樓屋蓋—梁構(gòu)造與詳圖識讀

1、 鋼筋混凝土樓屋蓋鋼筋混凝土樓屋蓋認(rèn)識樓屋蓋認(rèn)識樓屋蓋n常見的樓屋蓋由常見的樓屋蓋由梁和板梁和板組成組成n梁和板梁和板是建筑工程中典型的受彎構(gòu)件，也是建筑工程中典型的受彎構(gòu)件，也是應(yīng)用最廣泛的構(gòu)件是應(yīng)用最廣泛的構(gòu)件 n二者的區(qū)別在于，二者的區(qū)別在于，梁的截面高度一般大于梁的截面高度一般大于截面寬度截面寬度，而板的截面高度則遠(yuǎn)小于截面而板的截面高度則遠(yuǎn)小于截面寬度寬度 單元單元1 梁的構(gòu)造與詳圖識讀梁的構(gòu)造與詳圖識讀教學(xué)目標(biāo)：1、理解梁的鋼筋的作用、理解梁的鋼筋的作用2、能識讀梁的鋼筋詳圖、能識讀梁的鋼筋詳圖 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞有兩種情況：一種是由彎矩引鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞有兩種情況：

2、一種是由彎矩引起的，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直，稱為沿起的，破壞截面與構(gòu)件的縱軸線垂直，稱為沿正截面破壞正截面破壞；另；另一種是由彎矩和剪力共同作用引起的，破壞截面是傾斜的，稱一種是由彎矩和剪力共同作用引起的，破壞截面是傾斜的，稱為沿為沿斜截面破壞斜截面破壞，如圖所示。，如圖所示。 試驗表明，梁的正截面破壞形式主要與梁內(nèi)縱向受拉鋼試驗表明，梁的正截面破壞形式主要與梁內(nèi)縱向受拉鋼筋的配筋率有關(guān)，根據(jù)配筋率的不同，可將梁分為適筋梁、筋的配筋率有關(guān)，根據(jù)配筋率的不同，可將梁分為適筋梁、超筋梁、少筋梁。配筋率超筋梁、少筋梁。配筋率用下式計算：用下式計算： =As bh0 式中：式中： As 縱向受拉鋼

3、筋截面面積縱向受拉鋼筋截面面積 bh0混凝土有效截面面積，混凝土有效截面面積， 按圖陰影面積計算按圖陰影面積計算 2 2）破壞性質(zhì)：破壞性質(zhì)：梁破壞前產(chǎn)生較大的撓度和塑性變形，梁破壞前產(chǎn)生較大的撓度和塑性變形， 有明顯的破壞預(yù)兆，屬塑性破壞。有明顯的破壞預(yù)兆，屬塑性破壞。 3 3）承載能力：承載能力：取決于配筋率取決于配筋率 、鋼筋的強度等級和混、鋼筋的強度等級和混 凝土的強度等級。凝土的強度等級。 適筋梁(a)1 1）破壞特征：破壞特征：受拉區(qū)鋼筋先達(dá)到屈服強度，后壓區(qū)混受拉區(qū)鋼筋先達(dá)到屈服強度，后壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞。凝土被壓碎而破壞。1 1、適筋梁破壞適筋梁破壞塑性破壞塑性破壞 超筋梁

4、(b)max 1 1）破壞特征：破壞特征：破壞時壓區(qū)混凝土被壓碎，而拉區(qū)鋼破壞時壓區(qū)混凝土被壓碎，而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力未達(dá)到屈服強度。筋應(yīng)力未達(dá)到屈服強度。 2 2）破壞性質(zhì)：破壞性質(zhì)：裂縫比較密，寬度較細(xì)，破壞前沒有明顯裂縫比較密，寬度較細(xì)，破壞前沒有明顯的破壞預(yù)兆，屬脆性破壞的破壞預(yù)兆，屬脆性破壞 3 3）承載能力：承載能力：取決于混凝土的抗壓強度取決于混凝土的抗壓強度 2 2、超筋梁破壞超筋梁破壞脆性破壞脆性破壞 3 3、少筋梁破壞少筋梁破壞脆性破壞脆性破壞 min1 1）破壞特征：破壞特征：拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋到屈服強度，拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋到屈服強度，梁很快破壞。梁很快破壞。

5、2 2）破壞性質(zhì)：破壞性質(zhì)：梁破壞前出現(xiàn)一條集中裂縫，寬度較大，梁破壞前出現(xiàn)一條集中裂縫，寬度較大，但很突然，屬脆性破壞。但很突然，屬脆性破壞。 3 3）承載能力：承載能力：取決于混凝土的抗拉強度取決于混凝土的抗拉強度 圖3-10 梁的破壞特征少筋梁(c) 受彎構(gòu)件在加載至破壞的過程中，隨著荷載的增加及混凝土受彎構(gòu)件在加載至破壞的過程中，隨著荷載的增加及混凝土塑性變形的發(fā)展，對正常配筋的梁，其正截面上的應(yīng)力和應(yīng)變發(fā)塑性變形的發(fā)展，對正常配筋的梁，其正截面上的應(yīng)力和應(yīng)變發(fā)展過程可分以下三個階段展過程可分以下三個階段 ：第第I階段（彈性工作階段）階段（彈性工作階段） 構(gòu)件開始承受荷載時彎矩很小，正

6、截面構(gòu)件開始承受荷載時彎矩很小，正截面中和軸以上的混凝土處于受壓狀態(tài)，中和軸中和軸以上的混凝土處于受壓狀態(tài)，中和軸以下的混凝土處于受拉狀態(tài)，同時，配置在以下的混凝土處于受拉狀態(tài)，同時，配置在受拉區(qū)的縱向受拉鋼筋也承擔(dān)一部分拉力，受拉區(qū)的縱向受拉鋼筋也承擔(dān)一部分拉力，這時由于混凝土的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力都很小，這時由于混凝土的壓應(yīng)力及拉應(yīng)力都很小，應(yīng)力和應(yīng)變幾乎成直線關(guān)系，混凝土應(yīng)力分應(yīng)力和應(yīng)變幾乎成直線關(guān)系，混凝土應(yīng)力分布圖形接近三角形，此時相當(dāng)于材料的彈性布圖形接近三角形，此時相當(dāng)于材料的彈性工作階段，工作階段，如圖如圖3-9（a） 所示。所示。 sAsMsAsMcra圖圖3-9（a）當(dāng)彎矩增大時

7、，混凝土的拉應(yīng)力，壓力和鋼筋的拉應(yīng)當(dāng)彎矩增大時，混凝土的拉應(yīng)力，壓力和鋼筋的拉應(yīng)力也隨之增大。受拉區(qū)混凝土表現(xiàn)出明顯的塑性特征，力也隨之增大。受拉區(qū)混凝土表現(xiàn)出明顯的塑性特征，應(yīng)變較應(yīng)力增加快，故應(yīng)力和應(yīng)變不再是直線關(guān)系，應(yīng)變較應(yīng)力增加快，故應(yīng)力和應(yīng)變不再是直線關(guān)系，應(yīng)力分布呈曲線形。截面處于將裂未裂的極限狀態(tài)。應(yīng)力分布呈曲線形。截面處于將裂未裂的極限狀態(tài)。而在受壓區(qū)，由于混凝土的最大壓應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗壓而在受壓區(qū)，由于混凝土的最大壓應(yīng)力遠(yuǎn)小于其抗壓強度，受壓區(qū)塑性變形發(fā)展不明顯，其應(yīng)力圖形仍接強度，受壓區(qū)塑性變形發(fā)展不明顯，其應(yīng)力圖形仍接近三角形，這種應(yīng)力狀態(tài)稱為抗裂極限狀態(tài)，近三角形，這種應(yīng)

8、力狀態(tài)稱為抗裂極限狀態(tài)，圖圖3-9（a）a所示，這時截面所能承擔(dān)的彎矩所示，這時截面所能承擔(dān)的彎矩Mcr稱抗裂彎稱抗裂彎矩。此時的應(yīng)力分布狀態(tài)，作為矩。此時的應(yīng)力分布狀態(tài)，作為抗裂驗算抗裂驗算的依據(jù)。的依據(jù)。 當(dāng)彎矩繼續(xù)增加時，受拉區(qū)混凝土的拉應(yīng)變超過當(dāng)彎矩繼續(xù)增加時，受拉區(qū)混凝土的拉應(yīng)變超過其極限拉應(yīng)變，于是受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫。截面進(jìn)入第其極限拉應(yīng)變，于是受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫。截面進(jìn)入第階段，即帶裂縫工作階段。隨著彎矩的不斷增加，階段，即帶裂縫工作階段。隨著彎矩的不斷增加，裂縫逐漸向上擴展，中和軸逐漸上移，由于裂縫的裂縫逐漸向上擴展，中和軸逐漸上移，由于裂縫的出現(xiàn)和擴展，使梁正截面的受力特點產(chǎn)生明顯的

9、變出現(xiàn)和擴展，使梁正截面的受力特點產(chǎn)生明顯的變化。裂縫出現(xiàn)后，在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土大化。裂縫出現(xiàn)后，在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土大部分退出工作，拉力幾乎全部由受拉鋼筋承部分退出工作，拉力幾乎全部由受拉鋼筋承擔(dān)，在擔(dān)，在裂縫出現(xiàn)的瞬間，鋼筋應(yīng)力突然增大很多。由于受裂縫出現(xiàn)的瞬間，鋼筋應(yīng)力突然增大很多。由于受壓區(qū)應(yīng)變不斷增大，受壓區(qū)混凝土呈現(xiàn)出一定的塑壓區(qū)應(yīng)變不斷增大，受壓區(qū)混凝土呈現(xiàn)出一定的塑性特征，應(yīng)力圖形呈曲線形，性特征，應(yīng)力圖形呈曲線形，如圖如圖3-9（b）。第。第階段的應(yīng)力狀態(tài)代表了受彎構(gòu)件在使用時的應(yīng)力狀階段的應(yīng)力狀態(tài)代表了受彎構(gòu)件在使用時的應(yīng)力狀態(tài)，故本階段的應(yīng)力狀態(tài)即作為態(tài)，故

10、本階段的應(yīng)力狀態(tài)即作為裂縫寬度裂縫寬度和和變形驗變形驗算算的依據(jù)。的依據(jù)。第第階段（帶裂縫工作階段）階段（帶裂縫工作階段）sAsMfyAsMya圖圖3-9（b） 當(dāng)彎矩繼續(xù)增加，鋼筋應(yīng)力不斷增大，直至達(dá)到當(dāng)彎矩繼續(xù)增加，鋼筋應(yīng)力不斷增大，直至達(dá)到屈服強度屈服強度fy，這時截面所能承擔(dān)的彎矩稱為屈服彎矩，這時截面所能承擔(dān)的彎矩稱為屈服彎矩My。它標(biāo)志截面即將進(jìn)入破壞階段，即為第。它標(biāo)志截面即將進(jìn)入破壞階段，即為第階段階段極限狀態(tài)，以極限狀態(tài)，以如圖如圖3-9（b） a表示表示 。第第階段（屈服階段）（破壞階段）階段（屈服階段）（破壞階段） 當(dāng)彎矩繼續(xù)增加時，由于受拉鋼筋的應(yīng)力已當(dāng)彎矩繼續(xù)增加時，

11、由于受拉鋼筋的應(yīng)力已達(dá)到屈服強度達(dá)到屈服強度fy，受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力隨之增，受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力隨之增大，梁正截面上的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)入第大，梁正截面上的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)入第階段階段,即即破壞階段。這時受拉鋼筋的應(yīng)力保持屈服強破壞階段。這時受拉鋼筋的應(yīng)力保持屈服強度不變，鋼筋的應(yīng)變迅速增大，受拉區(qū)混凝度不變，鋼筋的應(yīng)變迅速增大，受拉區(qū)混凝土的裂縫迅速向上擴展，中和軸繼續(xù)上移，土的裂縫迅速向上擴展，中和軸繼續(xù)上移，受壓區(qū)混凝土高度縮小，混凝土壓應(yīng)力迅速受壓區(qū)混凝土高度縮小，混凝土壓應(yīng)力迅速增大，壓應(yīng)力呈顯著曲線分布，增大，壓應(yīng)力呈顯著曲線分布，如如圖圖3-9(c)。受壓邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，混受壓邊

12、緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎，截面即告破壞，亦即截面達(dá)到凝土被壓碎，截面即告破壞，亦即截面達(dá)到第第階段的極限，階段的極限，圖圖3-9(c) a所示，此時截所示，此時截面所承擔(dān)的彎矩即為破壞彎矩面所承擔(dān)的彎矩即為破壞彎矩Mu，這時的應(yīng)，這時的應(yīng)力狀態(tài)即作為構(gòu)件力狀態(tài)即作為構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)計算承載能力極限狀態(tài)計算的的依據(jù)。依據(jù)。T=fyAsMua圖圖3-9（c）fyAsMx0z 綜上所述，對于適筋梁，其破壞是始綜上所述，對于適筋梁，其破壞是始于受拉鋼筋屈服，此時受壓區(qū)混凝土應(yīng)于受拉鋼筋屈服，此時受壓區(qū)混凝土應(yīng)力峰值及邊緣纖維壓應(yīng)變并未達(dá)到其極力峰值及邊緣纖維壓應(yīng)變并未達(dá)到其極限值

13、，因而混凝土并未被壓碎，還需施限值，因而混凝土并未被壓碎，還需施加一定彎矩（即加一定彎矩（即My增大到增大到Mu）。但是，）。但是，由于鋼筋已經(jīng)屈服將產(chǎn)生很大塑性變形，由于鋼筋已經(jīng)屈服將產(chǎn)生很大塑性變形，使裂縫急劇開展和撓度急劇增大，將給使裂縫急劇開展和撓度急劇增大，將給人以明顯預(yù)兆，這種破壞稱為人以明顯預(yù)兆，這種破壞稱為“延性破延性破壞壞”，如圖如圖3-10b。由于適筋梁的材料強由于適筋梁的材料強度能充分發(fā)揮，因而它是作為設(shè)計依據(jù)度能充分發(fā)揮，因而它是作為設(shè)計依據(jù)的一種破壞形式。的一種破壞形式。一、梁的分類一、梁的分類按照支撐情況不同分為按照支撐情況不同分為u 簡支梁簡支梁 u 連續(xù)梁連續(xù)梁

14、u 外伸梁外伸梁簡支梁簡支梁連續(xù)梁連續(xù)梁外伸梁外伸梁1、n為了便于施工和模板配套，梁的截面尺寸采用模數(shù)制。n梁的寬度：120、150、180、200、220、250， b250時以50mm為模數(shù)進(jìn)級，n梁的高度：250、300、350、400，h800mm時以50mm為模數(shù)，h800mm時以100mm模數(shù)進(jìn)級。二、梁的構(gòu)造二、梁的構(gòu)造2、n梁的高度h：可根據(jù)梁的跨度L擬定，一般情況?。?/8-1/12 ）Ln梁的寬度b：可根據(jù)梁高度擬定。n矩形: b=（1/2.5-1/2）hnT形: b=（1/4-1/2.5） h3、 結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋外邊緣至構(gòu)件表面范圍用結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋外邊緣至構(gòu)件表面范圍用于

15、保護(hù)鋼筋的混凝土。于保護(hù)鋼筋的混凝土。4、 5、梁的鋼筋素混凝土素混凝土簡支梁簡支梁破壞破壞http:/ 想一想：為什么素混凝土梁在兩集中荷載想一想：為什么素混凝土梁在兩集中荷載作用下，隨著荷載的增大，跨中下部產(chǎn)生作用下，隨著荷載的增大，跨中下部產(chǎn)生裂縫而破壞？裂縫而破壞？ P PMPl/3VPl/3 l/3 l/3簡支梁彎矩和剪力作用下裂縫圖簡支梁彎矩和剪力作用下裂縫圖用板和梁都是受彎構(gòu)件板和梁都是受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件的變形特點：以中和軸為分界線一部分受拉，一部受彎構(gòu)件的變形特點：以中和軸為分界線一部分受拉，一部分受壓分受壓向下凸為下部受拉向下凸為下部受拉向上凸為上部受拉向上凸為上部受拉混凝土的

16、特點是抗壓不抗拉，受力鋼筋主要用來幫助混凝土混凝土的特點是抗壓不抗拉，受力鋼筋主要用來幫助混凝土抗拉抗拉簡支梁配筋示意圖簡支梁配筋示意圖簡支梁的鋼筋種類n下部縱向受拉鋼筋下部縱向受拉鋼筋：與受壓區(qū)混凝土形成力偶共同承擔(dān)：與受壓區(qū)混凝土形成力偶共同承擔(dān)彎彎矩矩n箍筋箍筋：主要承受主要承受剪力剪力和和扭矩扭矩 n上部架立鋼筋上部架立鋼筋：固定箍筋的正確位置固定箍筋的正確位置和和形成鋼筋骨架形成鋼筋骨架，還，還可以可以承受由于混凝土收縮及溫度變化產(chǎn)生的拉力承受由于混凝土收縮及溫度變化產(chǎn)生的拉力。( (構(gòu)造構(gòu)造確定）確定）n彎起鋼筋：彎起鋼筋：在跨中和縱向受拉鋼筋一樣可以在跨中和縱向受拉鋼筋一樣可以承

17、擔(dān)正彎矩承擔(dān)正彎矩；在支座附近彎起后，其彎起段可以在支座附近彎起后，其彎起段可以承受剪力承受剪力 根據(jù)連續(xù)梁的變形圖想一想：連續(xù)梁根據(jù)連續(xù)梁的變形圖想一想：連續(xù)梁跟簡支梁一樣全跨度下部受拉嗎？跟簡支梁一樣全跨度下部受拉嗎？20kN/m20kN/m負(fù)彎矩筋被截斷負(fù)彎矩鋼筋通長鋼筋兩跨連續(xù)框架梁縱筋示意圖兩跨連續(xù)框架梁縱筋示意圖箍筋n作用：承受剪力和扭矩n形式：（a）單肢箍）單肢箍 （b）雙肢箍）雙肢箍 （c）四肢箍）四肢箍雙肢箍雙肢箍 腰筋腰筋梁側(cè)面構(gòu)造鋼筋（梁側(cè)面構(gòu)造鋼筋（G）梁側(cè)面受扭縱向鋼筋（梁側(cè)面受扭縱向鋼筋（N）作用：抗扭作用：抗扭（構(gòu)造確定）（構(gòu)造確定）腰筋腰筋伸入支座內(nèi)長度柱被截斷

18、負(fù)彎矩鋼筋通長鋼筋梁腹板高度大于等于梁腹板高度大于等于450mm450mm時，側(cè)面沿高度每隔時，側(cè)面沿高度每隔200mm200mm設(shè)縱向構(gòu)造筋。設(shè)縱向構(gòu)造筋。構(gòu)造鋼筋：構(gòu)造鋼筋：設(shè)置條件設(shè)置條件: :梁的腹板高度梁的腹板高度h hw w450mm450mm作用作用 ：增強梁的鋼筋骨架增強梁的鋼筋骨架 防止梁腹部的混凝土開裂防止梁腹部的混凝土開裂n梁側(cè)面構(gòu)造鋼筋與受扭縱向鋼筋的區(qū)別梁側(cè)面構(gòu)造鋼筋與受扭縱向鋼筋的區(qū)別 作用不同作用不同錨固長度不同錨固長度不同外伸梁（挑梁）外伸梁（挑梁） 45角彎至梁底 在作用剪力較大的懸臂梁內(nèi)，其負(fù)彎矩縱向在作用剪力較大的懸臂梁內(nèi)，其負(fù)彎矩縱向受力鋼筋不宜切斷，而應(yīng)按彎矩圖分批下彎，且受力鋼筋不宜切斷，而應(yīng)按彎矩圖分批下彎，且必須有不少于必須有不少于2根上部鋼筋伸至梁端，并向下彎折根上部鋼筋伸至梁端，并向下彎折錨固。錨固。附加橫向鋼筋附加橫向鋼筋 附加橫附加橫向鋼筋向鋼筋附加箍筋（優(yōu)先采用）附加箍筋（優(yōu)先采用）附加吊筋附加吊筋帶絲扣的鋼筋端部帶絲扣的鋼筋端部 5帶直鉤的鋼筋端部帶直鉤的鋼筋端部 4帶半圓形彎鉤的鋼帶半圓形彎鉤的鋼筋端部筋端部 3下圖表示長、短鋼筋投下圖表示長、短鋼筋投影重疊時，短鋼筋的端影重