3 梁內(nèi)縱向鋼筋布置圖 混凝土保護層最小厚度(mm)構(gòu) 件一二三四板、墻20253045梁、柱30354555截面有效高度h0 受拉鋼筋合力點到截面受壓邊緣的距離 。計算保護層厚度as 當鋼筋為一層布置時, h0=has, s=cd/2; 當鋼筋為兩層布置時,s=cde/2, 其中,e為兩層

5、鋼筋之間的凈距。三、梁的鋼筋構(gòu)造縱向鋼筋 箍筋 彎起鋼筋 縱向受力鋼筋 架立鋼筋 腰筋及拉筋 梁 中 鋼 筋 構(gòu) 架 鋼筋直徑與根數(shù): (1)縱向受力鋼筋的常用直徑為1228mm。截面一側(cè)(受拉或受壓)鋼筋的直徑最好相同,為節(jié)約鋼材,也可選用兩種不同直徑的鋼筋,其直徑相差宜在26mm范圍內(nèi)。 (2)梁內(nèi)縱向受力鋼筋至少為2根,以形成鋼筋骨架的需要??v向受力鋼筋的根數(shù)也不宜太多,否則會增大鋼筋加工的工作量,給混凝土澆搗帶來困難。 1.縱向受力鋼筋(一)縱向鋼筋 鋼筋間距和布置 : (1)梁內(nèi)縱向鋼筋之間的水平凈距e在下部不應(yīng)小于d(d為縱筋的最大直徑),同時不應(yīng)小于25mm。 (2)在上部不應(yīng)小

6、于1.5d,同時不應(yīng)小于30mm和最大骨料粒徑的1.5倍。 (3)梁內(nèi)縱向鋼筋應(yīng)盡可能布置為一層。 當縱筋根數(shù)較多,若布置一層不能滿足鋼筋的間距、混凝土保護層厚度的構(gòu)造規(guī)定時,則應(yīng)布置兩層甚至三層。 2.架立鋼筋 當梁跨l4m時,架立鋼筋直徑d不宜小于8mm; 當l=46m時,d 不宜小于10mm; 當l6m時,d 不宜小于12mm。架立鋼筋腰筋拉筋圖架立鋼筋、腰筋及拉筋1.設(shè)置條件:腹板高度hw450mm時。2.位 置: 在梁的兩側(cè)中間。3.間 距: 沿高度每隔200mm。4.直 徑:每側(cè)腰筋的截面面積不應(yīng)小 于腹板截面面積bhw的0.1 兩側(cè)腰筋用拉筋連系起來。5.拉 筋:直徑可取與箍筋相

7、同,拉筋的間距常取為箍筋間距的倍數(shù),一般在500700mm之間。6.hw的取值為:矩形截面取截面的有效高度,T形截面取截面有效高度減去翼緣高度,I 形截面取腹板凈高。架立鋼筋腰筋拉筋3.腰筋及拉筋 (二)箍筋箍筋的形狀和肢數(shù) 作用 :固定縱筋的位置; 提高梁的抗剪能力; 提高梁的抗扭能力。形狀 :封閉式和開口式 肢數(shù) :雙肢或四肢 圖2-7 箍筋的肢數(shù)(a)雙肢箍筋;(b)四肢箍筋箍筋的強度考慮到高強度的鋼筋延性較差,施工時成型困難,箍筋一般采用HPB235鋼筋,也可采用HRB335級。箍筋的最小直徑 (1)梁高h800mm,箍筋直徑不宜小于8mm; (2)梁高h800mm,箍筋直徑不宜小于6

8、mm; (3)當梁內(nèi)配有計算需要的縱向受壓鋼筋時,箍筋直徑不應(yīng)小于d/4(d為受壓鋼筋中的最大直徑)。 為了方便箍筋加工成型,常用直徑為6、8、10mm。箍筋的布置 (1)若按計算需要配置箍筋時,一般可在梁的全長均勻布置箍筋,也可以在梁兩端剪力較大的部位布置得密一些。 (2)若按計算不需配置箍筋時: 對高度h300mm的梁,仍應(yīng)沿全梁布置箍筋; 對高度h=150300mm的梁,可僅在構(gòu)件端部各1/4跨度范圍內(nèi)配置箍筋,但當在構(gòu)件中部1/2跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時,箍筋仍應(yīng)沿梁全長布置。 箍筋一般從梁邊50mm處開始設(shè)置。 箍筋的最大間距 表2-1 梁中箍筋的最大間距smax (單位:mm)

9、項次 梁高h KVVc KVVc 1 2 3 4 h300300h500500h800 h 800 150 200 250 300 200 300 350 400(1)箍筋的最大間距不得大于表21所列的數(shù)值; (2)當梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時,箍筋的間距在綁扎骨架中不應(yīng)大于15d,在焊接骨架中不應(yīng)大于20d(d為受壓鋼筋中的最小直徑); (3)任何情況下均不應(yīng)大于400mm; (4)當一層內(nèi)縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時,箍筋間距不應(yīng)大于10d; (5)在綁扎接頭的搭接長度范圍內(nèi),當鋼筋受拉時,其箍筋間距不應(yīng)大于5d,且不應(yīng)大于100mm; 當鋼筋受壓時,箍筋間距不應(yīng)大于10

10、d,且不應(yīng)大于200mm。在此,d為搭接鋼筋中的最小直徑。 當受壓鋼筋直徑d25mm時,尚應(yīng)在搭接接頭兩個端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個箍筋。(三)彎起鋼筋1.最大間距: 同箍筋一樣 。2.彎起角度 :彎起角一般為45。 當梁高h700mm時,也可用60。3.彎起鋼筋的錨固 :在受拉區(qū)不應(yīng)小于20d, 在受壓區(qū)不應(yīng)小于10d。 對光面鋼筋,其末端應(yīng)設(shè)置彎鉤。 位于梁底和梁頂角部的縱向鋼筋不應(yīng)彎起。 彎起鋼筋應(yīng)采用圖所示“吊筋”的形式,而不能采用僅在受拉區(qū)有較少水平段的“浮筋”。 (a)受拉區(qū)(b)受壓區(qū) 吊筋及浮筋(b)浮筋(a) 吊筋四、板內(nèi)鋼筋構(gòu)造受力鋼筋板分布鋼筋1.直徑:常用直徑為6

11、12mm; 對于h200mm的較厚板(如水電站廠房安裝車間的樓面板)和h1500mm的厚板(如水閘的底板),受力鋼筋的常用直徑為1225mm。2.最大間距 板厚h200mm時,s200mm; 當200mmh1500mm時, s250mm 當板厚h1 500mm時, s0.2h且s300mm3.最小間距:受力鋼筋最小間距為 70mm。圖示四、板內(nèi)鋼筋構(gòu)造受力鋼筋板分布鋼筋1.作用: 將板面荷載均勻地傳遞給受力鋼筋; 防止因溫度變化或混凝土收縮等原因,沿板跨方向產(chǎn)生裂縫; 固定受力鋼筋處于正確位置。2.面積:每米板寬內(nèi)分布鋼筋的截面面積不小于受力鋼筋截面面 積的15%(集中荷載時為25%)。3.間

12、距: 分布鋼筋的間距不宜大于250 mm; 當集中荷載較大時,分布鋼筋的間距不宜大于200mm; 承受分布荷載的厚板,鋼筋的間距可為150200 mm。圖示各種鋼筋間距時每米板寬中鋼筋截面面積鋼筋間距鋼筋直徑為下列數(shù)值時的鋼筋截面面積(mm2)66/888/101010/121212/1414704045618179201122136916161907219980353491628805982119814141669192490314436559716873106512571484171010028339350364478595811311335153911025735745758571487

13、110281214139912023632741953765479894211131283130217302387495604737870102711841402022803594605616848089541100150188262335429524639754890102616017724531440349159970783796217016623129637946256466578590618015721827935843653262874285519014920726533941350459570381020014119625132239347956566877022012917822

14、8293357436514607700240118164209268327399471556641250113157201258314383452534616260109151193248302369435514592鋼筋混凝土單向板正截面配筋方式-截面II受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋habAsh0 xecesf彎矩圖剪力圖第二節(jié) 梁的正截面受力性能試驗一、適筋梁正截面的受力過程返回 (1)荷載很小,應(yīng)力與應(yīng)變之間成線性關(guān)系; (2)荷載增加,砼拉應(yīng)力達到ft,拉區(qū)呈塑性變形;壓區(qū)應(yīng)力圖接近三角形; (3)砼達到極限拉應(yīng)變(t=tu),截面即將開裂,彎矩為開裂彎矩Mcr; (4)此階段可作為受彎構(gòu)

15、件抗裂驗算的依據(jù)。第階段未裂階段裂縫即將出現(xiàn)瞬間 (1)荷載增加,拉區(qū)砼出現(xiàn)裂縫,中和軸上移,拉區(qū)砼脫離工作,拉力由鋼筋承擔(dān),鋼筋拉應(yīng)力突增。 (2)階段是正常使用階段變形和裂縫寬度計算依據(jù)。 (3)拉區(qū)有許多裂縫,縱向應(yīng)變量測標距有足夠長度,平均應(yīng)變沿截面高度分布近似直線。第階段裂縫階段第階段 (1)荷載增加,鋼筋應(yīng)力先達到屈服強度fy; (2) 壓區(qū)砼邊緣應(yīng)變隨后達到極限壓應(yīng)變cu,砼發(fā)生縱向水平裂縫壓碎(狀態(tài)),彎矩為極限彎矩。 (3)階段是正截面承載力計算的依據(jù)。第階段破壞階段第階段適筋梁正截面受彎三個受力階段的主要特點小結(jié) 受力階段第階段(未裂階段)第階段(裂縫工作階段)第階段(破壞

16、階段)外表現(xiàn)象沒裂縫、撓度很小開裂、撓度和裂縫發(fā)展鋼筋屈服、混凝土壓碎混凝土應(yīng)力圖形壓區(qū)呈直線分布呈曲線分布,最大值在受壓區(qū)邊緣處受壓區(qū)高度更為減小,曲線豐滿,最大值不在壓區(qū)邊緣拉區(qū)前期為直線,后期呈近似矩形的曲線大部分混凝土退出工作混凝土全部退出工作縱向受拉鋼筋應(yīng)力ss2030N/mm22030N/mms fys= fy計算依據(jù)抗裂裂縫寬度和撓度正截面受彎承載力二、正截面破壞特征 (一)適筋破壞 1. 條件:配筋適量。 2. 破壞特征 (1)受拉鋼筋應(yīng)力先達到屈服強度; (2)受壓區(qū)砼后達到極限壓應(yīng)變被壓碎; (3)破壞前構(gòu)件上有明顯主裂縫和較大撓度。 3.破壞性質(zhì):破壞前有明顯的破壞預(yù)兆,

17、屬于塑性破壞, 也稱延性破壞。此種是受彎構(gòu)件正截面設(shè)計的依據(jù)。 (二)超筋破壞 1.條件: 配筋量過多。 2. 破壞特征: (1)受拉鋼筋未達到屈服強度; (2)受壓砼先達到極限壓應(yīng)變而被壓壞; (3) 裂縫根數(shù)多、寬度細,撓度也比較小。 3.破壞性質(zhì):砼壓壞前無明顯預(yù)兆,屬脆性破壞。超筋梁破壞形態(tài)如圖所示 (三)少筋梁破壞 1.條件:配筋量過少。 2.破壞特征: (1)拉區(qū)砼一出現(xiàn)裂縫,鋼筋很快達到屈服強度,經(jīng)過流 幅段進入強化段。 (2)破壞時常出現(xiàn)一條很寬裂縫,撓度很大,不能正常 使用。 3.破壞性質(zhì):開裂彎矩是其破壞彎矩,屬于脆性破壞。少筋梁破壞形態(tài)圖第一節(jié) 單筋矩形截面梁板正截面承載

18、力計算 一、正截面承載力計算的一般規(guī)定(一)計算方法的基本假定 1. 平截面假定; 2.不考慮受拉區(qū)砼的工作。 3.受壓區(qū)砼采用理想化的應(yīng)力應(yīng)變曲線。 (1)當壓應(yīng)變c0.002時,應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線為拋物線; (2)當壓應(yīng)變c 0.002時,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系呈水平線,其極限壓應(yīng)變cu=0.0033 (3)相應(yīng)的最大壓應(yīng)力取砼軸心抗壓強度設(shè)計值 fc。理想的應(yīng)力應(yīng)變曲線返回 4.有明顯屈服點的鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想的彈塑性曲線如圖所示: (1)即鋼筋屈服前,應(yīng)力按 s=Ess; (2)鋼筋屈服后,其應(yīng)力一律取強度設(shè)計值 fy。有明顯屈服點鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線(二) 受壓區(qū)混凝土的等效應(yīng)力圖形 1

19、. 截面破壞時得到的應(yīng)力圖形為二次拋物線, 不便于計算; 2. 計算時采用等效的矩形應(yīng)力圖形代替曲線應(yīng)力圖形; 3. 等效原則: (1)混凝土壓應(yīng)力的合力相等; (2)合力作用點位置不變的原則,近似取x=0.8x0, 將其簡化為等效矩形應(yīng)力圖形。 (三)相對界限受壓區(qū)計算高度 相對受壓區(qū)計算高度是等效矩形混凝土受壓區(qū)計算高度x與截面有效高度h0的比值,用= x/h0表示。 當梁發(fā)生界限破壞時,即受拉鋼筋屈服的同時,受壓區(qū)混凝土也達到極限壓應(yīng)變cu。 這時混凝土受壓區(qū)計算高度xb與截面有效高度h0的比值,稱為相對界限受壓區(qū)計算高度b,b= xb/h0。 這臨界破壞狀態(tài),就是適筋梁與超筋梁的界限。

20、 如圖所示,若實際混凝土相對受壓區(qū)計算高度b,即xbh0、sy,受拉鋼筋可以達到屈服強度,因此為適筋破壞; 當b,即xbh0、sy,受拉鋼筋達不到屈服強度,因此為超筋破壞。 混凝土強度等級 鋼筋級別 b 0.85b smax C50 HPB235 0.614 0.522 0.386 HRB335 0.550 0.468 0.358 HRB400 0.518 0.440 0.343(四)受拉鋼筋配筋率 受拉鋼筋的配筋率是指受拉鋼筋截面面積As與截面有效截面面積bh0比值的百分率,即 =As /(bh0 )100。 通常用max表示受拉鋼筋的最大配筋率; 用min表示受拉鋼筋的最小配筋率。 當ma

21、x時,將發(fā)生超筋破壞; 當min時,將發(fā)生少筋破壞; 當minmax時,將發(fā)生適筋破壞。 為避免發(fā)生超筋破壞與少筋破壞,截面設(shè)計時,應(yīng)控制受拉縱筋的配筋率在minmax范圍內(nèi)。 項次分 類鋼筋等級HPB235HRB335HRB400RRB4001受彎構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件的受拉鋼筋梁板0.250.200.200.150.200.152軸心受壓柱的全部縱向鋼筋0.600.550.503偏心受壓構(gòu)件的受拉或受壓鋼筋柱、肋拱墩墻、板、板拱0.250.200.200.150.200.15二、基本公式及適用條件(一)基本公式 1.計算簡圖單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算簡圖 由截面內(nèi)力平衡條件 x=0

22、fcbx=fyAs (2-1) M=0 KMfcbx(h0-0.5x) (2-2) 為簡化計算,將=x/h0 代入公式(2-1)、(2-2),并引入截面抵抗矩系數(shù)s,令 (2-3) 則基本公式改寫為: KMs fcbh02 (2-4) fcbh0=fy As (2-5) 由式(2-5)可得: =fc/fy適用條件為: (1)max或x0.85bh0或0.85b,以防止發(fā)生超筋破壞,max=0.85b fc/fy; (2)min,防止發(fā)生少筋破壞。三、公式應(yīng)用1.確定截面尺寸 根據(jù)計算經(jīng)驗或已建類似結(jié)構(gòu),并考慮構(gòu)造及施工方面的特殊要求,擬定截面高度h和截面寬度b。 檢驗標準是擬定截面尺寸應(yīng)使計算

23、出的實際配筋率處于常用配筋率范圍內(nèi)。 一般梁、板的常用配筋率范圍如下: 現(xiàn)澆實心板:0.4%0.8% 矩形截面梁:0.6%1.5% T形截面梁: 0.9%1.8%(相對于梁肋而言) 2.內(nèi)力計算 (1)確定合理的計算簡圖。梁與板的計算跨度l0,取下列各值中的較小者: 簡支梁、空心板: l0=lna 或 l0=1.05ln 簡支實心板 : l0=lna,l0=lnh 或 l0=1.1ln (2)確定彎矩計算值M。進行荷載的最不利組合,計算出跨中最大正彎矩和支座最大負彎矩的計算值。圖示計算跨度凈跨 擱置長度 返回 3.配筋計算(1)計算 。 (2)計算 ;驗算0.85b,若不滿足,將會發(fā)生超筋破壞

24、,則應(yīng)加大截面尺寸,提高混凝土強度等級或采用雙筋截面。(3)計算As= fc bh0/ fy。(4)計算=As/( bh0);驗算min; 若min,將發(fā)生少筋破壞,這時需按=min進行配筋。 截面的實際配筋率應(yīng)滿足:minmax,最好處于梁或板的常用配筋率范圍內(nèi), 如不在相應(yīng)范圍內(nèi),可通過調(diào)整截面尺寸,重復(fù)上述計算過程,直到滿足為止。 4.選配鋼筋、繪制正截面配筋圖 根據(jù)附表2-1、附表2-2鋼筋表,選出符合構(gòu)造規(guī)定的鋼筋直徑、間距和根數(shù)。 實際采用的As實一般等于或略大于計算所需要的As計;若小于計算所需要的As計,則應(yīng)符合As實As計/As計5%的規(guī)定。配筋圖應(yīng)表示截面尺寸和鋼筋的布置,

25、按適當比例繪制。公稱直徑(mm)不同根數(shù)鋼筋的公稱截面面積(mm2)單根鋼筋公稱質(zhì)量(kg/m)123456789628.357851131421701982262550.2226.533.2661001331661992322652990.260850.31011512012523023524024530.3951078.51572363143934715506287070.61712113.122633945256567879190410170.88814153.93084616157699231077123113851.2116201.14026038041005120614071608

26、18091.5818254.55097631017127215271781203622902.0020314.26289421256157018842199251328272.4722380.176011401520190022812661304134212.9825490.998214731964245429453436392744183.8528615.8123218472463307936954310492655424.8332804.2160924133217402148265630643472386.31361017.920363054407250896107712581439161

27、7.99401256.625133770502762837540879610053113109.8750196439245892785698201178413748157121767615.42 承載力復(fù)核:已知截面尺寸,受拉鋼筋截面面積,鋼筋級別和混凝土強度等級,驗算構(gòu)件正截面的承載能力。 1.確定受壓區(qū)計算高度x x=fyAs/( fcb) 2. 確定構(gòu)件的承載力 若x0.85bh0,說明不會發(fā)生超筋破壞,此時,如滿足公式(2-2),則構(gòu)件的正截面安全,否則不安全。 若x0.85b h0,說明將會發(fā)生超筋破壞,應(yīng)取 x=0.85bh0,則=0.85b、 s=smax,如滿足公式(2-4),

28、則構(gòu)件的正截面安全,否則不安全。 (二)承載力復(fù)核 【案例2-1】 某水電站廠房(2級建筑物)的鋼筋混凝土簡支梁,如圖2-21所示。一類環(huán)境,凈跨ln=5.76m,計算跨度l0=6.0m,承受均布荷載(包括自重)gk=10kN/m,qk=7. 9kN/m,采用混凝土強度等級為C20,HRB335級鋼筋,試確定該梁的截面尺寸和縱向受拉鋼筋面積As。 查表得:fc = 9.6N/ mm2,fy = 300N/ mm2 ,K=1.25 。(1)確定截面尺寸 由構(gòu)造要求?。?h =(1/81/12)l0 =(1/81/12)6000=750500, 取h =500mm b =(1/21/3))h =(

29、1/21/3))500=250167 , 取b =200mm(2)內(nèi)力計算 M = (gk 1.15qk )l02/8=( 101.157.9)62 /8 = 85.88kNm(3)配筋計算 取as=40mm,則h0=has=50040=460mm解=0.264 0.85b=0.850.55=0.468 As= fc bh0/ fy =9.62000.313460/300=921mm2 = 921/(200460)=1.0min=0.2(4)選配鋼筋,繪制配筋圖 選受拉縱筋為3 20(As=941 mm2),需要最小梁寬 bmin=2c3d2e =230320225 =170mm200mm 符

30、合構(gòu)造要求。配筋圖如圖2-22所示。 【案例2-2】 某工作機房(2級建筑物)中的預(yù)制鋼筋混凝土板,一類環(huán)境,計算跨度l0=2380mm,板上作用均布可變荷載qk=2.0kN/m,水磨石地面及細石混凝土墊層厚度為30mm,重度為22kN/m3,板底粉刷砂漿厚度為12mm,重度為17kN/m3,混凝土強度等級為C20,HPB235級鋼筋,鋼筋混凝土的重度為25 kN/m3。 試確定板厚h和受拉鋼筋截面面積As。 解: 查表得: fc=9.6N/mm2,fy=210N/mm2, K=1.25。 (1)尺寸擬定取b=1000mm,構(gòu)造規(guī)定(hl0/35),假定板厚h = 100mm; (2)內(nèi)力計算

31、 水磨石地面自重標準值 3010-322=0.66kN/m 板的自重標準值 10010-325=2.5kN/m 砂漿自重標準值 1210-317=0.2kN/m 總的自重標準值 gk = 0.66+2.5+0.20=3.36kN/m 可變荷載標準值 qk=2.9kN/m 彎矩計算值 M =(gk +1.15qk)l02/8=(3.36+1.152.9)2.382/8 = 4.74kNm 0.85b=0.386 不會發(fā)生超筋破壞。As=bh0fc/fy=0.1171000759.6/210=401mm2= As /(bh0)=401/(100075)0.53min=0.2 說明不會發(fā)生少筋破壞,

32、并在板的常用配筋率0.4 0.8的范圍,所以擬定板厚h=100 mm合理。(4)選配鋼筋,繪配筋圖。 選受拉鋼筋為8125(As=402mm2),分布鋼筋為6250(As=113mm2)。正截面配筋如圖2-23所示。(3)配筋計算 取as=25mm ,h=100mm ,則h0=10025=75mm。 【案例2-3】 某泵站(2級建筑物)矩形截面梁,一類環(huán)境,截面尺寸bh=250mm600mm,配置受拉鋼筋為3 22,采用混凝土強度等級為C20,HRB335級鋼筋。計算該梁所能承受的彎矩計算值。 解:查表得:fc=9.6N/mm2,fy=300N/mm2,As=1140mm2,K=1.25。(1

33、)確定相對受壓區(qū)計算高度x h0= has=600(3022/2)=559 mm mm 0.85b h0=0.850.550 559=261mm 不會發(fā)生超筋破壞。(2)計算梁的承載力 M = fcbx(h0-0.5x)/K=9.6250143(559-0.5143) /1.25=167.31/1.25 = 133.85kNm 所以,該梁正截面承載力為133.85 kNm。第四節(jié) 鋼筋混凝土梁斜截面承載力計算 鋼筋混凝土構(gòu)件在承受彎矩的區(qū)段內(nèi),構(gòu)件會產(chǎn)生正截面裂縫,若其受彎承載力不足,則沿正截面破壞。 在實際工程中,絕大多數(shù)鋼筋混凝土梁板構(gòu)件除承受彎矩之外,還同時承受剪力。在彎矩M和剪力V共同

34、作用的剪彎區(qū)段內(nèi),構(gòu)件常會出現(xiàn)斜裂縫,沿斜裂縫發(fā)生斜截面破壞。 斜截面破壞具有脆性破壞的性質(zhì),因此,必須進行斜截面承載力計算。 梁的斜截面承載能力包括斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力。 返回 1.受彎構(gòu)件在荷載作用 下,產(chǎn)生彎矩和剪力。 2.在純彎段,產(chǎn)生正截面受彎破壞; 在剪彎段,產(chǎn)生斜截面受剪破壞。 3.荷載小時鋼筋砼梁應(yīng)力狀態(tài)同勻質(zhì)彈性梁。概 述剪彎段剪彎段純彎段 當主拉應(yīng)力達到砼抗拉強度,出現(xiàn)與其相垂直的裂縫。 為防止正截面破壞,須配縱向鋼筋。 為防止斜截面破壞,須配彎起鋼筋及箍筋(腹筋)。一、梁的斜截面受剪破壞分析破壞形態(tài) 斜拉破壞 剪壓破壞 斜壓破壞 情況:剪跨比3,腹筋數(shù)量過少

35、時: 破壞特征:隨著荷載的增加,梁一旦出現(xiàn)斜裂縫,很快形成一條主要斜裂縫,并迅速向受壓邊緣發(fā)展,直至將整個截面裂通,使構(gòu)件劈裂為兩部分而破壞 破壞原因:余留截面上的斜向拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強度 情況:l或腹筋配置過多: 破壞特征:在荷載作用下,斜裂縫出現(xiàn)后,在裂縫中間形成傾斜的混凝土短柱,隨著荷載的增加,這些短柱因混凝土達到軸心抗壓強度而被壓碎 破壞原因:斜向壓應(yīng)力超過了混凝土的抗壓強度 情況:13,同時腹筋配置數(shù)量適當: 破壞特征:隨著荷載的增加,首先在受拉區(qū)出現(xiàn)一些垂直裂縫和幾條細微的斜裂縫。增加到一定程度時,多條斜裂縫中的一條形成主要斜裂縫,該主要斜裂縫向斜上方伸展,使受壓區(qū)高度逐漸

36、減小,直到斜裂縫頂端的混凝土被壓碎而破壞 破壞原因:斜向壓應(yīng)力超過了混凝土在壓力和剪力共同作用下的抗壓強度 (二)影響斜截面抗剪承載力的主要因素剪跨比 混凝土強度 腹筋 縱筋配筋率 影 響 的 主 要 因 素1.剪跨比 剪跨比反映了梁中彎矩和剪力的相對大小。 截面的彎矩M與剪力V和有效高度h0乘積的比值稱為廣義剪跨比 。 對承受集中荷載的梁,集中荷載作用點到支座之間的距離a,稱為剪跨,這時梁的剪跨比可表示為: 試驗表明,剪跨比對梁的斜裂縫發(fā)生和發(fā)展狀況、破壞形態(tài)及斜截面承載力影響很大。對梁頂直接施加集中荷載的梁,剪跨比是影響受剪承載力的主要因素, 當3時, 常為斜拉破壞, 1時, 可能發(fā)生斜壓

37、破壞, 13時,一般發(fā)生剪壓破壞。11 3 3腹筋過少斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞腹筋適量斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞腹筋過多斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞破壞種類與剪跨比、腹筋數(shù)量的關(guān)系表剪跨比腹筋數(shù)量斜壓破壞斜壓破壞斜拉破壞斜截面幾種破壞發(fā)生條件剪壓破壞2.混凝土強度 3.腹筋 4.縱筋配筋率 構(gòu)件斜截面承載力隨混凝土強度的提高而提高,并接近線性關(guān)系。 斜裂縫出現(xiàn)之前,鋼筋和混凝土一樣變形很小,所以腹筋的應(yīng)力很低,對阻止斜裂縫開裂的作用甚微。 斜裂縫出現(xiàn)后,與斜裂縫相交的腹筋,不僅可以直接承受部分剪力,還能阻止斜裂縫開展過寬,延緩斜裂縫的開展,提高斜截面上集料的咬合力及混凝土的受剪承載力。 增加縱筋配筋

38、率可抑制斜裂縫向受壓區(qū)的伸展,從而提高骨料咬合力,并加大了剪壓區(qū)高度,使混凝土的抗剪能力提高,同時也提高了縱筋的銷栓作用。其它因素:截面形式 截面尺寸 加載方式 圖示Vsv取決于斜裂縫的水平投影長度和箍筋的數(shù)量。 箍筋的配箍率:sv=Asv/(bs)返回二、斜截面受剪承載力計算 (一)計算公式根據(jù)承載力極限狀態(tài)計算原則和脫離體豎向力的平衡條件 KV VcVsvVsb 若梁不配置彎起鋼筋,僅配箍筋時梁的受剪承載力,則由混凝土的受剪承載力Vc和箍筋的受剪承載力Vsv兩部分組成,并用Vcs表示,即 由于影響斜截面受剪承載力的因素很多,目前規(guī)范采用的鋼筋混凝土梁斜截面承載力計算公式仍為半理論半經(jīng)驗公式

39、。Vcs = VcVsv計算彎起鋼筋時的剪力設(shè)計值1.僅配箍筋的梁承受一般荷載的矩形、T形和I形截面梁 承受集中力為主的重要的獨立梁 Asv配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積, Asv=nAsv1,其中n為在同一截面內(nèi)箍筋的肢 數(shù),Asv1為單肢箍筋的截面面積; 2. 彎起鋼筋的受剪承載力Vsb彎起鋼筋的受剪承載力是指通過破壞斜裂縫的斜筋所能承擔(dān)的最大剪力 等于彎起鋼筋所承受的拉力在垂直于梁軸線方向的分力 Vsb= fy Asb sins 3.受剪承載力計算表達式僅配箍筋 同時配箍筋和彎起鋼筋 KVVcVsv =Vcs KVVcVsv Vsb =VcsVsb (二)計算公式的適用條件1.防

40、止斜壓破壞的條件 當4.0hw/b6.0時,按直線內(nèi)插法取用。 若不能滿足時,應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。當hw/b4.0時 當hw/b6.0時 2.防止斜拉破壞的條件(1)腹筋間距 (2)配箍率要求 如腹筋間距過大,有可能在兩根腹筋之間出現(xiàn)不與腹筋相交的斜裂縫,這時腹筋便無從發(fā)揮作用。 同時箍筋分布的疏密對斜裂縫開展寬度也有影響。在任何情況下,腹筋的間距s或s1不得大于表2-l中的smax數(shù)值。對HPB235級鋼筋 對HPB235級鋼筋 sv=Asv/(bs)svmin=0.15 sv=Asv/(bs)svmin=0.10 svmin箍筋的最小配箍率。 梁中箍筋的最大間距 單位:mm

41、項次梁高hVVc/KVVc/K1150h 3001502002300h 5002003003500h 8002503504800h 12003004005h 1200350500(三)受剪承載力計算位置(1)支座邊緣處的截面1-1;(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面2-2、3-3;(3)箍筋截面面積或間距改變處的截面4-4;(4)腹板寬度改變處的截面。 當計算彎起鋼筋時,剪力計算值V按下列方法采用: 當計算第一排(對支座而言)彎起鋼筋時,取用支座邊緣的剪力計算值,對于僅承受直接作用在構(gòu)件頂面的分布荷載的梁,剪力計算值可取為支座邊緣剪力值的0.8倍;當計算以后的每一排彎起鋼筋時,取前一排(對支座

42、而言)彎起鋼筋彎起點處的剪力計算值。 彎起鋼筋的計算一直要進行到最后一排彎起鋼筋的彎起點,進入Vcs/K所能控制區(qū)之內(nèi),如圖所示。(四)斜截面受剪承載力計算步驟作梁的剪力圖 截面尺寸驗算 驗算是否配置腹筋 腹筋的計算 配箍率驗算 矩形、T形及I形截面的一般受彎構(gòu)件 KV0.7ftbh0 矩形、T形及I形截面的一般受彎構(gòu)件 以集中荷載為主的矩形截面獨立梁 KV0.5ftbh0 若滿足上面的要求,則不需進行斜截面抗剪計算,按構(gòu)造要求配置腹筋。 否則,必須按計算配置腹筋。腹筋的配置及計算 方法 僅配箍筋 既配箍筋又配彎起鋼筋 對矩形、T形或I形截面的梁 對集中荷載作用下的矩形獨立梁 a.計算后可先確

43、定箍筋的肢數(shù)(雙肢箍筋,即n=2)和直徑,計算單肢箍筋的截面面積Asv1,再求出箍筋間距s。 b.也可先確定箍筋的間距s和肢數(shù)n,再計算箍筋的Asv1和箍筋直徑d。腹筋的配置及計算 方法 僅配箍筋 既配箍筋又配彎起鋼筋 一般先選定箍筋的直徑、間距和肢數(shù),然后計算Vcs,如果KVVcs,則需按下式計算彎起鋼筋的截面面積,即: 第一排彎起鋼筋上彎點距支座邊緣的距離應(yīng)滿足50ssmax,習(xí)慣上一般取s=50mm。 彎起鋼筋一般由梁中縱向受拉鋼筋彎起而成。當縱向鋼筋彎起不滿足正截面和斜截面受彎承載力要求時,可設(shè)置單獨僅作為受剪的彎起鋼筋,這時,彎起鋼筋應(yīng)采用“吊筋”的形式。計算彎起鋼筋時的剪力設(shè)計值梁

44、斜截面抗剪計算流程圖 【案例2-4】 廠房(2級建筑物)的鋼筋混凝土簡支梁(圖2-45),兩端支撐在240mm厚的磚墻上,該梁處于室內(nèi)正常環(huán)境,梁凈距Ln=3.56m,梁截面尺寸bh=200500mm,在正常使用期間承受永久荷載標準值gk=20kN/m(包括自重),可變均布荷載標準值qk=40kN/m,采用C25混凝土,箍筋為HPB235級。 試求僅配箍筋時所需要的箍筋間距(取as=40mm)。解:查表得:K=1.25 ,fc=11.9N/mm2, ft=1.27N/mm2 , fyv=210N/mm2。(1) 計算剪力計算值 最危險的截面在支座邊緣處,該處的剪力計算值 V= (gk+1.15

45、qk)ln/2=(20+1.1540)3.56/2=117.48kN (2)截面尺寸驗算 h0=has=50040=460mm, hw=h0=460mm hw/b=460/200=2.34.0 0.25fcbh0=0.2511.9200460=290.63103=273.7kN KV = 1.25117.48=146.85kN0.25 fcbh0=273.7kN 故截面尺寸滿足抗剪條件。(3)驗算是否需按計算配置箍筋 Vc= 0.7 ftbh0 = 0.71.27200460=81.79kN KV = 146.85kN 需按計算配置筋。(4)僅配箍筋時箍筋數(shù)量的確定 方法一: 選用雙肢8箍筋,

46、Asv1=50.3mm2, n=2,則 sAsv/0.539= 250.3/0.539=187mm smax=200mm,取s=180mm,箍筋采用8180,沿全梁布置。 方法二: 也可以根據(jù)構(gòu)造規(guī)定,選用雙肢箍筋8180,驗算Vcs是否滿足要求。 =149.27kNKV=146.85kN(5)驗算最小配箍率梁全長縱筋不切斷不彎起,必然滿足任何斜截面的抗彎要求??v筋被切斷或彎起時,斜截面抗彎有可能成為問題。彎矩圖與斜截面上的彎矩MAB三、 梁的斜截面受彎承載力(一)抵抗彎矩圖的概念 MR圖是按照梁內(nèi)實配的縱筋數(shù)量計算并繪制出的各截面所能抵抗的彎矩圖。 作MR圖的過程也就是對鋼筋布置進行圖解設(shè)計

47、的過程。 1.最大彎矩所在截面實配縱筋的抵抗彎矩計算與布置 (1)按比例繪出梁在荷載作用下的彎矩圖(M圖)。 (2)按縱筋切斷或彎起的先后順序在彎矩圖的控制截面上自外至內(nèi)排列各根縱筋,其中既無切斷又無彎起的縱筋要排在最內(nèi)側(cè)。 (3)按鋼筋的截面面積大小,確定每根縱筋的實際抵抗彎矩,并按同一比例繪制在彎矩圖上。 下面以某梁中的負彎矩區(qū)段為例說明MR圖的繪制方法及步驟。 【案例2-5】 某矩形截面外伸梁(圖2-46),截面bh=250mm600mm,采用C20混凝土,HRB335級鋼筋,支座最大負彎矩計算值Mmax=190kNm,經(jīng)正截面承載力計算,該支座截面需要鋼筋面積As=1595mm2,現(xiàn)配

48、置2 252 20(As實=1610mm2)縱筋,布置如圖所示。因抗剪要求,其中1 25需彎下作為彎起鋼筋,試確定該截面的各縱筋的實際抵抗彎矩及在MR圖上布置。 解: (1)畫M圖 按比例繪出該梁在荷載作用下的彎矩圖(本案例僅畫該支座負彎矩區(qū)段)。 (2)確定縱筋在MR圖上的排列順序 位于兩個角部2 20因兼作架立筋,無需切斷與彎起,因而布置在MR圖上支座截面的內(nèi)側(cè); 而1 25因抗剪要求需先彎下作為彎起鋼筋,因而布置在MR圖上該截面的最外側(cè);為了節(jié)省鋼筋, 1 25需要在適當?shù)奈恢们袛?,因而布置在MR圖上該截面的中間側(cè)。 (3)確定縱筋在MR圖上的具體位置 若截面承載力計算所需的鋼筋面積與該

49、截面實配的鋼筋面積接近時,可近似地認為該截面的抵抗彎矩與設(shè)計彎矩相等。若實配的鋼筋面積與計算所需的鋼筋面積相差較大時,可根據(jù)實配的鋼筋面積計算該截面的抵抗彎矩。 在本例中,因為支座截面計算鋼筋面積和實配鋼筋面積相近,因此可認為該截面的抵抗彎矩與該截面的彎矩相等。 按鋼筋截面面積的比例將坐標F3(圖中F點的縱坐標F3就等于Mmax)劃分為每根縱筋各自抵抗的彎矩。 坐標F1代表2 20所抵抗的彎矩, 坐標F2代表2 201 25所抵抗的彎矩, 坐標F3代表2 202 25所抵抗的彎矩。 2.縱筋的理論切斷點與充分利用點 在圖2-46中,通過1、2、3點分別作平行于梁軸線的水平線,其中1、2水平線交

50、彎矩圖于J1、G1點。由圖可知,在F截面是號鋼筋的充分利用點。在G截面,有1 252 20抗彎即可,故G截面為號鋼筋的不需要點,現(xiàn)將號鋼筋彎下兼作抗剪鋼筋用。 在G截面號鋼筋的強度可以得到充分利用,G截面為號鋼筋的充分利用點。同理,J截面為號鋼筋的不需要點,同時又是號鋼筋的充分利用點,依此類推。 一根鋼筋的不需要點也稱為該鋼筋的“理論切斷點”。因為對正截面抗彎來說,這根鋼筋既然是多余的,在理論上便可以予以切斷,但實際切斷點還將延伸一段長度。 3.鋼筋切斷與彎起時MR圖的表示方法 鋼筋切斷反映在MR圖上便是截面抵抗能力的突變。MR圖在J截面的突變反映號鋼筋在該截面被切斷。 將號鋼筋在H截面彎下,

51、MR圖也必然發(fā)生變化。因為在彎下的過程中,該鋼筋仍能抵抗一定的彎矩,但這種抵抗彎矩是逐漸下降的,直到I截面彎起鋼筋穿過梁的中性軸(即進入受壓區(qū)),它的正截面抗彎能力才認為完全消失,在H、I截面之間MR圖假設(shè)為按斜直線變化。 4. MR圖與M圖的關(guān)系 MR圖代表梁的正截面抗彎能力,因此在各個截面上都要求MR不小于M,所以與M圖是同一比例的MR圖必須將M圖包括在內(nèi)。 MR圖與M圖越貼近,表明鋼筋強度的利用越充分,這是計算中應(yīng)力求做到的一點。 同時,也要照顧到施工的便利,不要片面追求鋼筋的利用程度而致使鋼筋配置復(fù)雜化。 (二)保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施 1. 縱向受力鋼筋截斷時的構(gòu)造 為了保證斜

52、截面的受彎承載力,梁內(nèi)縱向受拉鋼筋一般不宜在正彎矩區(qū)段切斷。對承受負彎矩的區(qū)段或焊接骨架中的鋼筋,如有必要切斷時,必須同時滿足規(guī)范規(guī)定的兩個要求: (l)鋼筋的實際切斷點應(yīng)伸過其理論切斷點, 當KVVc時,延伸長度不小于20d(d為切斷鋼筋的直徑); 當KVVc時,延伸長度不小于h0且不應(yīng)小于20d。 (2)鋼筋的充分利用點至該鋼筋的實際切斷點的距離, 當KVVc時,延伸長度 ld1.2la; 當KVVc時,延伸長度ld1.2lah0, la為受拉鋼筋的最小錨固長度,按表1-2采用??v筋切斷點及延伸長度要求 A-A:鋼筋的強度充分利用截面 B-B:按計算不需要鋼筋的截面 2.縱向受力鋼筋彎起時

53、的構(gòu)造 為了保證構(gòu)件的正截面受彎承載力,彎起鋼筋與梁軸線的交點必須位于該鋼筋的理論截斷點之外。 同時,彎起鋼筋的實際彎起點必須伸過其充分作用點一段距離 a,不論鋼筋的彎起角度為多少,均統(tǒng)一取a0.5h0。 以上要求若與腹筋最大間距的限制條件相矛盾,尤其在承受負彎矩的支座附近容易出現(xiàn)這個問題, 其原因是同一根彎筋同時抗彎又抗剪而引起的。 腹筋最大間距的限制是為保證斜截面的受剪承載力,而a0.5h0的條件是為保證斜截面的受彎承載力。 當兩者發(fā)生矛盾時,只能考慮彎起鋼筋的一種作用, 一般以滿足受彎要求而另加斜筋受剪; 也可以滿足受剪要求而另加直鋼筋受彎。 彎起鋼筋的彎起點 3.縱向受力鋼筋在支座中的

54、錨固 簡支梁和連續(xù)梁簡支端的支座,彎矩為零。 當梁端剪力較小時,不會出現(xiàn)斜裂縫時,受力筋適當伸入支座即可。 但若剪力較大引起斜裂縫時,就可能導(dǎo)致錨固破壞,所以簡支梁下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長度las,應(yīng)符合下列條件: (l)當KVVc時,las5d (2)當KVVc時,las10d(等高肋鋼筋);las12d(月牙肋鋼筋);las15d(光面鋼筋)。 如下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長度不能符合上述規(guī)定時,可在梁端將鋼筋向上彎,或采用貼焊錨筋、鐓頭、焊錨板、將鋼筋端部焊接在支座的預(yù)埋件上等專門錨固措施。第五節(jié) 鋼筋混凝土構(gòu)件施工圖 施工圖 配筋圖 鋼筋表 說明或附注 說明或附注中包括說明

55、之后可以減少圖紙工作量的內(nèi)容以及一些在施工過程中必須引起注意的事項。例如:尺寸單位、鋼筋保護層厚度、混凝土強度等級、鋼筋級別、鋼筋彎鉤取值以及其他施工注意事項。 配筋圖表示鋼筋骨架的形狀以及在模板中的位置,主要為綁扎骨架用。 凡規(guī)格、長度或形狀不同的鋼筋必須編以不同的編號,寫在小圓圈內(nèi),并在編號引線旁注上這種鋼筋的根數(shù)及直徑。 最好在每根鋼筋的兩端及中間都注上編號,以便于查清每根鋼筋的來龍去脈。 鋼筋表是列表表示構(gòu)件中所有不同編號的鋼筋種類、規(guī)格、形狀、長度、根數(shù)、重量等,主要為下料及加工成型用,同時可用來計算鋼筋用量。 編制鋼筋表主要是計算鋼筋的長度,返回鋼筋長度計算 (一)直鋼筋 圖中的鋼

56、筋為一直鋼筋,其直段上所注長度=l(構(gòu)件長度)2c(c為混凝土保護層),此長度再加上兩端彎鉤長即為鋼筋全長。一般每個彎鉤長度為5d或6.25d。本例按5d計,則鋼筋 的全長為(6000230)2520=6140mm。 同樣架立鋼筋全長為59402512=6060mm(二)彎起鋼筋 圖中鋼筋的彎起部分的高度尺寸是以鋼筋外皮計算的,即由梁高550mm減去上下混凝土保護層,55060=490mm。由于彎折角等于45,故彎起部分的底寬及斜邊各為490mm及690mm。 彎起后的水平直段長度由抗剪計算為480mm。鋼筋的中間水平直段長由計算得出,即600023024802490=4000mm,最后可得彎

57、起鋼筋的全長為4000269024802520=6540mm。 箍筋尺寸一般標注內(nèi)口尺寸,所注尺寸均為鋼筋的外皮到外皮的距離,即構(gòu)件截面外形尺寸減去主筋混凝土保護層。在注箍筋尺寸時,要注明所注尺寸是內(nèi)口。 箍筋的彎鉤大小與主筋的粗細有關(guān),根據(jù)箍筋與主筋直徑的不同,箍筋兩個彎鉤的增加長度見表2-5 圖中箍筋的長度為2(490190)100=1460mm(內(nèi)口)。(三)箍筋 表2-5 箍筋兩個彎鉤的增加長度(mm) 主筋直徑mm 箍筋直徑(mm) 56 8 10 12 1025 2832 80100120120140140160180210表2-6 鋼筋表編號形 狀直徑mm長度mm根數(shù)總長(m)每

58、米質(zhì)量kg/m質(zhì)量(kg)206140212.282.47030.33206540213.082.47032.31126060212.120.88810.76614602536.50.2228.10總質(zhì)量(kg)81.50594059404000480480490190(內(nèi)口)第六節(jié) 正常使用極限狀態(tài)驗算 抗裂驗算 裂縫寬度驗算 變形驗算 返回一、抗 裂 驗 算 就是對使用上不允許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土構(gòu)件 概念驗算公式 Mkmct ftkW0 ct混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù),ct=0.85; ftk混凝土抗拉強度標準值,見附表1- 1 ;W0換算截面A0對受拉邊緣的彈性抵抗矩;W0=I0/(h-y0

59、); 在混凝土開裂之前,鋼筋與混凝土滿足變形協(xié)調(diào)的條件,為了方便計算,將鋼筋面積換算為混凝土面積。 因此,截面面積為As的縱向受拉鋼筋相當于截面面積為EAs的受拉混凝土作用,EAs就稱為鋼筋A(yù)s的換算截面面積,則換算截面面積承受的拉力應(yīng)與原鋼筋承受的拉力相同。構(gòu)件總的換算截面面積 A0=bh(bfb)hf(bfb)hfEAsEAs 式中:E鋼筋與混凝土彈性模量之比,E=Es/Ec;換算截面重心至受壓邊緣的距離換算截面對其重心軸的慣性矩 單筋矩形截面的y0及I0也可按下列近似公式計算。 y0=(0.50.425E)h I0=(0.08330.19E)bh3 對于鋼筋混凝土的抗裂能力而言,鋼筋所起

60、的作用不大,如果取混凝土的極限拉應(yīng)變tmax=0.00010.00015,則混凝土即將開裂時,鋼筋的拉應(yīng)力s(0.00010.00015)2.0105=2030(N/mm2)。 可見此時鋼筋的應(yīng)力是很低的,所以用增加鋼筋的辦法來提高構(gòu)件的抗裂能力是極不經(jīng)濟、不合理的。 提高構(gòu)件抗裂能力的主要方法是加大構(gòu)件截面尺寸、提高混凝土強度等級、在混凝土中摻入鋼纖維或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。二、裂縫寬度驗算對于矩形、T形及I形截面的鋼筋混凝土梁板構(gòu)件 配置變形鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件考慮構(gòu)件受力特征和部分荷載長期作 用的綜合影響系數(shù),梁板構(gòu)件 = 2.1; c縱向受拉鋼筋的混凝土保護層厚度(mm), 當c20

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