第三章第一节(新版)受弯构件正截面承载力计算副本

1、目录 受弯构件的截面形式和构造 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态 正截面受弯承载力计算方法 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 T形截面受弯构件正截面承载力计算F本章内容提要梁、板的构造；适筋梁正截面受弯破坏的三个阶段，截面的应力分布，截面的破坏形式；正截面受弯承载力计算的基本规定，等效矩形应力图形，相对界限受压区高度，最大、最小配筋率；单筋矩形截面、双筋截面、T形截面梁的计算，截面的换算。 受弯构件受弯构件是指截面上通常有是指截面上通常有弯矩弯矩和和剪力剪力共同用而共同用而轴力轴力可忽略不计的构件。可忽略不计的构件。 受弯构件受弯构件由弯矩作用而发生

2、的破坏称由弯矩作用而发生的破坏称正截面破坏正截面破坏（破破坏截面与构件的纵轴线垂直坏截面与构件的纵轴线垂直）。）。 钢筋混凝土受弯构件会在弯矩作用下，由于正截面裂钢筋混凝土受弯构件会在弯矩作用下，由于正截面裂缝的发展导致承载力不足而破坏，因此必须缝的发展导致承载力不足而破坏，因此必须通过纵向钢筋通过纵向钢筋设计来确保正截面的受弯承载力设计来确保正截面的受弯承载力，并改善其破坏性质，这，并改善其破坏性质，这就是本章将要讨论的。就是本章将要讨论的。本章本章 概述概述桥涵常用截面形式T形吊车梁形吊车梁截面形式评述截面形式评述（1）板式截面：制作简单，但自重大，抗弯效率低。）板式截面：制作简单，但自重

3、大，抗弯效率低。适用跨径适用跨径简支梁简支梁lb13m连续梁连续梁lb16m预应力砼简支梁预应力砼简支梁lb25m预应力砼连续板预应力砼连续板lb30m用途：用于小桥及涵洞、盖板沟。用途：用于小桥及涵洞、盖板沟。 实心矩形板：实心矩形板： 整体现浇整体现浇：整个桥宽一次完成现浇，也可根据施工安排一：整个桥宽一次完成现浇，也可根据施工安排一次浇桥半幅宽度。搭设支架施工；次浇桥半幅宽度。搭设支架施工； 预制预制：板宽：板宽1m或或99cm，吊装。，吊装。 空心板：一般预制，空心板：一般预制， ，具体构造、尺寸参阅，具体构造、尺寸参阅“公路公路桥涵通用图集桥涵通用图集”。单孔单孔双孔双孔三孔三孔 板

4、的最小厚度板的最小厚度行车道板：跨间行车道板：跨间10cm，悬臂端，悬臂端10cm预制人行道板预制人行道板6cm现浇人行道板现浇人行道板8cm空心板顶、底板空心板顶、底板8cm板厚增加模数：板厚增加模数：1cm为为1级。级。（2）矩形截面梁：高宽比）矩形截面梁：高宽比 h/ /b=2.02.5。制造模数制造模数b可取可取12、15、18、20、22、25、30、35，以后，以后按按5cm（梁高（梁高80cm以内）或以内）或10cm(梁高梁高80cm以上）以上）一级增加；一级增加；h可取：可取：h=25、30、75、80、90、(cm)。由于矩形截面梁抗弯能力有限，公路桥涵一般不使用。由于矩形截

5、面梁抗弯能力有限，公路桥涵一般不使用。b bh h（3）T形截面形截面T型梁：截面形式为型梁：截面形式为T型的梁。两侧挑出部分称为型的梁。两侧挑出部分称为翼缘翼缘，其中间部，其中间部分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起分称为梁肋。由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的。与原有矩形作用的受拉区混凝土挖去后形成的。与原有矩形抗弯强度抗弯强度完全相同完全相同外，却即可以外，却即可以节约混凝土节约混凝土，又，又减轻构件自重减轻构件自重，提，提高了跨越能力。高了跨越能力。T形梁截面受压区利用耐压的混凝土做成形梁截面受压区利用耐压的混凝土做成翼缘板并兼作桥面；受

6、拉区用钢筋或预应力钢筋承受拉力。翼缘板并兼作桥面；受拉区用钢筋或预应力钢筋承受拉力。（3）T形截面形截面桥位现浇桥位现浇预制吊装，通常采用预制预制吊装，通常采用预制结构类型结构类型普通钢筋砼普通钢筋砼T形梁形梁预应力砼预应力砼T形梁，下端做成形梁，下端做成“马蹄马蹄”，lb16mii常见尺寸：常见尺寸：hb=2.54.0hl=110118肋宽肋宽b=1518cm翼宽翼宽 =160220cm翼板高：翼板高： 翼缘翼缘10cm，根部，根部 110 hib T形梁尺寸参阅形梁尺寸参阅“通用图通用图”、“桥梁设计手册桥梁设计手册”b bh h（4）其它截面）其它截面 箱形截面箱形截面 ，分单箱，双箱。

7、，分单箱，双箱。预应力砼简支梁等预应力砼简支梁等钢筋砼连续梁钢筋砼连续梁钢筋砼简支梁钢筋砼简支梁工形或工形或i形形预应力砼简支梁预应力砼简支梁lb50m，桥梁上不单独使用，桥梁上不单独使用钢筋砼简支梁钢筋砼简支梁lb16m1.2、受弯构件的钢筋构造1、配筋率、配筋率概念概念用来衡量用钢量的多少，大小还影响梁的破坏形态。s0Abh As梁下部全部纵向受拉钢筋的截面积b梁宽或肋宽h0截面有效高度， h0=h-asas全部受拉钢筋重心至截面下缘的距离c钢筋的砼保护层厚度，指钢筋外皮至构件表面距离，要满足构造规定的最小值要求ch0hasAsb2、钢筋混凝土梁（板）截面梁的分类、钢筋混凝土梁（板）截面梁

8、的分类 钢筋混凝土梁（板）正截面承受弯矩作用时，中和轴以上受压，中和轴以下受拉，故在梁（板）的受拉区配置纵向受拉钢筋，这种构件称为单筋受弯构件；如果同时在截面受压区也配置受力钢筋，则这种构件称为双筋受弯构件。1.2、受弯构件的钢筋构造单筋受弯构件双筋受弯构件1.2、受弯构件的钢筋构造3、板内钢筋构造、板内钢筋构造（1）板主要类型 按平面形状正交板斜交板 按支撑位置单向板：沿两对边支承的板双向板：四边支承的长方形的板1.2、受弯构件的钢筋构造（2）板内钢筋）板内钢筋间距间距 200mm净距净距3层以内层以内 30mmC30, , d分布筋分布筋h0h0 = h - -as主筋直径主筋直径h10m

9、md 8mmd 车行道车行道 人行道人行道asc cc ccc c c c c c h0a30mm1.5dmindmindmindmindmind（ 1）作用：）作用：保护钢筋保护钢筋不锈蚀不锈蚀、防火防火及确保及确保粘结力粘结力；（2）计算：）计算：受力钢筋外表面到受力钢筋外表面到截面边缘的垂直距离；截面边缘的垂直距离；（3）规定：）规定：保护层厚度与构件保护层厚度与构件受力情况受力情况、混凝土级别混凝土级别及所处及所处环境类别环境类别有关，具体见附录四。有关，具体见附录四。 d=1028mm(常用常用)（4）砼保护层厚度）砼保护层厚度1.2、受弯构件的钢筋构造4、梁内钢筋构造、梁内钢筋构造

10、（1）梁内主要的）梁内主要的钢筋种类钢筋种类有：有：主筋主筋（纵向受拉或受压）：承受因弯矩产生的拉力或压力。（纵向受拉或受压）：承受因弯矩产生的拉力或压力。弯起钢筋弯起钢筋（或斜筋，补焊在上下纵筋之间）：承受剪力。（或斜筋，补焊在上下纵筋之间）：承受剪力。箍筋箍筋：承受剪力及绑扎形成骨架。：承受剪力及绑扎形成骨架。架立钢筋架立钢筋：承受压力及固定箍筋。：承受压力及固定箍筋。水平纵向钢筋水平纵向钢筋：减少梁侧面混凝土裂缝宽度。：减少梁侧面混凝土裂缝宽度。其它：吊装锚筋、定位筋等。其它：吊装锚筋、定位筋等。（2）梁内钢筋骨架）梁内钢筋骨架（3）各种）各种钢筋的布置及构造钢筋的布置及构造主筋主筋双筋

11、布置：受压区也布置受压钢筋，辅助混凝土受压双筋布置：受压区也布置受压钢筋，辅助混凝土受压单筋布置：只在受拉区布置受拉纵筋单筋布置：只在受拉区布置受拉纵筋l主筋数量由计算决定。主筋数量由计算决定。l主筋常用规格主筋常用规格d1432mm，一般，一般d不超过不超过40mm。l为方便备料及施工不致搞错，同一片梁内主筋的规格不宜过多，为方便备料及施工不致搞错，同一片梁内主筋的规格不宜过多，最多不超过最多不超过3种。种。l主筋可布置主筋可布置1层，层， 1层放置不下时，可布置层放置不下时，可布置2层、层、3层或更多层。层或更多层。l截面应对称布筋；为发挥钢筋潜力，粗钢筋在下，细钢筋在上。截面应对称布筋；

12、为发挥钢筋潜力，粗钢筋在下，细钢筋在上。bhh0=h-60净距Sn30mm d 40mm 1.25d不超过3层时超过3层时SnSnSnccc架立筋受压筋箍筋受拉主筋l主筋保护层、净距要符合规定，以免钢筋锈蚀和确保砼震捣主筋保护层、净距要符合规定，以免钢筋锈蚀和确保砼震捣密实。密实。主主 筋筋 水水 平平 净净 距距（3层层 以以 上上 时时 ）箍箍 筋筋箍箍 筋筋主主 筋筋水水 平平 纵纵 筋筋水水 平平 纵纵 向向 钢钢 筋筋主主 钢钢 筋筋主主 筋筋 箍箍 筋筋l主筋保护层、净距要符合规定，以免钢筋锈蚀和确保砼震捣主筋保护层、净距要符合规定，以免钢筋锈蚀和确保砼震捣密实。密实。钢筋保护层厚

13、度规定钢筋保护层厚度规定主筋布置总结：主筋布置总结：纵向受力钢筋的直径纵向受力钢筋的直径不能太细不能太细保证钢筋骨架有较好的刚度，保证钢筋骨架有较好的刚度，便于施工；便于施工；不宜太粗不宜太粗避免受拉区混凝土产生过宽的裂缝。避免受拉区混凝土产生过宽的裂缝。钢筋宜布置成最少层数，且尽可能在接近梁底的位置，排筋的钢筋宜布置成最少层数，且尽可能在接近梁底的位置，排筋的原则是：原则是：“自下而上，下粗上细，对称布置自下而上，下粗上细，对称布置”主筋焊接接长或搭接接长：按设计或施工规范执行，控制搭接主筋焊接接长或搭接接长：按设计或施工规范执行，控制搭接长度和断面接头比例长度和断面接头比例。 是专为满足斜

14、截面抗剪而设置的，一般由主筋弯起而成，当主筋数量不够弯起时，还需专门补充斜筋，弯起钢筋数量由计算确定。 不得采用浮筋指斜筋未与主筋焊接。弯起钢筋（和斜筋）弯起钢筋（和斜筋）箍筋作用有3个：1）是满足斜截面抗剪，承受部分主拉应力；2）是保证梁截面内受拉区、受压区的良好联系，联接受拉主筋和受压区混凝土使其共同工作；3）是固定主筋位置并通过绑扎或焊接使梁内各种钢筋形成牢固骨架。箍筋数量一般应由计算上确定，当按计算无需箍筋时，也须按规范构造规定布置足够数量的箍筋，有封闭式和开口式两种。图 3 - 8 箍 筋 的 形 式a ) 双 肢 ， 开 口 式b ) 双 肢 ， 封 闭 式c ) 四 肢 ， 封

15、闭 式 箍筋直径多为810mm，且不小于所箍主筋直径的1/4。箍筋用量、间距按规范执行。箍筋箍筋架立钢筋架立钢筋 架立钢筋是为构造上或施工上的需要而设的，其作用是固架立钢筋是为构造上或施工上的需要而设的，其作用是固定箍筋并与主筋等钢筋形成骨架，其直径依梁截面尺寸大小而定箍筋并与主筋等钢筋形成骨架，其直径依梁截面尺寸大小而定，矩形梁定，矩形梁d=1014mm，T形梁适当加粗，多采用形梁适当加粗，多采用22mm；通；通常只在梁上方两侧各设常只在梁上方两侧各设2根。架立筋数量无需计算。架立筋可与根。架立筋数量无需计算。架立筋可与纵向受压主筋合并，此时受压纵筋要合并放在架立筋位置。纵向受压主筋合并，此时受压纵筋要合并放在架立筋位置。水平纵向钢筋水平纵向钢筋沿梁肋高度两侧面，在箍筋外侧沿水平方向布设，以抵抗温度沿梁肋高度两侧面，在箍筋外侧沿水平方向布设，以抵抗温度应力及混凝土收缩而产生的竖向裂缝，所以它起到防裂钢筋网应力及混凝土收缩而产生的竖向裂缝，