建筑结构_高职2.2

1、第二章第二章 混凝土基本构件混凝土基本构件第二节第二节 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件一、受弯构件的构造要求一、受弯构件的构造要求（一）梁的构造（一）梁的构造 1、梁的截面尺寸、梁的截面尺寸 （1）模数要求）模数要求 （2）梁的高跨比（）梁的高跨比（h/l0）要求）要求2、梁的截面形状、梁的截面形状 梁的截面形状主要有矩形、梁的截面形状主要有矩形、T形、倒形、倒T形、形、L形、形、I形、花篮形等，其中矩形和形、花篮形等，其中矩形和T形截面梁形截面梁应用最广泛。应用最广泛。3、梁的配筋构造、梁的配筋构造 梁中通常配置纵向受拉钢筋、弯起钢筋、梁中通常配置纵向受拉钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋

2、、梁测面构造钢筋等。箍筋、架立钢筋、梁测面构造钢筋等。钢筋混凝土结构中常见的弯钩长度钢筋混凝土结构中常见的弯钩长度光圆钢筋锚固端光圆钢筋锚固端180弯钩，平弯钩，平直长度直长度3d ，弯钩长度：，弯钩长度：6.25d箍筋及拉结筋箍筋及拉结筋135弯钩，平直弯钩，平直长度长度10d ，弯钩长度：，弯钩长度：11.9d纵向钢筋锚固端纵向钢筋锚固端135弯钩，平弯钩，平直长度直长度5d ，弯钩长度：，弯钩长度：6.9d 4、混凝土保护层厚度及钢筋、混凝土保护层厚度及钢筋间净距间净距（1）保护层厚度）保护层厚度 钢筋外边缘钢筋外边缘至近侧混凝土表面的距离称为至近侧混凝土表面的距离称为钢筋的混凝土保护层

3、厚度。其钢筋的混凝土保护层厚度。其主要作用主要作用有三方面，一是有三方面，一是保护保护钢筋钢筋不致锈蚀，以保证结构的不致锈蚀，以保证结构的耐久性；二是耐久性；二是保证钢筋与混凝保证钢筋与混凝士间的粘结士间的粘结；三是在火灾等情；三是在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。况下，避免钢筋过早软化。（2）钢筋净距）钢筋净距单跨梁配筋图单跨梁配筋图配置腰筋：配置腰筋：每边每边2 10钢筋混凝土梁的配筋钢筋混凝土梁的配筋（二）板的构造（二）板的构造1、截面尺寸、截面尺寸 2、板的配筋、板的配筋 板的配筋图板的配筋图钢筋混凝土板的配筋钢筋混凝土板的配筋二、受弯构件正截面性能的研究二、受弯构件正截面性能的研究

4、钢筋混凝土受弯构件由于弯矩引起的破坏称为正截钢筋混凝土受弯构件由于弯矩引起的破坏称为正截面破坏。面破坏。（一）梁正截面受弯的三个阶段（一）梁正截面受弯的三个阶段1、弹性工作阶段、弹性工作阶段 2、带裂缝工作阶段、带裂缝工作阶段 3、破坏阶段、破坏阶段（二）单筋截面受弯（二）单筋截面受弯构件正截面破坏形态构件正截面破坏形态 截面尺寸、跨度截面尺寸、跨度及材料相同强度的梁，及材料相同强度的梁，根据梁纵向受拉钢筋根据梁纵向受拉钢筋配筋率的不同，单筋配筋率的不同，单筋截面受弯构件正截面截面受弯构件正截面受弯破坏形态有受弯破坏形态有适筋适筋破坏、超筋破坏破坏、超筋破坏和和少少筋筋破坏三种。破坏三种。（三

5、）计算基本假定（三）计算基本假定1、平截面假定平截面假定 在纵向受拉钢筋应力达到屈服强度之前及在纵向受拉钢筋应力达到屈服强度之前及达到的瞬间，截面的平均应变基本符合平截面达到的瞬间，截面的平均应变基本符合平截面假定。假定。2、不考虑混凝土的抗拉强度不考虑混凝土的抗拉强度 进入破坏阶段后，由于裂缝的发展，开裂进入破坏阶段后，由于裂缝的发展，开裂截面中和轴以下的受拉混凝土及所承受的拉应截面中和轴以下的受拉混凝土及所承受的拉应力很小，忽略其作用偏于安全。力很小，忽略其作用偏于安全。三、受弯构件正截面承载力计算三、受弯构件正截面承载力计算 受弯构件正截面承载力计算包括：受弯构件正截面承载力计算包括：

6、截面设计截面设计：已知弯矩设计值：已知弯矩设计值M确定构件配筋；确定构件配筋； 承载力复核承载力复核：已知截面配筋复核截面是否满：已知截面配筋复核截面是否满足正截面受弯承载力要求。足正截面受弯承载力要求。（一）单筋矩形截面（一）单筋矩形截面 单筋矩形截面是受弯构件的最基本的截面单筋矩形截面是受弯构件的最基本的截面形式，是指仅在截面的受拉区配置纵向受力钢形式，是指仅在截面的受拉区配置纵向受力钢筋。筋。1、基本公式、基本公式（正截面承载力的平衡方程）正截面承载力的平衡方程）0X 1cysf bxf A0M 10/ 2ucMMf bx hx0/ 2usyMMA fhx单筋矩形截面计算简图单筋矩形截面

7、计算简图2、公式适用条件、公式适用条件 （1）防止超筋破坏的条件）防止超筋破坏的条件 或或 或或（2）防止少筋破坏的条件）防止少筋破坏的条件 或或b0bxh1=cbbyffmin0sAbh,minminssAAbh3、截面设计、截面设计已知：弯矩设计值已知：弯矩设计值M，混凝土强度等级，钢筋，混凝土强度等级，钢筋级别，构件截面尺寸级别，构件截面尺寸b、h。 求：受拉钢筋截面面积求：受拉钢筋截面面积As 。计算步骤：计算步骤： （1）确定截面有效高度确定截面有效高度h0； （2）计算混凝土受压区高度计算混凝土受压区高度x，并，并判断是否判断是否属超筋梁属超筋梁； （3）计算钢筋截面面积计算钢筋截

8、面面积As，并，并判断是否属少判断是否属少筋梁筋梁； （4）选配钢筋并选配钢筋并核算截面宽度是否满足钢筋核算截面宽度是否满足钢筋排列要求排列要求。4、截面复核、截面复核已知：构件截面尺寸已知：构件截面尺寸b、h，钢筋截面面积，钢筋截面面积As，混凝土强度等级，钢筋级别，弯矩设计值混凝土强度等级，钢筋级别，弯矩设计值M。 求：复核截面是否安全。求：复核截面是否安全。计算步骤：计算步骤： （1）确定截面有效高度确定截面有效高度h0； （2）判断梁的类型（判断梁的类型（是否属于适筋梁是否属于适筋梁）；）； （3）计算截面受弯承载力计算截面受弯承载力Mu； （4）判断截面是否安全。判断截面是否安全。

9、若若MMu，则截面安全（满足要求）；，则截面安全（满足要求）； 若若MMu，则截面不安全（不满足要求）。，则截面不安全（不满足要求）。（二）双筋矩形截面（二）双筋矩形截面 在受压区也在受压区也配置一定数量的受压钢筋配置一定数量的受压钢筋，以，以协助受压区混凝土承担一部分压力的矩形截面协助受压区混凝土承担一部分压力的矩形截面梁，称为梁，称为双筋截面梁双筋截面梁。1、基本计算公式及适用条件、基本计算公式及适用条件 试验表明，在满足试验表明，在满足 x bh0 的条件下，双的条件下，双筋梁具有和单筋适筋梁相同的破坏特征，即筋梁具有和单筋适筋梁相同的破坏特征，即受受拉钢筋首先屈服拉钢筋首先屈服，然后是

10、，然后是受压混凝土边缘受压混凝土边缘纤维纤维达到极限压应变而达到极限压应变而被压碎被压碎。如果构件在一定保。如果构件在一定保证条件下进入破坏阶段时，证条件下进入破坏阶段时，受压钢筋受压钢筋应力应力也可也可达到屈服达到屈服强度值。强度值。（1）基本计算公式）基本计算公式1=cysysf bxf Af A 100=2ucyssxMf bx hf A ha （2）适用条件）适用条件 为保证受拉钢筋屈服时为保证受拉钢筋屈服时受压混凝土边缘受压混凝土边缘纤维达到极限压应变纤维达到极限压应变且且受压钢筋达到抗压强受压钢筋达到抗压强度设计值度设计值，必须满足：，必须满足： x b h0 x 2as（三）（三

11、）T形截面形截面 在现浇结构中，梁和板整浇在一起共同受力，在现浇结构中，梁和板整浇在一起共同受力，梁的跨中截面就是梁的跨中截面就是T形截面；而对于截面尺寸较大形截面；而对于截面尺寸较大的预制梁和预制板（如槽形板、空心板等），为减的预制梁和预制板（如槽形板、空心板等），为减轻自重、节省材料，也做成轻自重、节省材料，也做成T形截面或按形截面或按T形截面形截面计算。计算。T形截面形截面伸出部分称为翼缘伸出部分称为翼缘，其宽和高度分，其宽和高度分别用别用bf和和hf表示，表示，中间部分称为腹板或肋中间部分称为腹板或肋，其宽和，其宽和高度分别用高度分别用b和和h表示。表示。四、斜截面承载力计算四、斜截面

12、承载力计算 受弯构件的支座受弯构件的支座附近剪力和弯矩的共附近剪力和弯矩的共同作用的区段称为同作用的区段称为剪剪弯段弯段。剪弯段内的主。剪弯段内的主拉应力将使构件在支拉应力将使构件在支座附近出现斜裂缝从座附近出现斜裂缝从而导致而导致斜截面破坏斜截面破坏。与正截面破坏相比，与正截面破坏相比，斜截面破坏普遍带有斜截面破坏普遍带有脆性性质脆性性质。 （一）受弯构件斜截面受剪破坏形态（一）受弯构件斜截面受剪破坏形态 梁的斜截面承载能力包括梁的斜截面承载能力包括斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力和和斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力。斜截面受剪承载力通过计。斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证，斜截面受弯

13、承载力则通过构算配置腹筋来保证，斜截面受弯承载力则通过构造措施来保证。造措施来保证。 受弯构件斜截面受剪破坏形态主要取决于箍受弯构件斜截面受剪破坏形态主要取决于箍筋数量和剪跨比筋数量和剪跨比： 式中式中a为剪跨，即集中荷载作用点至支座的距离。为剪跨，即集中荷载作用点至支座的距离。0ah 根据箍筋数量和剪跨比根据箍筋数量和剪跨比的不同，受弯构件的不同，受弯构件斜截面受斜截面受剪破坏分为三种形态剪破坏分为三种形态。1、斜拉破坏、斜拉破坏-剪跨比较大剪跨比较大（3），且箍筋配置过少），且箍筋配置过少或间距过大时发生；或间距过大时发生；2、剪压破坏、剪压破坏剪跨比适中剪跨比适中（l3），且配箍量适），

14、且配箍量适当、箍筋间距不大时发生。当、箍筋间距不大时发生。3、斜压破坏、斜压破坏剪跨比较小剪跨比较小（1）或者梁的箍筋配置）或者梁的箍筋配置过多过密时发生。过多过密时发生。V 受弯构件斜截面受剪承载力；受弯构件斜截面受剪承载力；Vc 剪压区混凝土受剪承载力；剪压区混凝土受剪承载力；Vsv 与斜裂缝相交的箍筋受剪承载力；与斜裂缝相交的箍筋受剪承载力；Vsb 与斜裂缝相交的弯起钢筋受剪承载力。与斜裂缝相交的弯起钢筋受剪承载力。 （二）斜截面受剪承载力计算的基本公式（二）斜截面受剪承载力计算的基本公式 斜截面受剪承载力：斜截面受剪承载力：V = Vc+Vsv + Vsb 1、基本公式、基本公式（1）

15、仅配箍筋的受弯构件）仅配箍筋的受弯构件 对矩形、对矩形、T形及形及I形截面等一般受弯构件，形截面等一般受弯构件，其受剪承载力计算基本公式为：其受剪承载力计算基本公式为： 对集中荷载作用下（包括作用多种荷载，对集中荷载作用下（包括作用多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力占该截面总剪力值的剪力占该截面总剪力值的75以上的情况）的以上的情况）的独立梁，其受剪承载力计算基本公式为：独立梁，其受剪承载力计算基本公式为：CSsvt0yv00.71.25AVVf bhfhssvcst0yv01.751.0AVVf bhfhs（2）同时配置箍筋和弯起钢

16、筋的受弯构件）同时配置箍筋和弯起钢筋的受弯构件 同时配置箍筋和弯起钢筋的梁，其受剪同时配置箍筋和弯起钢筋的梁，其受剪承载力除承载力除Vcs外，还有弯起钢筋的受剪承载力外，还有弯起钢筋的受剪承载力Vsb，其受剪承载力计算基本公式为：，其受剪承载力计算基本公式为：cssbcsysvs0.8sinVVVVf A2、基本公式适用条件、基本公式适用条件（1）防止出现斜压破坏的条件）防止出现斜压破坏的条件最小截面最小截面尺寸的限制尺寸的限制 当当hwb4.0时：时： V0.25c fcbh0 当当hwb6.0时：时： V0.2c fcbh0 当当 4.0hwb6.0时：时： V0.025c（14hw）fc

17、bh0（2）防止出现斜拉破坏的条件）防止出现斜拉破坏的条件最小配箍最小配箍率率sv,min和箍筋最大间距和箍筋最大间距smax的限制的限制svsv1svsv,mintyv0.24/AnAffbsbs（三）斜截面受剪承载力的计算位置（三）斜截面受剪承载力的计算位置 （1）支座边缘处的截面；支座边缘处的截面； （2）弯起钢筋弯起点处的截面；弯起钢筋弯起点处的截面； （3）受拉区箍筋截面面积或间距改变处的截面；受拉区箍筋截面面积或间距改变处的截面； （4）腹板宽度改变处的截面。腹板宽度改变处的截面。（四）斜截面受剪承载力计算步骤（四）斜截面受剪承载力计算步骤已知：剪力设计值已知：剪力设计值V，截面尺

18、寸，混凝土强，截面尺寸，混凝土强度等级，箍筋级别，纵向受力钢筋的度等级，箍筋级别，纵向受力钢筋的级别和数量。级别和数量。 求：腹筋数量。求：腹筋数量。计算步骤：计算步骤： （1）验算截面尺寸；验算截面尺寸； （2）确定是否需按计算配置箍筋；确定是否需按计算配置箍筋； （3）确定腹筋数量。确定腹筋数量。五、受弯构件斜截面承载力及有关构造要求五、受弯构件斜截面承载力及有关构造要求（一）正截面受弯承载能力图（一）正截面受弯承载能力图1、绘制正截面受弯承载能力图、绘制正截面受弯承载能力图 梁的梁的设计弯矩图设计弯矩图及构件实际配置的钢筋所及构件实际配置的钢筋所能承受的弯矩图（亦称能承受的弯矩图（亦称抵抗弯矩图抵抗弯矩图）。）。2、正截面受弯承载能力图的特点、正截面受弯承载能力图的特点（二）纵向钢筋的截断位置（二）纵向钢筋的截断位置（三）纵向钢筋在支座内的锚固（三）纵向钢筋在支座内的锚固纵筋端部弯起锚固纵筋端部弯起锚固纵筋端部加焊锚固钢板纵筋端部加焊锚固钢板纵筋端部焊接在梁端预埋件上纵筋端部焊接在梁端预埋件上（四）其他构造规定（四）其他构造规定1、弯起钢筋的锚固、弯起钢筋的锚固 承受剪力的弯起钢筋，其弯终点外应留有承受剪力的弯起钢筋，其弯