混凝土基本構件（PPT,共91頁）

1、第6章混凝土基本構件6.1 受彎構件的一般構造要求6.2 受彎構件的正截面承載力6.3 受彎構件的斜截面承載力6.4受壓構件6.5 受拉構件和受扭構件簡介6.6 混凝土結構的耐久性6.7預應力混凝土原理第6章混凝土基本構件問題引入何謂受彎構件？ 鋼筋砼受彎構件承載力如何計算？受彎構件截面上有彎矩和剪力梁和板結論：在設計鋼筋砼受彎構件時，要進行正截面和斜截面承載力計算！ 正截面破壞：因抗彎能力不足而引起，破壞截面垂直梁縱軸斜截面破壞：彎剪共同作用因抗剪能力不足而引起的，破壞截面是傾斜的板是以梁支承的多跨連續(xù)板計算單元取1m梁是以墻或柱支承的T形截面梁板是以梁或墻支承的預制空心板計算單元取板寬梁是

2、以墻或柱支承的矩形截面梁構 件 種 類簡支兩端連續(xù)懸臂整體肋形梁次 梁主 梁獨立梁 現(xiàn)澆結構中，主梁至少應比次梁高出 50mm ，如主梁下部鋼筋為雙排配置 時，應高出 100mm。 6.1 受彎構件的一般構造要求6.1.1 梁的截面與配筋1）梁的截面截面形式、截面高度、截面寬度（1）梁的截面形式 當截面高度 h800mm 時，模數(shù)為 50mm ，常用高度為 250、300、 350、 400、800mm；當截面高度 h800mm 時，模數(shù)為 100mm 。 梁的截面高度一般根據(jù)剛度條件確定，見表6.1。表6.1 不需作撓度計算梁的截面最小高度（3）梁的截面寬度 b： 現(xiàn)澆結構中，主梁b200m

3、m，次梁b150mm， 常用150、180、200mm，如b200mm時，以 50mm的模數(shù)遞增。 梁截面的高寬比h/b ，一般在下列范圍內采用： 矩形截面：h/b2.03.5；形截面：h/b2.54.0。注：表中為梁的計算跨度。矩形T形工字形L形倒T形花藍形（2）梁的截面高度（h）2）梁的配筋 縱向受力鋼筋 、彎起鋼筋 、箍筋 和架立鋼筋 梁的計算跨度 l0 梁的凈跨； 梁在磚砌體中的 支承長度。 縱向受力鋼筋 直 徑 ds凈 距 s伸入支座數(shù)量 常用 d1225mm。當 h 300mm 時，d 10 mm； 當 h 300mm 時，d 8mm 。梁上部縱筋 s 30mm和1.5 d；下部縱

4、筋 s 25mm 和 d （d 為縱向鋼筋的最大直徑） 當梁寬 b100mm時，不宜少于二根；當 b100mm時可為一根?？v向鋼筋伸入梁支座的錨固長度為（后敘）肢數(shù) 單肢 箍筋 雙肢 四肢 一是用來抗剪，二是通過綁扎或焊接與其它鋼筋形成一個空間骨架 當 h 800mm 時，d 6mm；h 800mm 時，d 8mm；當梁中配有縱向受壓鋼筋時，箍筋直徑還不應小于 d/4 。形式直徑作用開口式只用于無振動荷載和無扭轉或開口處無受力鋼筋的現(xiàn)澆T形梁的跨中部分，除此之外，應采用封閉式。 箍筋的肢數(shù)一般按下面規(guī)定采用 ： 當梁的寬度 b 150mm時，采用單肢； 當 b350mm時，或在一層內縱向受拉鋼

5、筋多于五根，或縱向受壓鋼筋多于三根時， 采用四肢。它由兩個雙肢箍組成，故也稱為復合箍筋。 當梁的寬度 150mmb350mm 時，采用雙肢；彎起段（斜向段）用來協(xié)助箍筋抗剪，彎起后的水平段可承受支座處的負彎矩 。當梁高 h 800mm時，采用45;當梁高 h800mm時, 采用60作用 彎起角度 作用 直徑 固定箍筋并形成鋼筋骨架，一般設置在梁的受壓區(qū)的外緣兩側 當梁跨 4m時，d 8mm；當梁跨度為 46m時，d 10mm；當梁跨 6m時，d12mm。 彎起鋼筋 彎起鋼筋 架立鋼筋 架立鋼筋 縱向構造鋼筋 當梁高大于等于450mm時，常在梁的兩側沿梁高每隔200mm處，各設一根直徑不小于10

6、mm的縱向構造鋼筋。俗稱腰筋。兩根腰筋之間用形如的拉筋聯(lián)系，拉筋的直徑常用6、8，其間距一般為箍筋的2倍。 3）梁的計算跨度l0 梁的計算跨度是計算簡圖的跨度，設為l0，它與梁的凈跨和梁在砌體中的支承長度有關。項 次支 座 構 造 特 點板 的 厚 度1簡 支2彈性約束3懸 臂6.1.2 板的厚度與配筋從剛度條件出發(fā)，單向受力板（亦稱梁式板）的厚度可按表 6.2 確定，同時應滿足規(guī)范規(guī)定的要求，見表 6.3。 表6.2 不需作撓度計算板的最小厚度（mm）板 的 類 別最小厚度板 的 類 別最小厚度單向板屋面板60密肋板肋間距小于或等于700mm40民用建筑樓板60肋間距大于700mm50工業(yè)建

7、筑樓板70懸臂板板的懸臂長度小于或等于500mm60行車道下的樓板80板的懸臂長度大于500mm80雙向板80無梁樓板150表6.3 現(xiàn)澆鋼筋砼板的最小厚度（mm）1）板的厚度 2）板的配筋 一般不會發(fā)生斜截面破壞通常不配箍筋僅配受力鋼筋和分布鋼筋 （1）受力鋼筋 沿板短跨方向置于拉區(qū)，承受拉力。受力鋼筋s直徑 d間距s 根據(jù)計算確定，一般d612mm。 當板厚 h 150mm時，s 200mm 當h150mm時70mm s 1.5h且 250mm（2）分布鋼筋在受力鋼筋內側且相互垂直，其交點用細鐵絲綁扎或焊接。分布鋼筋固定受力筋位置并將板上荷載分散到受力筋上，且能防止因砼收縮和溫度變化在垂直

8、于受力筋方向所產(chǎn)生的裂縫。屬 于 構 造 鋼 筋，一般地， d 6 mm 。作用直徑 板的計算跨度 板的凈跨； h 板的厚度；a 板在砌體中的 支承長度。6.1.3梁、板的砼保護層厚度與截面有效高度1）梁、板的砼保護層厚度 c 環(huán)境類別板、墻、殼梁柱C20C25 C45C50C20C25 C45C50C20C25 C45C50一201515302525303030二a202030303030b252035303530三302540354035表6.4 縱向受力鋼筋的砼保護層最小厚度一類環(huán)境室內正常環(huán)境無侵蝕性介質、無高溫高濕的影響、不與土壤直接接觸的環(huán)境當砼強度等級為C25C45 時梁：c 2

9、5板：c 15柱：c 302）梁、板截面的有效高度 h0 aS為受拉鋼筋截面重心至受拉區(qū)砼邊緣之距離室內正常環(huán)境砼為C25C45（一排鋼筋）梁（二排鋼筋）板：6.2 受彎構件正截面承載力6.2.1受彎構件的破壞形態(tài)截面配筋率 縱向受拉鋼筋的截面面積； 砼的有效截面面積 。不同的配筋率，有超筋破壞、少筋破壞、適筋破壞 超筋破壞（超筋梁） 少筋破壞（少筋梁） 適筋破壞（適筋梁） 受拉鋼筋未達到屈服強度之前，受壓區(qū)的砼先被壓碎。鋼筋強度并未充分利用，且屬脆性破壞。 受拉區(qū)砼一開裂，受拉鋼筋就立即屈服甚至被拉斷承載力與素砼梁的大致相當，也是屬于脆性破壞 。受拉鋼筋先屈服，最后受壓區(qū)砼被壓碎，鋼筋能達到

10、屈服強度，材料強度得到充分利用。破壞 過程較緩慢 ，屬塑性破壞 。試驗研究分析適筋梁的破壞過程及其正截面應力分布a：裂縫即將出現(xiàn)a：鋼筋屈服a：砼被壓碎知識拓展應變圖壓區(qū)砼應變拉筋應變aaa拉區(qū)砼應變彈性工作階段裂縫即將出現(xiàn)帶有裂縫工作階段鋼筋開始屈服劇增不變壓區(qū)砼被壓碎抗裂度計算依據(jù)變形裂縫計算依據(jù)正截面承載力依據(jù)少筋梁：，一 裂 即 斷超筋梁：，砼被壓碎而斷裂基本假定1.平截面假定：梁彎曲后，正截面仍為平面；2.不考慮砼抗拉強度，拉力完全由鋼筋承擔；3.砼受壓的曲線按下列規(guī)定取用：0當 時，當 時，當 時，當 時，4.鋼筋受拉的曲線按下列規(guī)定取用：0正截面承載力應按下列假定計算知識拓展表6

11、.5 和 之取值僅在受拉區(qū)配置受拉鋼筋，而在壓區(qū)按構造要求配架立鋼筋 1）基本公式推導對于梁的正截面承載力，起控制作用的是彎矩。按承載能力極限狀態(tài)設計時，有 問題：（梁正截面所固有之抗彎承載力設計值）如何計算？ Mufcfy AsCxczycxcAsMuCfy Asxh0-x/2砼應力圖矩形應力圖兩壓應力合力C 三要素相等條件由等價之條件砼等級C50C55C60C65C70C75C801.000.990.980.970.960.950.940.800.790.780.770.760.750.74矩形圖應力值：6.2.2 單筋矩形正截面承載力計算受 力 類 型（%）受壓構件全部縱向鋼筋0.6一側

12、縱向鋼筋0.2受彎構件、偏心受拉構件、軸心受拉構件一側的受拉鋼筋較大值表 6.7 砼構件中縱向受力鋼筋最小配筋率或 砼軸心抗壓強度設計值； 鋼筋抗拉強度設計值； 縱向受拉鋼筋截面面積； （一排鋼筋）梁：（二排鋼筋）2）討論:為了保證梁為適筋梁，基本公式應該滿足（1）基本公式的適用條件 最大配筋率 最小配筋率 表6.6 鋼筋砼受彎構件最大配筋率(%)鋼 筋 等 級混 凝 土 強 度 等 級C15C20C25C30C35C40HPB235級2.112.803.474.184.885.58HRB335級1.321.762.182.623.063.50HRB400級1.041.381.712.062.

13、422.750.245板： （2）經(jīng)濟配筋率 問題1：為保證梁為適筋梁 ，只需即可，但此范圍偏大。 如砼：C20鋼筋HRB335級 與數(shù)值差別甚大即便 M 、 fc 和 fy 已給定，仍有多種不同截面尺寸可供選擇：問題2：若截面尺寸選大，雖受拉鋼筋可?。从娩摿靠墒⌒?，但會使砼用量及模板費用增加，并增加構件的自重以及減小房屋的使用凈高； 若截面尺寸偏小，則鋼筋用量就偏大，有可能使構件的變形超過允許值。 結論：合理的設計應該是在滿足承載力及使用要求的前提下，使總的造價最經(jīng)濟，即截面優(yōu)化設計。故在和 之間存在一個讓構件價格較為便宜的配筋率，稱為經(jīng)濟配筋率。 板 0.40.8矩形截面梁0.61.5

14、T形截面梁0.91.83）相對界限受壓區(qū)高度 若 b 、h 已定 已知 x 與 As 成 正 比 為防止超筋： 界限受壓區(qū)高度 h0abcdx xb適筋 界限配筋 超筋相對界限受壓區(qū)高度 相對受壓區(qū)高度 故且當砼強度等級 C50 時 ， 取決于鋼筋強度等級。表6.8 鋼筋砼構件相對界限受壓區(qū)高度鋼筋種類鋼筋種類HPB235級0.614HRB400級 0.518HRB335級0.550RRB400級矩形4）基本公式表格化 按原則，編制計算用表供設計時使用 （1）由（系數(shù)） （一般情況下，均已知） 系數(shù) 之物理意義單筋矩形Wz 截面抵抗矩 截面抵抗矩系數(shù) （2）由（系數(shù)） x 未知， 也未知。故

15、無法求得， 也就無法算出力力臂力臂系數(shù)（3）由（制表）；若 沒有超出表中之粗橫線，即滿足 ，則不會超筋，再算得所需鋼筋面積先求 ，查表5-9，可得： 、 0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.200.210.220.230.9950.9900.9850.9800.9750.9700.9650.9600.9550.9500.9450.9400.9350.9300.9250.9200.9150.9100.9050.9000.8950.8900.8850.0100.0200.0300

16、.0390.0480.0580.0670.0770.0850.0950.1040.1130.1210.1300.1390.1470.1550.1640.1720.1800.1880.1960.2030.240.250.260.270.280.290.300.310.320.340.350.360.370.380.390.400.410.420.430.440.450.460.470.8800.8750.8700.8650.8600.8550.8500.8450.840 0.8300.8250.8200.8150.8100.8050.8000.7950.7900.7850.7800.7750.7

17、700.7650.2110.2190.2260.2340.2410.2480.2550.2620.2690.2820.2890.2950.3010.3090.3140.3200.3620.3320.3370.3430.3490.3540.3590.480.490.500.510.518:0.5230.530.540.5440.55:0.5560.56 0.570.580.590.600.610.614:0.7600.7550.7500.7450.7400.7360.7350.7300.7280.725 0.7220.7200.7150.7100.7050.7000.6950.6930.3650

18、.3700.3750.3800.3850.3890.3900.3940.3960.4000.4010.4030.4080.4120.4160.4200.4240.426表6.9 矩形和T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算系數(shù)表注：表中 以下的數(shù)值不適用于HRB400級鋼筋；以下的數(shù)值不適用于HRB335級鋼筋，砼強度等級不超過C50。；5）截面設計與截面校核 截面設計 砼強度和鋼筋等級的選擇 矩形截面尺寸 的確定計算 M 和拉筋截面積 （1）鋼筋和砼強度等級的選擇 鋼筋 ：常用HRB400（）級、HRB335（）級、 HPB235（）級 以及 RRB400 級。 砼：常用C20、 C25、C3

19、0 。（2）矩形截面尺寸的確定 由表 51 確定 h，再由 h/b 確定b 。（3）計算彎矩設計值 M（4）求所需的受拉鋼筋截面面積 計算由 查表59 或用 若滿足，則不會超筋。反之，若 ，則說明初選的截面尺寸過小而 超筋，最佳辦法是增大截面高度 h ，使 它滿足為止。但當增大 h 受限時， 可采用雙筋截面或提高砼強度等措施。 由查表 5 10按構造要求選擇鋼筋根數(shù)和直徑 （5）驗算 或討論： 若 ，則為截面尺寸選得太大，要么改小截面尺寸，要么增加配筋量。 矩形截面采用全截面 bh。說明： 截面設計還包括架立鋼筋和箍筋的設置。 對于板的設計，其步驟與梁同，差別有：一是板寬 b=1000mm ，

20、板厚由表52 和表53確定；二是算得 后，所查的表 為表511，并配每米板寬所需鋼筋 的數(shù)量（直徑和間距）。討論：表6.10 鋼筋的計算截面面積及公稱質量公稱直徑(mm)不同根數(shù)鋼筋的計算截面面積（mm2）單根鋼筋理論重量 (kg/m)123456789 6 6.5 8 8.21012141618202225283236405028.333.250.352.878.5113.1153.9201.1254.5314.2380.1490.9615.8804.21017.91256.61964576610110615722630840250962876098212321609203625133928

21、851001511582363394616037639421140147318472413305437705892113133201211314452615804101712561520196424633217407250277856142166252264393565769100512721570190024543079402150896283982017019930231747167892312061527188422812945369548266107754011784198232352370550791107714071781219926613436431056307125879613

22、7482262654024236289041231160820362513304139274926643481431005315712255299453475707101713851809229028273421441855427238916111310176760.2220.2600.3950.4320.6170.8881.211.582.002.472.983.854.836.317.999.8715.42注：表中直徑 d=8.2mm 的計算截面面積及理論重量僅適用于有縱肋的熱處理鋼筋。表6.11 各種鋼筋間距時每米板寬內的鋼筋截面面積表鋼筋間距(mm)當 鋼 筋 的 直 徑 （ mm ）

23、 為 下 列 數(shù) 值 時 的 鋼 筋 截 面 面 積 /mm234566/ 888/101010/121212/141414/1616 70 75 80 85 90 95100101.094.388.483.278.574.570.617916715714814013212628126224523121820719640437735433331429828356152449146243741439371967162959255952950392085980575871667864411211047 981 924 872 826 785136912771198112710641008 9581

24、616150814141331125711901131190817801669157114841405133521992053192418111710162015392536236722182088197218681775287226812513236522342116201111012012513014015016017018019020064.258.956.554.450.547.144.141.539.237.235.3114.0105.0100.696.689.783.878.573.969.866.162.817816315715114013112311510910398.2257

25、236226218202189177166157149141357327314302281262246231218207196457419402387359335314296279265251585537515495460429403379358339322 714 654 628 604 561 523 491 462 436 413 393 871 798 766 737 684 639 599 564 532 504 4791028 942 905 870 808 754 707 665 628 595 5651214111210681027 954 890 834 786 742 70

26、2 668139912831232118411001026 962 906 855 810 77016141480142013661268118311101044 985 934 8881828167616081547143613401257118311171058100522024025026028030032032.129.428.327.225.223.622.157.152.450.248.344.941.939.289.381.978.575.570.165.561.41291181131091019488178164157151140131123228209201193180168

27、157292268258248230215201 357 327 314 302 281 262 245 436 399 383 368 342 320 299 514 471 452 435 404 377 353 607 556 534 514 477 445 417 700 641 616 592 550 513 481 807 740 710 682 634 592 554 914 838 804 773 718 670 628 注：表中鋼筋直徑中的 6 / 8、8 / 10、等系指兩種直徑的鋼筋間隔放置。 截面校核 已知：截面尺寸bh，已配的 ，已選定的砼強度等級（ ） 和鋼筋的強度

28、等級（ ）。 求：截面受彎承載力 ，或已知 M ，校核截面是否滿足： （1）由已知的 、 、 ，據(jù)（2）比較 與 的大小，并求出 若 ，則 。當已知 M 時，若 ，則構件安全，否則構件不安全。 若 ，則 。 承載力的最大值，對應的是適筋和超筋在界限狀態(tài)下的極限彎矩。在此界 限狀態(tài)下： 。為受彎（3）驗算是否滿足若，則原截面設計不合理，因為此時鋼筋砼梁的截面承載力與素砼梁的截面承載力大致相當。對已建成的工程，該梁只能降低使用或進行加固處理?！纠?.1】某鋼筋砼矩形截面簡支梁。已知：凈跨，承受均布荷載作用，其中 永久荷載（線性均布恒載）標準值（不包括梁自重） ，可變荷載（線性均布 活載）標準值 。

29、試按正截面抗彎承載力設計此梁的截面及配筋?；?凝 土：C25（ ）；熱軋鋼筋：HRB335級（ ）?！窘狻?選用材料取2.確定截面尺寸獨立簡支梁的截面最小高度 h 應滿足：（假設拉筋布置成一排） 由取3.彎矩設計值 M 的計算（1）梁的計算跨度： 取較小值：（2）荷載的設計值： 恒載設計值活載設計值梁上的均布線荷載設計值：（3）梁跨中最大彎矩設計值：4.計算查表6.10可得：或由顯然， ，故不會出現(xiàn)超筋。查表6.10可得：或由受拉鋼筋的間距也滿足構造要求，請驗算。查表6.11，選配縱筋 3 20（)5驗算最小配筋率故滿足要求， 可查表6.7獲得。 【例6.2】某單向單跨簡支鋼筋砼板如圖（a）所

30、示，計算跨度 ，砼保護層 厚度為 20mm，板上承受均布活荷載標準為 2.0kN/m2，板上又有 20mm 厚的水泥砂漿 面層。試確定板所需 配的受力鋼筋 ?！窘狻?1.選用材料混 凝 土：C15（ ） 熱軋鋼筋：HPB235級（ ）2.確定截面尺寸表6.2： 表6.3： 取板的 c =20mm ，故 板寬 民用建筑樓板3.彎矩設計值 M 的計算 （1）荷載標準值板上20mm 厚水泥砂漿面層： 鋼筋砼板自重： 沿板跨線性均布恒載標準值： 沿板跨線性均布活載標準值： （2）荷載設計值沿板跨線性均布荷載設計值： （3）板的跨中最大彎矩設計值 4.計算HPB235級鋼筋： 故不會超筋。表6.9： 查

31、表6.11，板的縱向受拉鋼筋可選 配8 140 根據(jù)構造要求，分布鋼筋采用6 250。5.驗算最小配筋率故滿足要求。 【例6.3】某鋼筋砼梁 ， ， 配有4 16 縱向受拉鋼筋（）， 砼強度等級為 C25。該梁需承受的最大彎矩設計值 ，試校核該梁是否安全?！窘狻?確定計算參數(shù)混凝土：C25（）鋼 筋：HRB335級（）截面有效高度：2.計算3.計算 并校核4.驗算配筋率故該梁安全。6.2.3 雙筋矩形正截面承載力計算在受拉區(qū)配置受拉鋼筋，在受壓區(qū)又配受壓鋼筋 受壓筋受拉筋1）何時采用雙筋截面協(xié)助砼抗壓壓筋作用（1）當 且h 增加受限時，可用雙筋截面。左 風右 風（2）因荷載（如風力）作用的可變

32、性， 使得受彎構件在某一截面上，有時為正彎矩有時為負彎矩， 為保證構件在拉區(qū)均有鋼筋承擔拉力，故需采用雙筋截面。（3）根據(jù)構造需要，在截面的受壓區(qū)已配有壓筋，應按雙筋截面計算?？v向受壓鋼筋截面面積；縱向受壓鋼筋合力點至截面上邊緣的距離，取值方法同2）基本公式及適用條件xc破壞特征拉筋先屈服壓筋屈服同時，受壓區(qū)砼被壓碎適用條件防止超筋：壓筋屈服：受壓鋼筋的抗壓強度設計值： 與 （1）對普通熱軋鋼筋，當 時， 。 如HPB235（）級鋼筋: ；再如HRB335（）級鋼筋:（2）對預應力鋼筋，當 時， 。如鋼絞線 ；鋼絲；熱處理鋼筋。而它們的都高達以上。結論：受壓鋼筋用普通熱軋鋼筋 ，才能達到其設計

33、強度。xh0/2h0asx3）基本公式分解xAsbh0asasbh0asxAs1ash0As2h0asMxxh0/2h0asM1xxh0/2h0asM2、適用條件防止超筋：壓筋屈服：若，則需配壓筋；否則不必配壓筋，只需按單筋截面設計。 4）截面設計與截面校核雙筋截面設計第一，已知：材料強度（ 、 ），截面尺寸（bh）和M ； 求：、。第二，已知：材料強度（ 、 ），截面尺寸（bh）和M ； 并事先配有壓筋（ 也已知）。求 。兩種情況（1）判明是否需配壓筋（2）為充分發(fā)揮砼抗壓作用應盡量減少壓筋，故取 ，并按單筋計算 和 。（3）求 和由 M M1 + M2M2 M - M1再由又由故（1）先求

34、 M2 、M1 和 As2由 提供之承載力：由 M M1 + M2M1 M - M2由（2）求由討論： 若 ，則。 若 ，則 太少，應按第一種情況， 即未知，重新求 和 。 若 ，可近似取 ，則（3）求雙筋截面校核已知：bh、M 、砼等級（ ）和鋼筋等級（ ）、 、 ； 求： ，并與 M 比較。（1）若，則（2）若 ，取 ，則（3）若 ，取 ，則比較：若 ，安全；否則不安全?！纠?.4】已知梁的截面尺寸bh250mm450mm，彎矩設計值 M 250kNm，砼C25， 鋼筋 HRB400 級，求此截面所需配置的縱向受力鋼筋。45025390602502535【解】據(jù)題意，已知 ， ，。因較大，

35、預計受拉鋼筋為兩排，故1.判別是否需配壓筋由故需配壓筋，同時壓筋也取HRB400 級，即 。取 時，使 ，則2.求 和 3.求 和 由再由故4 18+4 20（2275mm2）2 20(628mm2)4 204 182 2050025035352 20【例6.5】已知梁的截面尺寸bh250mm500mm ，彎矩設計值 M 150kNm ，受壓鋼筋2 20（ ），砼C20（），鋼筋為 HRB335 級（ ），求。由【解】1.求 、 和 由由取配 3 22（As=1140mm2）2.求3 225）雙筋截面的構造要求 箍筋間距 s15d 且 400 mm壓筋最小直徑d 為壓筋最大直徑當b400mm，

36、且一層內壓筋3根時當b 400mm，但一層內壓筋4根時應設復合箍筋 箍筋直徑 d/46.2.4 T 型截面受彎承載力計算1）T形截面的形成與應用 拉區(qū)砼不起抗拉作用挖去 一部分，以減輕構件自重 矩形截面 翼緣的計算寬度； 翼緣的高度； 肋部（腹板）的寬度； 截面高度。T 型截面獨立梁（如吊車梁、薄腹梁等）肋窄，拉筋擠不下故做成工字形。因拉區(qū)砼起不到抗拉作用，故仍按T形截面計算。 現(xiàn)澆肋形樓蓋的主、次梁 11截面：中和軸上部受壓，下部受拉，按T形截面計算；22截面：中和軸上部受拉，下部受壓，按矩形截面計算。 預制圓孔板和槽形板 2）兩類T 型截面及判別hAshfbfbxxAs（1）分類 第一類T

37、 型截面 第二類T 型截面（2）判別 為兩類 T 型截面之分界線第一、二類T型截面第一類T型截面（）判別式為（截面設計）（截面復核）第二類T型截面（）判別式為（截面設計）（截面復核）3）基本公式及適用條件（1）第一類T型截面bfhhfbAsxh0- x/2Mu適用條件 自然滿足，不必驗算 需驗算Mh0-hf/2bhfhbfAs（2）第二類T型截面hfh0bfAsxbxbAs1bfbbfAs2hfMxzM1xh0-x/2h0-hf/2hfM2 、 需驗算適用條件 自然滿足，不必驗算4） 的確定表6.12 T 型、I 型及倒 L 型截面受彎構件翼緣計算寬度情 況T型、I型截面倒L型截面肋形梁、肋形

38、板獨立梁肋形梁、肋形板1按計算跨度 考慮2按梁 ( 縱肋 )凈距 考慮3按翼緣高度 考慮 表中b為腹板寬度； 如肋形梁在梁跨內設有間距小于縱肋間距的橫肋時， 則可不遵守表列情況3的規(guī)定；注釋 圖 對加腋的T型、I型和倒L型截面，當受壓區(qū)加腋高度 且加腋寬度 時，其 可按表列情況3的規(guī)定分別 增加 (T型、I型截面)和 (倒L型截面)； 獨立梁受壓區(qū)翼緣板在荷載作用下經(jīng)驗算沿縱肋方向可能產(chǎn)生 裂縫時，其計算寬度應取腹板寬度b。注釋圖注釋 圖注釋圖注：5）截面設計和截面復核截面設計已知： 、 、 ，材料強度等級 ( 、 )， 求： 。（1）判別T型截面類型 若 ， 則屬于第一類T型截面； 若 ，

39、則屬于 第二類T型截面。（2）求第一類T型截面：計算方法與的 單筋矩形截面同之。第二類T型截面： 先求、由 再求 、M1由由由 求查表配筋M M1 + M2由截面復核已知： 、 、 、 、 ， 求： ，并比較。（1）判別T型截面類型 若 ， 則屬于第一類T型截面； 若 ，則屬于 第二類T型截面。（2）求第一類T型截面：第二類T型截面：驗算：驗算：【例6.5】現(xiàn)澆肋形樓蓋中的次梁，計算跨度 l06m，次梁間距為 2.4m，跨中截面的M 80.8 kNm。砼C20（ ），鋼筋HRB335級（ ）。求次梁的As。450200707024002400200450板次梁 按 考慮： 按 考慮： 按 考慮

40、：故取2.判別T型截面類型故屬于第一類T型截面。3.求選配318（As763mm2）3 184.驗算【解】1.確定翼緣計算寬度故滿足適用條件?！纠?.6】已知截面尺寸如圖示，砼C20，鋼筋HRB335級， 截面承受M454kNm，求As。6001207003003 253 25【解】1.判別T型截面類型因 M 大，預設受拉鋼筋為兩排，則故屬于第二類T型截面。2.求（1）先求、（2）求 、M M1 + M2由M1MM2454200254kNm（3）求選配6 25（As2945mm2）1200807502503 183 18【例6.7】已知某鋼筋砼梁的截面尺寸如圖示，砼C25，配有6 18受拉鋼（

41、A 1527mm2），要求截面所承受的彎矩 M =290kNm，試復核該截面是否安全。【解】1.判別T型截面類型故屬于第一類T型截面。2.求（1）（2）故安全。6.3 受彎構件斜截面承載力計算正截面破壞受 彎 構 件（彎矩M、剪力V ）斜截面破壞（由M 引起）（由M、V 引起）正截面承載力計算斜截面承載力計算斜截面承載力計算箍筋數(shù)量主要影響斜截面承載力的因素1）主要因素（1）砼強度；（2）腹筋（箍筋彎筋）多少；（3）截面尺寸和形狀（如矩形、T形、 I 字形等）；（4）荷載種類（均布荷載或集中荷載）；（5）剪跨比（彎矩與剪力之相關作用）。2）剪跨比（1）廣義剪跨比：aPPaM =P a+V=PV

42、=P-（2）計算剪跨比：在集中力 P 作用處之截面：3）配箍率b 梁的寬度； s 箍筋的間距； 單肢箍筋的截面面積； n 在同一截面內箍筋的肢數(shù)； 知識拓展2）斜截面破壞形態(tài)（1）斜壓破壞 配箍率過大， 太小（ 1）。破壞特征：與斜裂縫相交之箍筋未達到屈服強度，而砼被斜向壓壞。（2）斜拉破壞較大（3），且箍筋又 太少。破壞特征：斜裂縫一出現(xiàn)，箍筋立即屈服，且斜裂縫劇展，梁被拉裂。（3）剪壓破壞適中（1 3），箍筋適量。破壞特征：斜裂縫先在下邊緣出現(xiàn)，箍筋再屈服，最后砼被剪壓而破壞。剪 壓斜 拉斜壓13由于 和將影響斜截面的破壞形態(tài)故可用圖示之6.3.1 梁的斜截面抗剪承載力1）容易發(fā)生斜截面破

43、壞的位置（1）支座邊緣處的斜截面，如（11）；（2）受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的斜截面， 如（22）和（33）； （3）箍筋的直徑或間距改變之處的斜截面， 如（44）；（4）肋寬改變之處，如（22）。由于肋 寬在此變小，斜截面承載力降低。2）基本計算公式 受彎構件斜截面承載力設計時，應滿足：防止斜截面受剪破壞砼抗剪承載力箍筋抗剪承載力計算 防止斜截面受彎破壞構造問題：（1）矩形、T形和工字形截面之一般梁 （A） 砼軸心抗拉強度設計值； 箍筋抗拉強度設計值，如箍筋 用HPB235（）級熱軋鋼筋， 則。 （2）承受集中荷載為主的獨立梁 （B）討論： （）當 時，取當 時，取 何為集中荷載為主？PPaa

44、ll2aq+VP=PVP=P-+V=P+ql/2V=P+ql/2若 ，則為集中力為主，用（B）式計算。反之則以均布荷載為主，由（A）計算。3）適用條件 （1）上限條件 最大配箍條件 最小截面尺寸條件防止斜壓破壞條件最小截面尺寸條件 當 時， 當4 6時，線性內插法定 當 時，：砼強度影響系數(shù) 砼 C50， 砼 C80， 兩者間， 線性插入：截面的腹板高度梁高 h ( mm )d min ( mm )68項 次梁 高 h1150200220030032503504300400（2）下限條件 最小配箍條件 防止斜拉破壞條件箍筋除滿足最小配箍條件之外，還需對箍筋的最大間距和最小直徑加以限制。 表6.

45、13 梁中箍筋和彎起鋼筋的最大間距(mm)表6.14 梁中箍筋的最小直徑 d min說明： 若 ，則僅靠砼就可抵抗剪力，而不需再計算箍筋數(shù)量。此情況 屬于梁的 V 小且截面尺寸較大。 但箍筋仍需配置，只需按 配置箍筋即可，且 和應 分別滿足上面兩表。此時箍筋是不考慮抗剪的，故屬于構造箍筋。 6.3.2 斜截面承載力的計算步驟截面設計已知：梁的荷載設計值和跨度，材料強度等級 ( 、 、 )， 截面尺寸（、 ）。求：求箍筋的數(shù)量。1.計算最大剪力設計值V（計算跨度取凈跨）2.驗算梁的截面尺寸若截面尺寸滿足要求否則應加大截面尺或提高砼強度等級。3.驗算是否按計算配置箍筋 （1）對于矩形、T形和工字形

46、截面梁：（2）對于集中荷載作用下的矩形截面獨立梁：則需按（A）式或（B）式計算配置箍筋，否則只需按構造要求配置箍筋。 4.計算箍筋的數(shù)量（1）對于矩形、T形和工字形截面梁：（2）對于集中荷載作用下的矩形截面獨立梁： 算出 值后，選箍筋肢數(shù) n 和直徑，并查表 5-10 可得， 再求出箍筋的間距 s 。注意：箍筋直徑和間距應滿足表 5-13 和表 5-14 。 5.驗算最小配箍率滿足要求，否則應加大箍筋直徑或加密箍筋間距。 【例6.9】某鋼筋砼矩形截面簡支梁如 圖示， 兩端擱置在磚墻上，支承長度 a240 mm； 凈跨為 ， 承受均布荷載設計值 （含自重），砼為C20，箍筋用 HPB235級。按

47、正截面承載力計算時，已確 定出截面尺寸 bh200mm500mm，并 配有2 251 22 的縱向受拉鋼筋，試 確定箍筋的數(shù)量?！窘狻?.求剪力V 的設計值2.驗算最小截面尺寸故屬一般梁因又砼 C50，故 故截面尺寸滿足要求，即截面尺寸不會太小。3.驗算是否需要按計算配置箍筋說明僅靠砼還不足以抗剪，需要通過計算配置箍筋，從而保證梁有足夠的抗剪能力。28mm及受壓鋼筋 直徑 d 32mm時，不宜采用綁扎搭接 接頭。 （3）鋼筋的連接宜優(yōu)先采用機械連接和閃 光對焊或電弧焊，其焊接接頭要求：2.鋼筋接頭區(qū)內的構造要求（1）當無條件焊接時，可采用綁扎搭接， 鋼筋的搭接長度和箍筋的構造要求， 詳見第三章

48、的（五）； （2）受力鋼筋接頭的位置應相互錯開。 對機械連接接頭為 35d 。 （d 為被連接鋼筋中的較大直徑） （3）鋼筋的連接區(qū)段長度： 對綁扎搭接接頭為 1.3 倍搭接長度； 對焊接接頭為 35d；且不小于 500mm；（d 為縱向受力鋼筋中的較大直徑）位于同一連接區(qū)段內有接頭的受力鋼筋截面面積占全部受力鋼筋總截面面積的百分率，應符合表 6.15 的規(guī)定。 （4）鋼筋接頭區(qū)內的面積接頭形 式接頭面積允許百分率（%）受 拉 區(qū)受 壓 區(qū)綁扎骨架和綁扎網(wǎng)中鋼筋的搭接接頭2550焊接骨架和焊接網(wǎng)的搭接接頭5050 受力鋼筋的 焊接接頭50不限制 預應力鋼筋 的對焊接頭25不限制 受力鋼筋的機械

49、連接接頭50不限制表6.15 接頭區(qū)段內受力鋼筋接頭面積的允許百分率（）3）彎起鋼筋的構造 1.鴨筋與浮筋 （1）鴨筋（2）浮筋當不能將縱筋彎起而需單獨為抗剪要求設置彎筋時，應將彎筋兩端錨固在受壓區(qū)內，這種彎筋形同“鴨子”，俗稱鴨筋， 浮筋只在受拉區(qū)只有一小段水平長度，因錨固不足，不能發(fā)揮作用，故不得采用浮筋 。 在受拉區(qū)錨固長度不應小于 20d ；（3）彎起鋼筋的終點外應留有錨固長度 對光面鋼筋在末端尚應設置彎鉤 。 在受壓區(qū)錨固長度不應小于 10d ；（d 為不彎起鋼筋的直徑）20d10d4）梁內箍筋和彎起鋼筋的最大間距 當梁內箍筋和彎起鋼筋間距太大時，則在箍筋或彎起鋼筋之間將發(fā)生斜裂縫，

50、從而降低梁的受剪承載力。故梁內箍筋和彎起鋼筋的間距 s 不得超過表 5-13中的smax。5）腰筋與拉筋當梁的腹板高度 時，應在梁的兩個側面沿梁高度配置縱向構造鋼筋 ，此筋稱為腰筋 。1.每側腰筋 （不包括梁上、下部受力鋼筋 及架立鋼筋）的截面面積 腹板截面面積 的 0.12.腰筋之間用 形拉筋 聯(lián)系，拉筋間距 一般取箍筋間距的 2 倍。 且間距不宜大于200mm。 3.設置腰筋和拉筋的作用：防止當梁太高時，由于砼收縮和溫度變形而產(chǎn)生的縱向裂縫，同時也是為了加強鋼筋骨架的剛度。6.4 受壓構件 工程中的受壓構件及分類閱讀理解受壓構件xyyx軸心受壓偏心受壓xyyxxyyxN單向偏心受壓N雙向偏

51、心受壓N6.4.1 受壓構件構造要求1）材料（1）砼：宜采用C20、C25、C30；對于高層建筑的底層柱，可采用更高的砼強度等級。（2）鋼筋：受壓鋼筋宜采用HPB235級和HRB335級鋼筋，也可采用HRB400級鋼筋；而 不宜用高強度鋼筋作受壓鋼筋；不得用冷拉鋼筋作受壓鋼筋。2）截面形式及尺寸 常用特殊要求時用裝配式廠房柱常用截面尺寸（h 截面長邊尺寸）（b 截面短邊尺寸）模數(shù)（ l0 柱的計算長度 ）100mm （當 b 800mm時）50mm （當 b 800mm 時）方形柱的截面尺寸不宜小于 250mm250mm項次直 徑間 距1熱軋鋼筋綁扎骨架2 8mm3）縱向鋼筋（1）直徑 ：16

52、32mm 且 12mm；（2）配筋率：0.6% 5%，常用 為 0.7 2% ；常用：4、6、8、10、12 等 ；（3）根數(shù)矩形截面 4 根；圓形截面 8 根，且不應少于 6 根；（4）凈距: 50mm 。 4）箍筋（1）箍筋：HPB235級；間距 s 和直徑應符合表 6.16 的要求。表6 . 16 柱內箍筋的直徑和間距（mm） 配筋率配筋率注： b柱截面短邊尺寸； d縱向受力鋼筋的 直徑（當考慮箍 筋直徑時 d 為最 大 直徑；當考慮 箍筋間距時 d 為 最小直徑）。（2）復合箍筋 當 b 400mm，且各邊縱向鋼筋多于三根時當 b 400mm，但各邊縱向鋼筋多于四根時為防止中間縱向鋼筋

53、被壓屈設置復合箍筋鋼筋受力狀態(tài)在綁扎搭接接頭的長度范圍之內受拉鋼筋受壓鋼筋（3）對截面形狀復雜的柱，其箍筋的配置 如圖所示，但不能用有內折角的箍筋。5）柱中縱向鋼筋的搭接接頭（1）多層現(xiàn)澆鋼筋砼結構，通常將下層柱 的縱筋伸出樓面一個搭接長度。表6.17 受壓柱中縱向鋼筋和箍筋的構造要求搭接長度（）或且且箍筋間距箍筋間距注： d 為搭接鋼筋較小直徑； 在縱向鋼筋搭接長度范圍內，所配置箍筋的直徑不應小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍； 當受壓鋼筋直徑 25mm時，尚應在搭接接頭兩個端面外100mm范圍內設置兩個箍筋。 （2）縱向鋼筋在柱中接頭的設置 當柱每邊縱筋不多于 4 根時，可在同一水 平面上設

54、置接頭； 當柱每邊縱筋為 58 根時，應在兩個水 平面上設置接頭； 當柱每邊縱筋為 912 根時，應在三個 水平面上設置接頭。 當下柱截面尺寸大于上柱截面尺寸，若上下柱相互錯開尺寸與梁高之比 時， 下柱鋼筋可彎折伸入上柱；若上下柱錯開尺寸與梁高之比 時，應加短筋， 短筋直徑和根數(shù)與上柱相同。 6.4.2 軸心受壓構件軸心受壓構件按箍筋配置不同1）配有縱筋和普通箍筋的柱縱筋普通箍筋縱筋螺旋箍筋基本公式（61） 全部縱向鋼筋的截面面積。 縱向鋼筋抗壓強度設計值； 構件截面面積； 砼軸心抗壓強度設計值； 軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù)； 軸向壓力設計值； A 的 計算 當 時， 就應該減去 ，改寫為 當 時，

55、A為截面全面積；（6 . 1）（1）為保持與偏心受壓構件正截面承載力 計算具有相近的可靠度，式（6.1） 右端乘以系數(shù) 0.9。 （2） 的計算討論：穩(wěn)定系數(shù)對承載力進行折減 柱的長細比結論：柱越長或越細，其受壓承載力將大為降低，即也就越小。 柱的長細比矩形截面柱長細比= 柱的計算長度 矩形截面的短 邊尺寸當 時，柱為短柱，當 時，柱為長柱， 的計算表6.18 框架結構各層柱的計算長度樓蓋類別柱的類別l0現(xiàn)澆樓蓋底層柱1.0H其余各柱1.25H裝配式樓蓋底層柱1.25H其余各柱1.5H注： H 為構件的實際長度。對于底層柱，H為 基礎頂面到一層樓蓋頂面之間的距離； 對于其余各層柱，H為上下兩層

56、樓蓋頂面 之間的距離。81012141618202224262878.510.5121415.517192122.52528354248556269768390971.00.980.950.920.870.810.750.700.650.600.563032343638404244464850262829.5313334.536.5384041.5431041111181251321391461531601671740.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19 確定穩(wěn)定系數(shù)計算法 矩形截面 對于任意截面：對于圓形截面：查表法 表6.19鋼筋砼軸心受壓

57、構件穩(wěn)定系數(shù)i 截面最小 回轉半徑。注：l0 構件計算 長度；b 矩形截面的 短邊尺寸；d 圓形截面 的直徑；【例6.10】已知某多層現(xiàn)澆鋼筋砼框架結構，底層中柱的軸向力設計值 ， 柱截面面 積 ，柱的標高見圖（a）。試確定縱向鋼筋 面積 ?！窘狻浚?）確定材料混 凝 土：C20（ ）；縱向壓筋：HRB335級（ ）；箍 筋：HPB235級（ ）。（2）求穩(wěn)定系數(shù)因柱為現(xiàn)澆鋼筋砼框架底層柱，查表6.18得長細比查表 6 .19 得： （3）計算選用8 20（ 誤差不超過5%）作縱向受壓鋼筋；再按構造要求選8300作箍筋。（4）驗算配筋率因 ，故滿足要求。2）配有縱筋和螺旋筋或焊接環(huán)筋的柱（作用

58、: 提高受壓構件的承載能力）間接鋼筋基本公式構件截面核心砼和縱向鋼筋抗壓承載力間接鋼筋對砼產(chǎn)生約束后增加的承載力（62） 構件的核心截面面積：間接鋼筋 內表面范圍內的砼面積，即 間接鋼筋換算截面面積； 構件的核心截面直徑：間接鋼筋 內表面之間的距離； 單根間接鋼筋的截面面積； 間接鋼筋沿構件軸線方向的間距； 間接鋼筋對砼約束的折減系數(shù)：其間按線性內插法確定。當砼C80時，當砼C50時，（61）（6.2）討論：（1）為了防止砼保護層過早剝落， 規(guī)范定：1.5按式（6.1）算；按式（62）算。 當 時，長細比較大，間接鋼 筋對砼的約束作用難以發(fā)揮；（2）當出現(xiàn)下列情況之一時， 不考慮間接鋼筋的影響

59、，而按式（6.1）計算構件承載力。 當 時，即外圍砼較厚，砼 核心面積較??； 當 時，因間接鋼筋配置太少， 對砼的約束（套箍）作用微不足道。40mm s 及80mm（3）間接鋼筋的間距 s（4）縱筋根數(shù) 8根，沿四周等間距布置。 螺旋式箍筋柱的截面設計步驟 若 ，則可配螺旋箍筋，否則配普通箍筋。（1）確定截面尺寸：按普通箍筋柱的方法確定。（2）驗算是否需配螺旋箍筋假定 ，常取 ，則（3）確定縱筋面積（4）確定螺旋筋的換算面積由式（6.2），并按 原則可得（5）確定螺旋筋直徑和間距先選螺旋筋直徑，常用8mm、10mm、12mm；（6）驗算適用條件： 【例6.11】某旅館底層門廳內有一根現(xiàn)澆鋼筋砼

60、土柱，承受軸向壓力設計值為 ，柱的計算長度 ，采用C20砼（ ），縱筋用HRB335級（ ），箍筋采用HPB235級（ ）。根據(jù)建筑要求，柱的截面為圓形，直徑 。試確定該柱的配筋。（1）驗算是否需配螺旋筋【解】故可配螺旋式箍筋 取 （ ），則選用10 20（ ） （2）確定縱筋面積（3）求查表 5-4知，在一類環(huán)境中，當砼強度等級不超過C20時，柱中縱筋砼保護層厚度為30mm，則由式（6.2）可得： （4）確定螺旋筋直徑和間距選螺旋筋直徑為12，查表 5-10 得：取（5）驗算適用條件 計算由由式（61）得由 ，查表 6-4 得 計算 驗算故滿足要求。6.4.3 偏心受壓構件簡介1）工程中的偏