建筑结构PPT0007

1、第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 1. 梁、板钢筋的作用及配筋构造要求；梁、板钢筋的作用及配筋构造要求； 2. 梁正截面受弯破坏形态及特征；梁正截面受弯破坏形态及特征； 3. 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本假单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本假 定、应力简图、计算方法及适用条件；定、应力简图、计算方法及适用条件；本章主要内容本章主要内容 4. .单筋单筋T T形截面受弯构件正截面承载力计算的应力形截面受弯构件正截面承载力计算的应力 简图、计算方法及适用条件；简图、计算方法及适用条件； 5. 受弯构件斜截面受剪破坏形态、计算公式及适用条受弯构件斜截面受剪破坏

2、形态、计算公式及适用条 件、承载力计算方法；件、承载力计算方法； 6. 保证斜截面受弯承载力的构造措施；保证斜截面受弯承载力的构造措施； 7. 受弯构件的变形及裂缝宽度验算；受弯构件的变形及裂缝宽度验算； 8. 钢筋代换。钢筋代换。 理解梁、板截面配筋的基本构造要求及钢筋的弯理解梁、板截面配筋的基本构造要求及钢筋的弯钩、锚固与连接要求。钩、锚固与连接要求。 第第 一一 讲讲教学目标：教学目标：重重 点点 梁、板截面配筋的基本构造要求及钢筋的弯梁、板截面配筋的基本构造要求及钢筋的弯钩、锚固与连接要求。钩、锚固与连接要求。难难 点点 梁、板截面配筋的基本构造要求及钢筋的弯梁、板截面配筋的基本构造要

3、求及钢筋的弯钩、锚固与连接要求。钩、锚固与连接要求。3.1.1 3.1.1 截面形式及尺寸截面形式及尺寸 1.1.截面形式截面形式 梁：主要有矩形、形、倒形、形、梁：主要有矩形、形、倒形、形、形、十字形、十字形、花篮形等。形、花篮形等。 3.1 构造要求构造要求2.2.梁、板的截面尺寸梁、板的截面尺寸 梁、板的截面尺寸必须满足承载力、刚度和裂缝控梁、板的截面尺寸必须满足承载力、刚度和裂缝控制要求，同时还应满足模数，以利模板定型化。制要求，同时还应满足模数，以利模板定型化。板：一般为矩形、空心板、槽形板等（图板：一般为矩形、空心板、槽形板等（图3.1.2）。）。 （1 1）按刚度要求）按刚度要求

4、 梁、板的截面高度不宜小于规范所列数值。梁、板的截面高度不宜小于规范所列数值。 （2 2）按模数要求）按模数要求 梁的截面高度梁的截面高度h一般可取一般可取250、300800、900、1000等，等，h800mm时以时以50mm为模数，为模数，h800mm时以时以100mm为模数；矩形梁的截面宽度和为模数；矩形梁的截面宽度和T形截面的肋宽形截面的肋宽b宜宜采用采用100、120、150、180、200、220、250mm，大于，大于250mm时以时以50mm为模数。梁适宜的截面高宽比为模数。梁适宜的截面高宽比h/b，矩，矩形截面为形截面为23.5，T形截面为形截面为2.54。 （3 3）按构

5、造要求）按构造要求 现浇板的厚度不应小于规范所列的数值。现浇板的现浇板的厚度不应小于规范所列的数值。现浇板的厚度一般取为厚度一般取为10mm的倍数，工程中现浇板的常用厚度为的倍数，工程中现浇板的常用厚度为60、70、80、100、120mm。 3.1.2 3.1.2 梁、板的配筋梁、板的配筋（1 1）梁的配筋）梁的配筋 梁中通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架梁中通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等，构成钢筋骨架。立钢筋等，构成钢筋骨架。梁钢筋图：一梁钢筋图：一.钢筋骨架钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架 纵向受力钢筋纵向受力钢筋 作用：作用：

6、配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力，配置在受压区的纵向受力钢由弯矩在梁内产生的拉力，配置在受压区的纵向受力钢筋则是用来补充混凝土受压能力的不足。筋则是用来补充混凝土受压能力的不足。 直径：直径：直径应当适中，太粗不便于加工，与混凝土直径应当适中，太粗不便于加工，与混凝土的粘结力也差；太细则根数增加，在截面内不好布置，的粘结力也差；太细则根数增加，在截面内不好布置，甚至降低受弯承载力。梁纵向受力钢筋的常用直径甚至降低受弯承载力。梁纵向受力钢筋的常用直径d=1225mm。当。当h300mm时，时，d8mm；当；当h300mm时，时，d

7、10mm。 根数：根数：梁中受拉钢筋的根数不应少于梁中受拉钢筋的根数不应少于2根，最好不根，最好不少于少于34根。纵向受力钢筋应尽量布置成一层。当一层根。纵向受力钢筋应尽量布置成一层。当一层排不下时，可布置成两层，但应尽量避免出现两层以上排不下时，可布置成两层，但应尽量避免出现两层以上的受力钢筋，以免过多地影响截面受弯承载力。的受力钢筋，以免过多地影响截面受弯承载力。 架立钢筋架立钢筋 位置：位置：设置在受压区外缘两侧，并平行于纵向受力设置在受压区外缘两侧，并平行于纵向受力钢筋。钢筋。 作用：作用：一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架；二一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架；二是承受因温度变化和混

8、凝土收缩而产生的拉应力，防止是承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力，防止发生裂缝。受压区配置的纵向受压钢筋可兼作架立钢筋。发生裂缝。受压区配置的纵向受压钢筋可兼作架立钢筋。 弯起钢筋弯起钢筋 作用：作用：弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分，弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分，在靠近支座的弯起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力在靠近支座的弯起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力，即作为受剪钢筋的一部分。共同产生的主拉应力，即作为受剪钢筋的一部分。 弯起角弯起角：钢筋的弯起角度一般为：钢筋的弯起角度一般为45，梁高，梁高h800mm时可采用时可采用60。弯起钢筋位置：弯起钢筋位

9、置： 箍筋箍筋 作用：作用：承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成空间骨并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成空间骨架。架。 设置范围：设置范围：按计算不需要箍筋的梁，当梁的截面高按计算不需要箍筋的梁，当梁的截面高度度h300mm，应沿梁全长按构造配置箍筋；当，应沿梁全长按构造配置箍筋；当h=150300mm时，可仅在梁的端部各时，可仅在梁的端部各1/4跨度范围内设置箍筋，跨度范围内设置箍筋，但当梁的中部但当梁的中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，仍应沿跨度范围内有集中荷载作用时，仍应沿梁的全长设置箍筋；若梁

10、的全长设置箍筋；若h150mm，可不设箍筋。，可不设箍筋。 钢筋级别：钢筋级别：梁内箍筋宜采用梁内箍筋宜采用HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。级钢筋。 直径：直径：当梁截面高度当梁截面高度h800mm时，不宜小于时，不宜小于6mm；当当h800mm时，不宜小于时，不宜小于8mm。当梁中配有计算需要。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋的纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的最大直径的1/4。为了便于加工，箍筋直径一般不宜大于。为了便于加工，箍筋直径一般不宜大于12mm。箍筋的常用直径为。箍筋的常用直径为6、8、10mm。 间距：间距

11、：应符合规范的规定。当梁中配有计算需要的纵应符合规范的规定。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋的间距不应大于向受压钢筋时，箍筋的间距不应大于15d（d为纵向受为纵向受压钢筋的最小直径），同时不应大于压钢筋的最小直径），同时不应大于400mm；当一层内；当一层内的纵向受压钢筋多于的纵向受压钢筋多于5根且直径大于根且直径大于18mm时，箍筋间距时，箍筋间距不应大于不应大于10d。 箍筋形式：箍筋形式： 端部构造：端部构造：应采用应采用135弯钩，弯钩端头直段长度不弯钩，弯钩端头直段长度不小于小于50mm，且不小于，且不小于5d。 纵向构造钢筋及拉筋纵向构造钢筋及拉筋 作用：作用：当梁的截面高

12、度较大时，为了防止在梁的侧当梁的截面高度较大时，为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝，同时也为了增强钢筋面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝，同时也为了增强钢筋骨架的刚度，增强梁的抗扭作用。骨架的刚度，增强梁的抗扭作用。梁钢筋图：二梁钢筋图：二.梁板钢筋关系梁板钢筋关系 设置条件：梁的腹板高度设置条件：梁的腹板高度h hw w450mm450mm（2 2）板的配筋）板的配筋 板通常只配置纵向受力钢筋和分布钢筋板通常只配置纵向受力钢筋和分布钢筋 受力钢筋受力钢筋 作用：用来承受弯矩产生的拉力。作用：用来承受弯矩产生的拉力。 直径：常用直径为直径：常用直径为6、8、10、12mm。 间距：当间距：

13、当h150mm时，不宜大于时，不宜大于200mm；当；当h150mm时，不宜大于时，不宜大于1.5h，且不宜大于，且不宜大于300mm。板的受。板的受力钢筋间距通常不宜小于力钢筋间距通常不宜小于70mm。 分布钢筋分布钢筋 作用：一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二作用：一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。 数量：梁式板中单位长度上分布钢筋的截面面积不数量：梁式板中单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面

14、积的宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15，且不宜小，且不宜小于该方向板截面面积的于该方向板截面面积的0.15%。分布钢筋的直径不宜小于。分布钢筋的直径不宜小于6mm，常用直径为，常用直径为6、8mm。 间距：不宜大于间距：不宜大于250mm；当集中荷载较大时，分布；当集中荷载较大时，分布钢筋截面面积应适当增加，间距不宜大于钢筋截面面积应适当增加，间距不宜大于200mm。分布。分布钢筋应沿受力钢筋直线段均匀布置，并且受力钢筋所有钢筋应沿受力钢筋直线段均匀布置，并且受力钢筋所有转折处的内侧也应配置。转折处的内侧也应配置。3.1.3 混凝土保护层厚度 作用：作用：一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐

15、久性；一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；二是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情况下，二是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。避免钢筋过早软化。 大小：大小：纵向受力钢筋的混凝土保护层不应小于钢筋纵向受力钢筋的混凝土保护层不应小于钢筋的公称直径，并符合规范的规定。的公称直径，并符合规范的规定。 实际工程中，一类环境中梁、板的混凝土保护层厚实际工程中，一类环境中梁、板的混凝土保护层厚度一般取为：混凝土强度等级度一般取为：混凝土强度等级C20时，梁时，梁30mm，板，板20mm；混凝土强度等级；混凝土强度等级C25时，梁时，梁25mm，板，板15mm。现浇板保

16、护层做法现浇板保护层做法3.1.4 3.1.4 钢筋的弯钩、锚固与连接钢筋的弯钩、锚固与连接 保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施：保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施： （1）材料措施：）材料措施：选择适当的混凝土强度等级，采用粘选择适当的混凝土强度等级，采用粘结强度较高的变形钢筋等；结强度较高的变形钢筋等； （2）构造措施：）构造措施：保证足够的混凝土保护层厚度和钢保证足够的混凝土保护层厚度和钢筋间距，保证受力钢筋有足够的锚固长度，光面钢筋端筋间距，保证受力钢筋有足够的锚固长度，光面钢筋端部设置弯钩，绑扎钢筋的接头保证足够的搭接长度并且部设置弯钩，绑扎钢筋的接头保证足够的搭接长度并且在搭接范围内加

17、密箍筋等。在搭接范围内加密箍筋等。 1.1.钢筋的弯钩钢筋的弯钩 弯钩设置条件：弯钩设置条件：绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋。绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋。 标准弯钩的构造标准弯钩的构造: 2.2.钢筋的锚固钢筋的锚固 定义：钢筋混凝土构件中，某根钢筋若要发挥定义：钢筋混凝土构件中，某根钢筋若要发挥其在某个截面的强度，则必须从该截面向前延伸一个其在某个截面的强度，则必须从该截面向前延伸一个长度，以借助该长度上钢筋与混凝土的粘结力把钢筋长度，以借助该长度上钢筋与混凝土的粘结力把钢筋锚固在混凝土中，这一长度称为锚固长度。钢筋的锚锚固在混凝土中，这一长度称为锚固长度。钢筋的锚固长度取决于钢筋强度及混凝

18、土强度，并与钢筋外形固长度取决于钢筋强度及混凝土强度，并与钢筋外形有关。有关。 （1 1）受拉锚固长度）受拉锚固长度 1)1)计算公式：计算公式： 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，普通受拉钢当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，普通受拉钢筋的锚固长度按下式计算：筋的锚固长度按下式计算：dfflaty(3.1.1)al式中：式中：受拉钢筋的基本锚固长度；受拉钢筋的基本锚固长度； fy 普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值 2) 2) 锚固长度的修正锚固长度的修正 按式（按式（3.1.1）计算的锚固长度应按下列规定进行修）计算的锚固长度应按下列规定进行修正，但经正

19、，但经修正后的锚固长度不应小于计算值的修正后的锚固长度不应小于计算值的0.7倍，且倍，且不应小于不应小于250mm： 对对HRB335、HRB400和和RRB400级钢筋，当直径级钢筋，当直径大于大于25mm时乘以系数时乘以系数1.1，在锚固区的混凝土保护层厚，在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时乘以系数倍且配有箍筋时乘以系数0.8。 对对HRB335、HRB400和和RRB400级的环氧树脂钢级的环氧树脂钢筋乘以系数筋乘以系数1.25。 当钢筋在混凝土施工中易受扰动（如滑模施工）当钢筋在混凝土施工中易受扰动（如滑模施工）时乘以系数时乘以系数1.1。 除构造

20、需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以设计计算面积以实际配可靠措施，其锚固长度可乘以设计计算面积以实际配筋面积的比值（有抗震设防要求及直接承受动力荷载筋面积的比值（有抗震设防要求及直接承受动力荷载的构件除外）。的构件除外）。 当当HRB335、HRB400和和RRB400级纵向受拉钢筋末级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固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为按式（长度可取为按式（3.1.1

21、）计算的锚固长度的）计算的锚固长度的0.7倍。倍。 （2 2）受压锚固长度）受压锚固长度 当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其锚固长度当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于按式（不应小于按式（3.1.1）计算的锚固长度的）计算的锚固长度的0.7倍。倍。 4.4.钢筋的连接钢筋的连接 绑扎搭接绑扎搭接机械连接或焊接机械连接或焊接钢筋连接形式钢筋连接形式钢筋焊接连接(闪光对焊)钢筋焊接连接(电渣压力焊)钢筋机械连接(镦粗钢筋直螺纹连接) 连接套筒 机械连接 机械连接 机械连接适用范围：适用范围： 轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用

22、绑扎搭接接头；采用绑扎搭接接头； 直径大于直径大于28mm的受拉钢筋及直径大于的受拉钢筋及直径大于32mm的受的受压钢筋不宜绑扎搭接接头。压钢筋不宜绑扎搭接接头。（1 1）绑扎搭接接头）绑扎搭接接头 工作原理：工作原理：通过钢筋与混凝土之间的粘结强度来传通过钢筋与混凝土之间的粘结强度来传递钢筋的内力。递钢筋的内力。 1 1）受拉钢筋搭接）受拉钢筋搭接 纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度ll应根据位于应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下式计算，同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下式计算，且在且在任何情况下均不应小于任何情况下均不应小于300

23、mm：ll =la300mm (3.1.2)式中式中la受拉钢筋的锚固长度；受拉钢筋的锚固长度； 受拉钢筋搭接长度修正系数，按表受拉钢筋搭接长度修正系数，按表3.1.6采用。采用。搭接接头的要求：搭接接头的要求： 接头率：接头率：钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍倍搭接长度，凡搭接接头中点位于该长度范围内的搭接接搭接长度，凡搭接接头中点位于该长度范围内的搭接接头均属同一连接区段。位于同一连接区段内的受拉钢筋头均属同一连接区段。位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率搭接接头面积百分率(即有接头的纵向受力钢筋截面面积即有接头的纵向受力钢筋截面面积占全部

24、纵向受力钢筋截面面积的百分率占全部纵向受力钢筋截面面积的百分率)，对于梁类、板，对于梁类、板类和墙类构件，不宜大于类和墙类构件，不宜大于25%；对柱类构件，不宜大于对柱类构件，不宜大于50%。当工程中却有必要增大受。当工程中却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。；对板类、墙类及柱类构件，可根据实际情况放宽。 l l 同一构件中相邻纵向的绑扎搭接接头宜相互错开。同一构件中相邻纵向的绑扎搭接接头宜相互错开。在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不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应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。当钢筋受拉时，箍筋倍。当钢筋受拉时，箍筋间距间距s不应大于搭接钢筋较小直径的不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于倍，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距；当钢筋受压时，箍筋间距s不应大于搭接钢筋较不应大于搭接钢筋较小直径的小直径的10倍，且不应大于倍，且不应大于200mm。 当受压