钢筋混凝土板梁设计及构造

第六章钢筋混凝土板、梁设计及构造只受有弯矩M和剪力V的构件，称为受弯构件。如主梁、次梁、板目录一、钢筋

1.钢筋的应力-应变曲线

AB’BCDE上屈服点不稳定下屈服点出现颈缩拉断BC段为屈服平台CD段为强化段0.2%

0.2标距有明显流幅的钢筋无明显流幅的钢筋钢筋受压和受拉时的应力-应变曲线几乎相同6.1混凝土结构的材料性能

AB’BCDE0.2%

0.2强度指标*明显流幅的钢筋：下屈服点对应的强度作为设计强度的依据，因为，钢筋屈服后会产生大的塑性变形，钢筋混凝土构件会产生不可恢复的变形和不可闭合的裂缝，以至不能使用*无明显流幅的钢筋：残余应变为0.2%时所对应的应力作为条件屈服强度

AB’BCDE0.2%

0.2变形指标*伸长率：钢筋拉断后的伸长与原长的比值*冷弯要求：将直径为d的钢筋绕直径为D的钢辊弯成一定的角度而不发生断裂

2.钢筋的成分、级别和品种按化学成分碳素钢（铁、碳、硅、锰、硫、磷等元素）低碳钢（含碳量<0.25%）中碳钢（含碳量0.25~0.6%）高碳钢（含碳量0.6~1.4%）普通低合金钢（另加硅、锰、钛、钒、铬等）硅系硅钒系硅钛系硅锰系硅铬系钢筋热轧钢筋：热轧光面钢筋HPB235，热轧带肋钢筋HRB335、HRB400，余热处理钢筋RRB400冷拉钢筋：由热轧钢筋在常温下用机械拉伸而成热处理钢筋：将HRB400、RRB400钢筋通过加热、淬火、回火而成按加工钢丝碳素钢丝：高碳镇静钢通过多次冷拔、应力消除、矫正、回火处理而成刻痕钢丝：在钢丝表面刻痕，以增强其与混凝土间的粘结力钢绞线：六根相同直径的钢丝成螺旋状铰绕在一起冷拔低碳钢丝：由低碳钢冷拔而成按表面持形状光圆言钢筋变形毕钢筋钢筋杰的应绿用范浙围非预播应力仰钢筋悠：HR蜘B2啄35，HR摔B3格35，HR捡B4锡00，RR恶B4膨00预应波力钢昨筋：毯碳素医钢丝纷，刻吹痕钢们丝，购钢绞和线，造热处爽理钢抽筋，笨冷拉挖钢筋3.钢筋掠的冷准加工般和热械处理冷拉

BKZZ’K’残余变形冷拉伸长率无时搬效经时眯效K点的选择食：应展力控隙制和锦应变浊控制温度渔的影屋响：长温度神达70直0º魄C时恢岂复到把冷拉哀前的略状态骨，先咽焊后毛拉特性破：只歼提高孔抗拉适强度双，不趁提高忠抗压利强度位，强继度提备高，闹塑性筒下降3.钢筋顾的冷春加工污和热辣处理冷拔经过舰冷拔少后钢讨筋没冬有明疲显的泽屈服牢点和钩流幅冷拔祥既能乳提高益抗拉吸强度冶又能疼提高粪抗压消强度热处肠理对特定组钢号扇的钢报筋进威行淬稠火和邪回火赶处理强度喉提高偏，塑泽性降孔低不降切低强辞度的击前提杠下，婶消除勿由淬垫火产馅生的注内力亿，改困善塑边性和执韧性4.混凝颜土结拨构对呀钢筋赔的要礼求强度耳要求绿：屈姜服强势度和灶极限朴强度疼，抗弊震设县计时绣还要喷求有恰一定闪的屈往强比塑性与要求黎：伸绢长率背和冷抽弯要柏求可焊被性与混凝米土的蕉粘结虽性二、够混凝垦土1.单轴羡受力鞭状态孩下混馆凝土爷的抗盼压强鬼度立方泽体抗恭压强铸度fcu承压板试块标准纹试块朱：15此0×1毅50载×冒15妈0非标蝇准试秤块：10蹈0×1凡00尿×宪10移0换算寸系数0.霞95200×2月00我×武20介0换算绩系数1.切05立方返体抗算压强浊度是漂区分宜混凝沾土强陷度等列级的计指标旋，我航国规只范混作凝土斥的强厌度等跑级有红：C1奶5，C2图0，C2祝5，C3稍0，C3厦5，C4钩0，C4各5，C5挨0，C5移5，C6骗0，C6镜5，C7劝0，C7稠5，C8溪0表示类混凝未土Co茫nc亡re拼te立方蹦体抗档压强错度棱柱芬体抗扒压强题度fc承压板试块标准教试块壳：15孙0×1乘50恋×局30机0非标笑准试睁块：10悟0×1助00贯×萌30蒙0换算饭系数0.钞95200×2些00核×简40慰0换算智系数1.废05考虑吗到承傅压板韵对试达件的屡约束帅，立皇方体兴抗压锯强度邮大于橡棱柱傅体抗座压强包度，吴且有奖：fc=0掏.7猎6fcu(试验迅结果)考虑志到构勇件和坐试件溜的区浅别，惠取fc=0期.6垒7fcu对国外卷（美灿国、选日本厌、欧秀洲混蓄凝土弓协会蓬等）擦采用视的圆简柱体桑试件狠（d=飘15狼0,画h置=3协00），名有fc’=秆0.角79fcu圆柱皇体抗庄压强与度轴心士抗压尺强度ft100100150150500混凝得土的粗轴心锋抗压诉强度斧比抗绵压强海度小籍很多虫，一侧般为嘴抗压完强度亡的5%昨~1港0%混凝页土构坏件的止开裂遇、变垦形以而及受霜剪扭埋冲切哭等承懒载力示与ft2.混凝侵土的铅变形霸性能单轴变受压遵时的应力-应变来关系吹的数烈学模卧型--弱--中国纺规范

u

0o

cfc

c混凝吗土的收缩--肌--结硬死过程来中混做凝土敬体积扁缩小督的性盈质水泥河品种睡：等帅级越谱高，阁收缩腔越大水泥卷用量浮：水世泥用派量越细多，贞水灰拦比越凳大，物收缩惜越大骨料炉：骨溪料越冻硬，袭收缩宇越小养护妙条件桌、制喜作方型法、碍使用溉环境邀、体串积与明表面椅积的择比值咸等混凝虚土的徐变：混狼凝土贩在长挠期不盗变荷虑载作胖用下厨应变画随时腾间继短续增笑长的邪现象应力封：应力跌水平野越高窜，徐腿变越洪大加荷希时混亚凝土沉的龄所期，蛋越早作，徐硬变越慎大水泥仁用量革越多径，水驰灰比症越大炎，徐婚变越造大骨料劫越硬天，徐王变越将小三示钢筋膜与混展凝土愁之间听的粘蛛结力1、钢贩筋与释混凝直土能案结合备在一士起共字同工痰作的斤原因混凝鞭土与凶钢筋示的接度触面旧上会哲产生过良好挂的粘岔结力地。钢筋习与混焰凝土浓的温爱度线鸭膨胀阶系数嫂相近辩。混凝旱土对决钢筋久有保史护作仁用。二、涂钢筋逗与混征凝土先粘结饥作用形的组染成胶合赚作用摩擦料作用咬合祖作用三、储粘结荣强度添的影南响因贞素钢筋唐表面跌的形缠状混凝酿土的泥强度灿等级侧向搁压力混凝挂土保蒙护层春厚度滚和钢脱筋净秤距横向弓钢筋顾的设族置钢筋械在混危凝土婆中的父位置一、杨板的渣构造刷要求6.确2钢筋孩混凝先土梁饺、板谊的一礼般构状造要山求hh0c

15mm

d分布钢筋板厚救的模搭数为10勉mm1、板务厚板的躬最小谈厚度秤：简冲支板邮最小类厚度60东mm，悬份臂板昌的最卵小厚爬度80叨mm。板的芽常用啦厚度豆：60、70、80、10蔑0、12由0m女m2、板脱的钢遭筋⑴受礼力钢铲筋直径朴：常界用Ⅰ、Ⅱ级钢系筋，伏常用门的直龄径为6、8、10、12粱mm。间距不：不牙宜太历小也球不宜肉太大瞒。P1寨55混凝径土保昂护层雪：P1撤41；混雨凝土准最小译保护仙层厚敢度P3致98表D6⑵分布渐钢筋垂直受力塔钢筋年方向抄布置眯的构潜造钢迅筋。配置客在受着力钢替筋的内侧。其作政用是令将板射上的逢荷载径更均哥匀地虫传给隶受力逮钢筋报，并治用来革抵抗排温度狱、收辅缩应技力沿朝分布如钢筋疑方向捧产生度的拉壮应力储，同蛙时在魔施工侨时可录固定接受力宴钢筋适的位辫置。分布茫钢筋态的数愧量：P1游55（3）附诵加构尾造钢焦筋P1适55（4)板的段支承尖长度P1浩55目录二、割梁的能构造坚要求主要森截面芦形式归纳为箱形截面T形截面倒L形截面I形截面多孔板截面槽形板截面T形截面1、截牲面形防式及篮尺寸⑴截艳面形栗式常用士截面定形式蹄有矩妖形、T形还可做脸成花胖篮形蜓、十宴字形贱、I字形杀、倒T形、扇倒L形⑵截季面尺键寸梁的灾最小困截面洋高度h：简木支梁h=盯(1孙/1宏2~垮1/丙8)眨l，悬陪臂梁h=塘l/热6，多跨胁连续傻梁h=贯(1额/1亮8~压1/庙12珍)l常用疑梁高骂：25兄0、30听0、35袄0…俊…8看00、90唤0常用答梁宽扰：15统0、18舍0、20孕0、25怀0…目录净距

25mm钢筋直径dbhh0=h-as净距

30mm钢筋直径d净距

30mm钢筋直径dcccbhc

25mm

dh0=h-as2、钢嘉筋通常馋配置间有纵向须受力繁钢筋榆、箍途筋、陕弯起其钢筋壶、架污立钢河筋。纵向爷受力帅钢筋牺的作蜻用主皆要是肃承受布弯矩拼在梁染内所争产生狡的拉订力，寺应设帅置在泻梁的受拉一侧按。纵向撇受力砍钢筋桶的直拾径及程净距愧：P1蒙48纵向琴受力展钢筋爹的混捕凝土消保护投层厚缝度架立主钢筋润的作夫用：P1短51梁侧素构造勤钢筋谋：P1齿52箍筋项：P1头50弯矩引起的垂直裂缝弯筋箍筋PP架立一、屠受弯炊构件移正截祖面破盐坏特还征受弯势构件蕉正截教面破疗坏特冒征主椅要受辞配筋释率ρ的影响种。1、配挤筋率ρρ＝AS／（bh0）h0：截面脉有效塞高度勇。h0＝h－aSaS：受张拉钢筋似合力躲作用墨点到芦截面例受拉低边缘砖的距瓜离。P1欲50板，aS＝20猾mm（当砼猛≤C2辜0，aS＝25峡mm）梁，唐单床排布剑置钢时筋时芳，aS＝35啦mm（当砼牵≤C2晃0，aS＝40申mm）双排布置态钢筋哨时，aS＝60犁mm（当砼筐≤C2泄0，aS＝65仓mm）2、适筋伸梁适筋印梁的伴正截误面三批个工桃作阶次段：乡丰弹性演工作考阶段逐（出输现裂树缝以絮前）带裂嚷缝工视作阶赴段（去裂缝召出现捞到钢制筋屈班服）破坏偿阶段秆（（唇钢筋凡屈服营后到这混凝著土压耕碎）破坏案特征塞：受诸拉钢沙筋先眼屈服咱，混伪凝土挡后压简碎出现虎一条稍主裂嚼缝是延羡性破吼坏目录正芳截痕面纹设舍计3、超怨筋梁破坏根特征驳：混双凝土室先压曲碎，狐受拉反钢筋架未能寒屈服未出磨现一传条集肯中的深临界受裂缝顷，裂忍缝多唇而细是脆泼性破磁坏平衡控配筋秤梁：预钢筋弓屈服救与砼续压碎岗同时代发生垦。最大舱配筋脸率ρma帮x：平衡橡配筋骨梁所移相应江的配绢筋率损，它殖是保让证受途拉钢岩筋能疮够达维到屈顿服的后最大论配筋云率。4、少萝筋梁破坏贿特征铲：拉艘区砼彩开裂漆，受狱拉钢海筋很宣快达接到屈兔服，称甚至彩被拉暴断。出现乐一条测裂缝经宽度抽很大奥，延辛伸至派梁顶涌的集蛛中裂归缝。是脆宽性破怠坏最小咱配筋凳率ρm拐in：裂缝师一出姿现受赴拉钢秒筋即胆屈服遭。二、阅受弯构揪件正吨截面皇承载谅力计祸算的之基本刺原则1、基闲本假银定⑴平截雾面假绑定--歼-截面当应变骆保持暴平面⑵不讲考虑篇混凝悠土的盆抗拉犁强度⑶采驶用理谎想化刺的材夕料应某力－难应变山关系目录2、等橡效矩狂形应善力图距形受压授区混忘凝土费的应煎力图扎形为雾抛物份线加管直线脸，为聚方便料计算彼，规遇范规妹定，悬受压骄区混您凝土兆的应牵力图爪形简押化为蠢等效购矩形苗应力奔图形钩。等效互原则局是⑴妨受压没区混矛凝土尖的合原力大煮小不炒变⑵受捏压区糊混凝朋土的菌合力盲作用京点位炉置不病变3、极萄限弯延矩Mu计算墙公式4、界手限相拼对受狠压高亚度ξb和最钢大配际筋率ρma荐x界限脾相对批受压滚高度ξb：见P4菠00附表D1渔0若ξ≤纤ξb，则美为适穿筋梁；铁否则压为超叮筋梁杰。最大僚配筋蛇率ρma俯x，与ξb有直接蓬关系材。见P1展60式（6－14）5、最私小配宁筋率ρmi买n最小铜配筋站率ρmi观n的具体鹊数据害见P3掀98附表D7若ρ≤ρmi熄n，则为拿少筋梁考。目录三、踏单筋比矩形肚截面泳受弯淡构件岩正截连面承益载力掉计算1、基级本公胜式及困其适仙用条身件2、设计粥题①已外知：b×妇h，砼、隔钢筋番的强痰度等是级，薪弯矩睬设计慈值M。求：芽所需都受拉展钢筋买截面妹面积As。②步骤沈：适用编条件复：①②②、烦步骤：3、复皆核题①已摊知：混税凝土走强度马等级海和纵塞向受间拉钢岸筋的填级别倒、构覆件截设面尺冲寸b、h，钢筋宅截面案面积As。求：俱截面昆受弯苍承载恩力（态极限似弯矩听）Mu。或已咐知承呜载力格设计辩值M，复核污此截快面是尸否安恒全。四、凡双筋津矩形坦截面费受弯裕构件绢正截屈面承营载力门计算1.应用省情况截面秤的弯础矩较裕大，烧高度谢不能判无限柿制地虾增加bh0h截面姐承受蜘正、题负变柿化的讲弯矩对箍徒筋有科一定太要求损防止核纵向朽凸出基本清公式校及其晨适用端条件适用季条件直：①②五、T形截女面受川弯构匠件正据截面伸承载舅力计竿算因为索受弯驰构件潜开裂湾以后牛，受物拉区壤砼开首裂退姨出工恨作，该钢筋朝承担舒大部朋分拉鼠应力逝。因智此去航掉下针部的帜砼，凡钢筋巨集中启布置辩于梁称的中枪间，尿但重着心高漆度不补变。优点布：量减轻焦构建吵自重的节约栽材料b

bf

b

bf’

bf’

（a）T形截面T形截面b

（b）工形截面

一、T形截想面的肝基本鼓概念１、T形截巾面产匀生的振过程T形截随面由寻腹板闷（b×仍h）和翼秩缘〔（bf’-b）×hf’〕组成隔。２、T形截受面构挑件应早用范写围预制踢吊车住梁卸檩条盗槽绍形板叉空禽心板盏现康浇整皂体肋沟梁楼竹盖（延负弯绳矩除恢外）判断陕梁是拖按矩恰形还尖是按T形截棕面计术算，懂关键材是看冈其受续压区某所处行的部茫位。程若受轨压区偷位于震翼缘俯，则圾按T形截营面计虚算；昂若受瓣压区兔位于旗腹板颜，则复应按搁矩形队截面弟计算念。3.翼缘倒的计耍算宽午度

1fcbf’见教花材表4-阀64、截矿面分销类根据搞中和羊轴的霞位置铃，T形截锤面可西以分范为两轮类：第Ⅰ类T形截勉面：邀中和讽轴位议于翼鞭缘内久，x≤hf’第Ⅱ类T形截缸面：单中和陕轴位居于腹蹲板内废，x＞hf’中和容轴位管于翼今缘中和钉轴位带于腹驱板一、厚概述弯筋箍筋PPs纵筋弯剪食段统称浓腹筋饰--硬--膛帮助燥混凝搅土梁触抵御避剪力有腹梳筋梁狠--痛--蜘既有龄纵筋开又有铅腹筋无腹裤筋梁独--怪--驱只有萝纵筋剑无腹扛筋hbAsv1箍筋格肢数PP剪力引起的斜裂缝弯矩引起的垂直裂缝斜擦截宝面2、破辱坏形箭态引入阁一概国念：宝剪跨申比反映侧了集仁中力沉作用素截面缸处弯赞矩M和剪册力V的比绪例关依系计算惑剪跨吵比广义否剪跨速比bhh0AsPPaa2、破灿坏形蜡态

<1苗或

较大爱但腹床筋配倦置较辈多时区，斜压破坏闸，腹伸筋在疗破坏送时未磁屈服1

3时虏，剪压破坏伶，腹嘴筋屈末服后册，剪欠压区南混凝欢土压译碎

>3宁且腹弯筋配肃置量迟较小秤时，斜拉破坏急，腹压筋用此量太怪少，宗起不难到应恼有的哪作用设计若时应朵避免番出现请此二萍种破秀坏形滥态3、抗谷剪机虹制以剪动压破象坏为绍例

‘VuVcCcViTsaTvTb4、影篮响有泻腹筋菠梁抗横剪承墓载力崇的因姑素1.灶剪跨嫌比-题--雹-和慢无腹名筋梁熊类似0.40.30.20.1012345

斜压剪压斜拉PPaa2.败混凝洁土的缓强度词与腹钞筋的饮配筋摄量混凝缴土的碌强度须提高在一柱定的拐范围摇内，腹县筋配他筋率炭增大抗剪击承载披力提竟高抗剪晕承载兽力提唇高此外震，梁舅的截沿面尺丝式寸和逆截面踢形状洁也对五斜截封面承验载力打有所壤影响嗽。四、膝斜截锤面承摇载力庙计算hbAsv1P由试孔验确躬定1、出计算虎公式惰建立妖模型采用恐图中豆所示聋的脱迎离体韵为模专型，强认为回抗剪谈承载华力主鸡要有岔三部轿分组仆成：Vu芬=Vc覆+V传sv捧+V互sb①斜裂喂缝上乖端或样受压跌区砼盟提供息的抗秩剪能侍力Vc；②穿过妨斜裂革缝的登箍筋模提供辽的抗把剪能彼力Vs贩v；③穿过有斜裂饼缝的律弯起杂钢筋班提供载的抗关剪能崭力Vs悉b。2、只配箍量筋梁丸的受汇剪承饶载力Vu《混凝撞土结阶构设掩计规鼻范》（GB桃50旁01缠0）取试侄验结教果的肉下包尼值：集中旋荷载忽下或幕集中骆荷载间引起毛的支恳座边辱缘的舒剪力孕占总保剪力75峡%以上鉴的独煎立梁矩形所、T形、I形截鸭面的顽一般献受弯途构件3、毛不配宵箍筋着的一坊般板外类受烘弯构焦件的误抗剪会承载证力4、附配置努弯筋她和箍协筋的六受弯糊构件打的抗袄剪承挨载力考虑雷到弯俩筋位短于斜随裂缝偶顶端喘时达陵不到禁屈服螺强度伶而引嫩入的勒修正易系数PPs

s5、计算巨公式倡的适异用条益件Ash0bf’bhf’hasAsbf’As’bfhh0hfhf’bbhh0As①抗迁剪承绘载力牌的上璃限：运最小旧截面六尺寸许及最医大配祸箍率藏（避你免斜冷压破枝坏）当hw/b

4时矩形引截面爆取h0；T形取h0-hf’；I形取h-hf’-hf当hw/b>6时当4占<hw/b

6时按线宪性插赛值对T形或I形截哥面的乌简支感受弯树构件宫，当乌有实步际经缘瑞验时那，②抗括剪承奥载力骡的下拾限：倘最小茶配箍般率ρsv水,m府in（避免斑斜拉讽破坏姑）6.计算泡截面把的位日置112233*支亦座边赖缘处稿截面迹1-轨1*纵乞筋弯宪起点延处截惭面2轮-2*箍姜筋面鼻积或页间距泛改变沫处截损面3神-3*腹讯板宽肥度改君变处溉截面计算喂步骤控：①应饮用如森下公烘式验珍算截支面尺煌寸是礼否满鹿足要呜求，语不满奸足时僵应当忘加大营截面搭面积垂或提别高混廊凝土堂强度近等级漂；②根涌据公碑式及辜验算萝是否砌需要僻进行集计算石配筋疯；③计澡算箍阶筋数汤量：一般苗受弯酒构件集中茎荷载川为主枕的受勤弯构焦件一般队取n＝嚷２，选取踏箍筋太间距筒或面尚积，彩即可棉计算抢出另猾一个叛未知羊数。当hw/b≤4时当hw/b≥6时当4悟≤hw/b≤6时深按线老性内蒸插法案确定芹。④如弹果此比时箍僻筋面摆积过做大或脚间距待过小谱，则忌可弯陡起纵狐筋协谜助抗仍剪。润此时条箍筋伏先选阅定面碰积和搁间距氧，带滔入公度式计框算出别弯起俗钢筋辱将要禽承担羡的剪心力：角度赠取4铺5度崇，则佩可以爬计算斜出Asb。⑤验算肠配箍巾率，歉检查云各项脚构造宽要求粥是否呆满足似，如饭箍筋继的间价距，嘱弯起抬钢筋逗弯起阶点的鸭位置妖等。6.迫4预应洪力混气凝土渔的基驻本概陪念１、狠预应箱力构均件宫基本门原理飘：预先鼻在混愤凝土受拉毫区施虽加压泥应力，使稻其减裁小或随抵消历荷载泉引起满的拉柔应力竞，将删构件角受到血的拉茅应力魄控制磨在较桐小范穿围，辈甚至袍处于食受压饰状态默，即忘可控制市构件创裂缝匹宽度，甚仰至可芹以使膝构件不产岔生裂脏缝。预应举力与绘木桶抹鸡：木桶丑在制遮作过屿程中乘，用症铁箍滥把木刻板箍养紧，浊目的仿是为持了使竞木板画间产彻生环昏向预茄压力膏，装昏水或哑装汤丢后，昂由水馋产生光环向护拉力碎，预因压力堡抵消景掉全孙部拉章力，倦就不缸会漏限水。2、预肌应力逢混凝昌土的醋分类分为全预弱应力竭混凝础土和部份愧预应盒力混盖凝土两类咸。在使咸用荷缸载作推用下廉，不周允许阶截面撕上混吓凝土权出现舍拉应忌力的洁构件乐，称衡为全预怖应力彻混凝岗土，属延严格勒要求世不出抗现裂姻缝的圈构件栏；允许掉出现铲裂缝华，但户最大俗裂缝业宽度灵不超清过允爪许值哗的构旅件，惜则称正为部分咸预应排力混负凝土，属朵允许舱出现肆裂缝太的构卡件。2、预扔应力腿混凝哀土的潮分类按照粘结露方式，预木应力友混凝戚土还拳可分调为有粘相结预井应力待混凝恳土和无粘梯结预诊应力备混凝若土。无粘划结预价应力止混凝印土，岔是指云配置快无粘股结预片应力习钢筋衔的后幸张法慰预应辣力混帖凝土朽。无粘床结预柴应力叹钢筋选是将知预应吊力钢僻筋的筹外表担面涂遗以沥贡清、授油脂骗或其总他润舅滑防底锈材荷料，束以减戴小摩霞擦力旁并防抓锈蚀霉，并致用塑选料套如管或岸以纸散带、压塑料善带包枕裹，附以防秀止施饺工中间碰坏浴涂层验，并稿使之复与周划围混龙凝土婶隔离填，而沙在张远拉时说可沿言纵向由发生免相对渴滑移符的后绕张预燃应力唱钢筋