第五章受彎構(gòu)件正

第五章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 5 1受彎構(gòu)件的形式及基本要求常見(jiàn)截面形式如圖 以工業(yè)與民用建筑為例 簡(jiǎn)單介紹如下三方面問(wèn)題 一是受彎構(gòu)件的最小截面高度 二是截面尺寸的模數(shù)化 三是鋼筋混凝土梁的合理高寬比問(wèn)題 梁的截面尺寸既要考慮模板尺寸 通常木模以20mm 鋼模以50mm為模數(shù) 也要使構(gòu)件的截面尺寸統(tǒng)一 方便施工 現(xiàn)澆梁 板的截面尺寸宜按下述采用 1 矩形截面梁的高寬比h b一般取2 0 3 5 T形截面梁的h b一般取2 5 4 0 此處b為梁肋寬 矩形截面的寬度或T形截面的肋寬b一般取為100mm 120mm 150mm 180mm 200mm 220mm 250mm和300mm 300mm以下級(jí)差為50mm 括號(hào)中的數(shù)值僅用于木模 2 梁的高度采用h 250 300 350 750 800 900 1000mm等尺寸 800mm以下級(jí)差為50mm 以上為100mm 3 現(xiàn)澆板的寬度一般較大 設(shè)計(jì)時(shí)可取單位寬度 b 1000mm 進(jìn)行計(jì)算 其厚度除應(yīng)滿足各項(xiàng)功能要求外 尚應(yīng)滿足下表的要求 板的保護(hù)層厚度一般取15 C20 mm 所以計(jì)算板的配筋時(shí) 一般可取h0 h 20mm 但對(duì)露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境下的板 板的保護(hù)層厚度取20mm 其有效厚度h0 h 25mm 5 1 2梁和板的構(gòu)造1 梁的構(gòu)造鋼筋混凝土梁的鋼筋一般有 縱向受拉鋼筋 也稱主筋 箍筋 斜筋 也稱彎起鋼筋 縱向受壓鋼筋 雙筋梁 和架立鋼筋 如圖所示 1 縱向受拉鋼筋 通常在彎矩作用下的受拉區(qū)平行于梁的軸線布置 當(dāng)受壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度不足時(shí) 有時(shí)也在受壓區(qū)布置縱向受力鋼筋 稱為縱向受壓鋼筋 相應(yīng)的梁稱為雙筋梁 宜采用HRB400或RRB400 級(jí)鋼筋 和HRB335 級(jí)鋼筋 常用直徑為12mm 14mm 16mm 18mm 20mm 22mm和25mm 縱向受力鋼筋不少于兩根 布置在截面的角部 設(shè)計(jì)中若需要兩種不同直徑的鋼筋 鋼筋直徑相差至少2mm 以便于在施工中能用肉眼識(shí)別 對(duì)于綁扎的鋼筋骨架 其縱向受力鋼筋的直徑 當(dāng)梁高為300mm及以上時(shí) 不應(yīng)小于10mm 當(dāng)梁高小于300mm時(shí) 不應(yīng)小于6mm 為了便于澆注混凝土以保證鋼筋周?chē)炷恋拿軐?shí)性 縱筋的凈間距應(yīng)滿足圖4 2所示的要求 若鋼筋必須排成兩排時(shí) 上 下兩排鋼筋應(yīng)當(dāng)對(duì)齊 梁內(nèi)縱向受力鋼筋的凈距及鋼筋的最小保護(hù)層厚度應(yīng)滿足下圖的要求 2 腹筋 腹筋是箍筋和斜筋 又稱彎起鋼筋 的統(tǒng)稱 箍筋垂直于梁軸線布置 其作用除了主要抵抗斜截面上部分剪力外 還要固定縱向受力鋼筋位置 和其它鋼筋一起形成鋼筋骨架 保證受拉鋼筋和受壓區(qū)的良好聯(lián)系及保證縱向受壓鋼筋的穩(wěn)定 梁的箍筋宜采用HPB235 級(jí)鋼筋 HRB335 級(jí)鋼筋 和HRB400 級(jí)鋼筋 級(jí)別的鋼筋 常用直徑是6mm 8mm和10mm 彎起鋼筋 斜筋 通常由富余的縱筋彎起而成 以抵抗斜截面上的剪力 當(dāng)富余縱筋彎起不足以抵抗剪力時(shí) 也可以另外加設(shè)鋼筋 3 架立鋼筋 作用是與其它鋼筋一起形成鋼筋骨架 按構(gòu)造要求確定 不需要計(jì)算確定 在受壓區(qū)布 置的縱向鋼筋 其數(shù)量不少于兩根 其直徑與梁的跨度有關(guān) 當(dāng)梁的跨度l6m時(shí) 其直徑不小于12mm 2 梁式板的構(gòu)造梁式板又稱單向板 即認(rèn)為它只沿一個(gè)跨度方向傳遞荷載 板內(nèi)鋼筋一般有縱向受拉鋼筋與分布鋼筋兩種 1 受力鋼筋 受力鋼筋沿跨度方向 或兩個(gè)方向中跨度較短方向 布置 其主要作用同梁的縱向受拉鋼筋 抵抗荷載彎矩在截面受拉區(qū)產(chǎn)生的拉應(yīng)力 常用HPB235 級(jí)鋼筋 HRB335 級(jí)鋼筋 和HRB400 級(jí)鋼筋 級(jí)別鋼筋 常用直徑是6mm 8mm 10mm和12mm 其中現(xiàn)澆板的板面鋼筋直徑不宜小于8mm 如圖所示 鋼筋間距常為70一200mm 還應(yīng)注意 采用綁扎鋼筋時(shí) 受力鋼筋的間距應(yīng)滿足 板厚h 150mm時(shí) 不應(yīng)大于200mm h 150mm時(shí) 不應(yīng)大于1 5h 且不應(yīng)大于250mm 2 分布鋼筋 構(gòu)造確定 垂直于受力鋼筋并布置在受力鋼筋內(nèi)側(cè) 其作用是與受力鋼筋一起形成鋼筋網(wǎng) 固定受力鋼筋位置 將荷載分散傳遞給受力鋼筋 承受因混凝土收縮和溫度變化引起的拉應(yīng)力 分布鋼筋宜采用HPB235 級(jí)鋼筋 和HRB335 級(jí)鋼筋 級(jí)別的鋼筋 常用直徑是6mm和8mm 單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不應(yīng)小于單位寬度上受力鋼筋截面面積15 分布鋼筋的間距不應(yīng)大于250mm 直徑不宜小于6mm 5 2正截面承載力計(jì)算的基本規(guī)定5 2 1基本假定1 平截面假定 在構(gòu)件受荷以后 截面的應(yīng)變沿截面高度保持線形分布 2 受拉區(qū)混凝土不參與工作3 混凝土的壓應(yīng)力與壓應(yīng)變之間的關(guān)系曲線是由一條二次拋物線及一條水平線組成的 如圖 上升段 c 0 水平段 0 c cu c fc 0 0 002混凝土應(yīng)力達(dá)fc時(shí)的壓應(yīng)變 cu 0 0033混凝土極限壓應(yīng)變 4 鋼筋應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積 但不大于其設(shè)計(jì)強(qiáng)度 取縱向受拉鋼筋應(yīng)變 s 0 01 混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定受拉鋼筋 s 0 01 實(shí)際是給定了鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的破壞準(zhǔn)則 規(guī)定混凝土極限壓應(yīng)變值最大不超過(guò)0 0033 規(guī)定極限壓應(yīng)變值 cu 實(shí)際是給定了混凝土單軸受壓情況下的破壞準(zhǔn)則 5 2 2計(jì)算簡(jiǎn)圖 實(shí)用上取等效矩形應(yīng)力圖來(lái)取代實(shí)際受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖等效的條件是不影響其原有的正截面抗彎承載力 1 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力的合力C大小不變 即兩圖形的面積相等 2 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力的合力的作用線位置不變 即兩圖形的形心位置不變 也即內(nèi)力偶臂Z大小不變 Z 等于C到fyAs的距離 可分別得到 1稱為等效矩形應(yīng)力圖形系數(shù) 系數(shù) 1的取值為 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50時(shí) 1取為0 8 當(dāng)為C80時(shí) 1取為0 74 其間按直線內(nèi)插法取用 1為考慮混凝土壓應(yīng)力不均勻系數(shù) 1的取值為 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50時(shí) 1取為1 0 當(dāng)為C