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文档简介

1、3.1 3.1 混凝土梁板构件基础知识混凝土梁板构件基础知识 3.1.1 3.1.1 截面形状和尺寸截面形状和尺寸 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构截面上有弯矩和剪力共同作用,轴力可以忽略不计的构件称截面上有弯矩和剪力共同作用,轴力可以忽略不计的构件称为为受弯构件受弯构件。梁梁(beam)和板和板(slab/board)是典型的受弯构件是典型的受弯构件 。梁梁的截面形式主要有矩形、形、倒形、形、的截面形式主要有矩形、形、倒形、形、形、十形、十字形、花篮形等字形、花篮形等 板板的截面形式一般为矩形、空心板、槽形板等的截面形式一般为矩形、空心板、槽形板等 3.1 3.1 混凝土梁

2、板构件基础知识混凝土梁板构件基础知识项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构按刚度要求,根据经验,梁和板的截面高度按刚度要求,根据经验,梁和板的截面高度不宜小于所规定数值(表不宜小于所规定数值(表3.23.2,表,表3.33.3)。)。按模数要求,梁的截面高度按模数要求,梁的截面高度h h一般可取一般可取250250、300800300800、900900、10001000等,等,h h800mm800mm时以时以50mm50mm为模数,为模数,h h800mm800mm时以时以100mm100mm为模数;为模数;矩形梁的截面宽度和矩形梁的截面宽度和T T形截面的肋宽形截面的肋宽b

3、b宜采用宜采用100100、120120、150150、180180、200200、220220、250mm250mm,大于,大于250mm250mm时以时以50mm50mm为模数。梁适宜的截面高宽比为模数。梁适宜的截面高宽比h h/ /b b,矩形矩形截面为截面为2 22.52.5,T T形形截面为截面为2.52.54 4。3.1.1 3.1.1 截面形状和尺寸截面形状和尺寸3.1 3.1 构造要求构造要求板最小厚度板最小厚度项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构按构造要求,现浇板的厚度不应小于下表的数值。按构造要求,现浇板的厚度不应小于下表的数值。现浇板的厚度一般取为现浇板的厚

4、度一般取为10mm10mm的倍数,的倍数, 现浇板的最小厚度(现浇板的最小厚度(mmmm)3.1.1 3.1.1 截面形状和尺寸截面形状和尺寸项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.1 构造要求构造要求梁、板钢筋梁、板钢筋梁钢筋示意图梁钢筋示意图3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构梁梁钢钢筋筋骨骨架架3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构梁梁钢钢筋筋骨骨架架3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构梁梁钢

5、钢筋筋骨骨架架3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构单筋截面单筋截面和和双筋截面双筋截面 前者指只在受拉区配置纵向受力钢筋的受弯构件;后者指前者指只在受拉区配置纵向受力钢筋的受弯构件;后者指同时在梁的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的受弯构件。同时在梁的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的受弯构件。 纵向受力钢筋纵向受力钢筋 作用作用:配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯:配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力,配置在受压区的纵向受力钢筋则是矩在梁内产生的拉力,配置在受压区的纵向受力钢筋则是用来补充混凝土受压能力

6、的不足。用来补充混凝土受压能力的不足。 直径直径:直径应当适中,太粗不便于加工,与混凝土的粘:直径应当适中,太粗不便于加工,与混凝土的粘结力也差;太细则根数增加,在截面内不好布置,甚至降结力也差;太细则根数增加,在截面内不好布置,甚至降低受弯承载力。梁纵向受力钢筋的常用直径低受弯承载力。梁纵向受力钢筋的常用直径d d=1228mm=1228mm。当当h h300mm300mm时,时,d d8mm8mm;当;当h h300mm300mm时时d d10mm10mm。3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 纵向受力钢筋纵向受力钢筋 根数:梁

7、中受拉钢筋的根数不应根数:梁中受拉钢筋的根数不应少于少于2 2根,最好不少于根,最好不少于3 34 4根。纵向根。纵向受力钢筋应尽量布置成一层。当一层受力钢筋应尽量布置成一层。当一层排不下时,可布置成两层,但应尽量排不下时,可布置成两层,但应尽量避免出现两层以上的受力钢筋,以免避免出现两层以上的受力钢筋,以免过多地影响截面受弯承载力。过多地影响截面受弯承载力。 混凝土结构设计规范GB50010-2010提出了并筋的配筋形式,规定如下:构件中的钢筋可以采用并筋的形式.直径28mm及以下的钢筋并筋数量不超过3根;直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根;直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。项目三项目三

8、 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 架立钢筋架立钢筋架立钢筋的最小直径(架立钢筋的最小直径(mmmm) 位置:设置在受压区外缘两侧,并平行于纵向位置:设置在受压区外缘两侧,并平行于纵向受力钢筋。受力钢筋。 作用:一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架;作用:一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架;二是承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应二是承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力,防止发生裂缝。受压区配置的纵向受压钢筋力,防止发生裂缝。受压区配置的纵向受压钢筋可兼作架立钢筋。可兼作架立钢筋。 3.1

9、 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 弯起钢筋弯起钢筋弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分,在靠近支座的弯弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分,在靠近支座的弯起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉力,起段弯矩较小处则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉力,即作为受剪钢筋的一部分。即作为受剪钢筋的一部分。钢筋的弯起角度一般为钢筋的弯起角度一般为4545, , 梁高梁高h h800mm800mm时可采用时可采用6060。 弯起钢筋的布置弯起钢筋的布置3.1 3.1 构造要求构造要求梁的配筋梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼

10、盖屋盖结构1 1、箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起、箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力,的主拉应力,2.2.并通过绑扎或焊接把其他钢筋联并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起,形成空间骨架。系在一起,形成空间骨架。 箍筋箍筋 设置范围:设置范围:按计算不需要箍筋的梁,当梁的按计算不需要箍筋的梁,当梁的截面高度截面高度h h300mm300mm,应沿梁全长按构造配置,应沿梁全长按构造配置箍筋;当箍筋;当h h=150=150300mm300mm时,可仅在梁的端部时,可仅在梁的端部各各1/41/4跨度范围内设置箍筋,但当梁的中部跨度范围内设置箍筋,但当梁的中部1/21/2跨度范围

11、内有集中荷载作用时,仍应沿梁的全跨度范围内有集中荷载作用时,仍应沿梁的全长设置箍筋;若长设置箍筋;若h h150mm150mm,可不设箍筋。,可不设箍筋。 钢筋级别:钢筋级别:梁内箍筋宜采用梁内箍筋宜采用HPB300HPB300、HRB335HRB335、HRB400HRB400级钢筋。级钢筋。 直径:直径:当梁截面高度当梁截面高度h h800mm800mm时,不宜小于时,不宜小于6mm6mm;当当h h800mm800mm时,不宜小于时,不宜小于8mm8mm。当梁中配有计。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径还不应小于算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的纵

12、向受压钢筋最大直径的1/41/4。为了便于加工,箍。为了便于加工,箍筋直径一般不宜大于筋直径一般不宜大于12mm12mm。箍筋的常用直径为。箍筋的常用直径为6 6、8 8、10mm10mm。 间距:间距:应符合规范的规定。当梁中配有计算需应符合规范的规定。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋的间距不应大于要的纵向受压钢筋时,箍筋的间距不应大于1515d d(d d为纵向受压钢筋的最小直径),同时不应大为纵向受压钢筋的最小直径),同时不应大于于400mm400mm;当一层内的纵向受压钢筋多于;当一层内的纵向受压钢筋多于5 5根且根且直径大于直径大于18mm18mm时,箍筋间距不应大于时,箍筋

13、间距不应大于1010d d。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.1 3.1 构造要求构造要求梁的配筋梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构箍筋的形式箍筋的形式可分为可分为开口式开口式和和封闭式封闭式两种两种 当当b b400mm400mm,且一层内的,且一层内的纵向受压钢筋多于纵向受压钢筋多于3 3根根,或当梁的宽度,或当梁的宽度不大于不大于400mm400mm但一层内的但一层内的纵向受压钢筋多于纵向受压钢筋多于4 4根根时,时,应应设置设置复合箍筋复合箍筋。梁中一。梁中一层内的层内的纵向受拉钢筋多于纵向受拉钢筋多于5 5根根时,时,宜宜采用采用复合箍筋复

14、合箍筋。 箍筋的肢数,当梁的宽度箍筋的肢数,当梁的宽度b b150mm150mm时,可采用时,可采用单肢单肢;当当b b400mm400mm,且一层内的,且一层内的纵向受压钢筋不多于纵向受压钢筋不多于4 4根根时,时,采用采用双肢箍筋双肢箍筋。端部构造:端部构造:应采用应采用135135弯钩,弯钩端头直段长度不小于弯钩,弯钩端头直段长度不小于50mm50mm,且不小,且不小于于5 5d d。3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构箍筋的弯制过程箍筋的弯制过程0fwhhh3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土

15、楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 纵向构造钢筋及拉筋纵向构造钢筋及拉筋当梁的截面高度较大时,为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂当梁的截面高度较大时,为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝,同时也为了增强钢筋骨架的刚度,增强梁的抗扭作用。缝,同时也为了增强钢筋骨架的刚度,增强梁的抗扭作用。梁的腹板高度梁的腹板高度h hww450mm450mm时,应在梁的两个侧面沿高度配置时,应在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋纵向构造钢筋(亦称腰(亦称腰筋),并用拉筋固定。筋),并用拉筋固定。 0hhwffwhhhh3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混

16、凝土楼盖屋盖结构 纵向构造钢筋及拉筋纵向构造钢筋及拉筋梁侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积梁侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhbhww的的0.1%0.1%,且其,且其间距不宜大于间距不宜大于200mm200mm。 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构梁板钢筋图(一)梁板钢筋图(一)项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构梁板钢筋图(二)梁板钢筋图(二)3.1 3.1 构造要求板的配筋构造要求板的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 板通常只配置板通常只配置纵向受力钢纵向受力钢 筋筋和和分布钢筋分布钢筋(1 1)受力钢筋受力钢筋(

17、Tensioned bar)(Tensioned bar)作用:作用:板受力钢筋用来承板受力钢筋用来承受弯矩产生的拉力受弯矩产生的拉力直径:直径:钢筋常用直径钢筋常用直径 d d = =6 6、8 8、1010、12mm12mm。间距:间距:当当h h150mm150mm时,不宜大于时,不宜大于200mm200mm;当当h h150mm150mm时,不宜大于时,不宜大于1.51.5h h,且不宜大于,且不宜大于300mm300mm。板的受力钢筋间距通常板的受力钢筋间距通常不宜小于不宜小于70mm70mm。 3.1 3.1 构造要求板的配筋构造要求板的配筋三三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结

18、构(2 2)分布钢筋分布钢筋(Spread bar)(Spread bar)作用:作用:一是固定受力钢筋的一是固定受力钢筋的位置,形成钢筋网;二是将位置,形成钢筋网;二是将板上荷载有效地传到受力钢板上荷载有效地传到受力钢筋上去;三是防止温度或混筋上去;三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。的裂缝。 数量:数量:梁式板中单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度梁式板中单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的上受力钢筋截面面积的1515,且不宜小于该方向板截面面积的,且不宜小于该方向板截面面积的0.15%0.15%。分布钢筋的直径不宜小

19、于分布钢筋的直径不宜小于6mm6mm,常用直径为,常用直径为6 6、8mm8mm。 间距:间距:不宜大于不宜大于250mm250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋截面面积应;当集中荷载较大时,分布钢筋截面面积应适当增加,间距不宜大于适当增加,间距不宜大于200mm200mm。分布钢筋应沿受力钢筋直线段均匀布。分布钢筋应沿受力钢筋直线段均匀布置,并且受力钢筋所有转折处的内侧也应配置。置,并且受力钢筋所有转折处的内侧也应配置。3.1 3.1 构造要求板的配筋构造要求板的配筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构绑绑扎扎板板钢钢筋筋3.1 3.1 构造要求构造要求3.1.3 3.1.3 混

20、凝土保护层厚度混凝土保护层厚度 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构主要作用主要作用,一是保护钢筋不致锈蚀,保证结构的耐久性;,一是保护钢筋不致锈蚀,保证结构的耐久性;二是保证钢筋与混凝土间的粘结;三是在火灾等情况下,二是保证钢筋与混凝土间的粘结;三是在火灾等情况下,避免钢筋过早软化。避免钢筋过早软化。 混凝土保护层的最小厚度cmm3.1 3.1 构造要求构造要求3.1.3 3.1.3 混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构现现浇浇板板保保护护层层做做法法3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算 3.2.1 3.2.1 单筋矩

21、形截面单筋矩形截面项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构0sbhA纵向受拉钢筋配筋率:纵向受拉钢筋配筋率: 适筋梁适筋梁超筋梁超筋梁少筋梁少筋梁 min maxmaxmin1.1.单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征 根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的具为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的具有不同破坏特征。有不同破坏特征。 3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算三种梁的破坏特征三种梁的破坏特征项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼

22、盖屋盖结构MMcr 第第I阶段阶段弹性工作弹性工作阶段。阶段。加载加载开裂开裂 荷载很小时,混凝土的荷载很小时,混凝土的压应力及拉应力都很小,应压应力及拉应力都很小,应力和应变几乎成直线关系。力和应变几乎成直线关系。 截面达到将裂未裂的极截面达到将裂未裂的极限状态时,即第限状态时,即第I阶段末,阶段末,用用Ia表示。表示。 Ia阶段的应力状阶段的应力状态是抗裂验算的依据。态是抗裂验算的依据。 cr 开裂弯矩开裂弯矩 适筋梁适筋梁配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算三种梁的破坏特征三种梁的破坏特征项目三项目三 混

23、凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构MMy 第第阶段阶段带裂缝工作阶段。带裂缝工作阶段。开裂开裂屈服屈服 第第阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 钢筋应力达到屈服强度钢筋应力达到屈服强度fy时,标志截面进入第时,标志截面进入第阶段末,阶段末,以以a表示。表示。My 屈服弯矩屈服弯矩3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算三种梁的破坏特征三种梁的破坏特征项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构MMu M Mu u 极限弯矩极限弯矩 第第阶段阶段破坏阶段:破坏阶段:屈服屈服压碎压碎 到本阶段末(即到本阶段末(即a阶段),受压边缘混凝

24、土压应变达到阶段),受压边缘混凝土压应变达到极限压应变,受压区混凝土产生近乎水平的裂缝,混凝土被压极限压应变,受压区混凝土产生近乎水平的裂缝,混凝土被压碎,甚至崩脱,截面宣告破坏,此时截面所承担的弯矩即为破碎,甚至崩脱,截面宣告破坏,此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩坏弯矩Mu。a阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据。阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据。3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算三种梁的破坏特征三种梁的破坏特征项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 适筋梁的破坏始于受拉钢筋屈服。从受拉钢筋屈服到受适筋梁的破坏始于受拉钢筋屈服。从受拉钢筋屈服到受压区混凝土被

25、压碎(即弯矩由压区混凝土被压碎(即弯矩由My增大到增大到Mu),需要经历较长),需要经历较长过程,过程,有明显的三个阶段有明显的三个阶段。由于钢筋屈服后产生很大塑性变。由于钢筋屈服后产生很大塑性变形,使裂缝急剧开展和挠度急剧增大,给人以明显的破坏预形,使裂缝急剧开展和挠度急剧增大,给人以明显的破坏预兆,这种破坏称为兆,这种破坏称为延性破坏延性破坏。适筋梁的材料强度能得到充分。适筋梁的材料强度能得到充分发挥。发挥。 3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算三种梁的破坏特征三种梁的破坏特征项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 超筋梁超筋梁纵向受力钢筋配筋率大于最大配筋率的梁为

26、超筋梁。纵向受力钢筋配筋率大于最大配筋率的梁为超筋梁。特征:特征:受压区混凝土在钢筋受压区混凝土在钢筋屈服前即达到极限压应变被屈服前即达到极限压应变被压碎而破坏。破坏时钢筋的压碎而破坏。破坏时钢筋的应力还未达到屈服强度,因应力还未达到屈服强度,因而裂缝宽度均较小,且形不而裂缝宽度均较小,且形不成一根开展宽度较大的主裂成一根开展宽度较大的主裂缝,梁的挠度也较小。缝,梁的挠度也较小。属于属于“脆性破坏脆性破坏”。3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算三种梁的破坏特征三种梁的破坏特征三三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构 少筋梁少筋梁配筋率小于最小配筋率的梁为少筋梁。配筋率小于最小配筋

27、率的梁为少筋梁。 破坏特征:梁破坏时,裂破坏特征:梁破坏时,裂缝往往集中出现一条,不缝往往集中出现一条,不但开展宽度大,而且沿梁但开展宽度大,而且沿梁高延伸较高。一旦出现裂高延伸较高。一旦出现裂缝,钢筋的应力就会迅速缝,钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进增大并超过屈服强度而进入强化阶段,甚至被拉断。入强化阶段,甚至被拉断。属于属于“脆性破坏脆性破坏” ” 结论:结论:适筋梁的材料强度能得适筋梁的材料强度能得到充分发挥,安全经济,是正到充分发挥,安全经济,是正截面承载力计算的依据,而少截面承载力计算的依据,而少筋梁、超筋梁都应避免。筋梁、超筋梁都应避免。3.2 3.2 正截面承载力计算正截

28、面承载力计算三三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构2.2.单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 (1 1)计算原则)计算原则 1 1)基本假定)基本假定 平截面假定。平截面假定。 钢筋的应力钢筋的应力 等于钢筋应变等于钢筋应变 与其弹性模量与其弹性模量 的乘积,的乘积,但不得大于其强度设计值但不得大于其强度设计值 ,即,即 不考虑截面受拉区混凝土的抗拉强度。不考虑截面受拉区混凝土的抗拉强度。 受压混凝土采用理想化的应力应变关系,当混凝土强受压混凝土采用理想化的应力应变关系,当混凝土强度等级为度等级为C50C50及以下时,混凝土极限压应变及以下时,混凝土极

29、限压应变 =0.0033=0.0033。sssEyfsssyEfcu3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构混凝土应力应变曲线混凝土应力应变曲线3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构2 2)等效矩形应力图)等效矩形应力图简化原则:按照受压区混凝土的简化原则:按照受压区混凝土的合力大小不变合力大小不变、受压区混凝、受压区混凝土的土的合力作用点不变合力作用点不变的原则。的原则。 11n1xx等效矩形应力等效矩形应力图形的混凝土图形的混凝土受压区高受压区高c1f等效矩形应等效矩形应力

30、图形的应力图形的应力值为力值为3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3 3)适筋梁与超筋梁的界限)适筋梁与超筋梁的界限界限相对受压区高度界限相对受压区高度适筋梁的破坏适筋梁的破坏受拉钢筋屈服后混凝土压碎;受拉钢筋屈服后混凝土压碎;超筋梁的破坏超筋梁的破坏混凝土压碎时,受拉钢筋尚未屈服混凝土压碎时,受拉钢筋尚未屈服;界限配筋梁的破坏界限配筋梁的破坏受拉钢筋屈服的同时混凝土压碎。受拉钢筋屈服的同时混凝土压碎。 b受弯构件等效矩形应力图形的混凝土受压区高度受弯构件等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 x x与截面有效与截面有效高度高度h h0

31、 0之比称为之比称为相对受压区高度,用相对受压区高度,用表示表示, , =x/h=x/h0 0。适筋梁界限破坏时等效。适筋梁界限破坏时等效受压区高度与截面有效高度之比称为界限相对受压区高度,受压区高度与截面有效高度之比称为界限相对受压区高度,用用b b表示。表示。若若 ,构件破坏时受拉钢筋不能屈服,表明构件超筋破,构件破坏时受拉钢筋不能屈服,表明构件超筋破坏;坏;若若 ,构件破坏时受拉钢筋已经达到屈服强度,表明发,构件破坏时受拉钢筋已经达到屈服强度,表明发生的破坏为适筋破坏。生的破坏为适筋破坏。bb3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结

32、构4 4)适筋梁与少筋梁的界限)适筋梁与少筋梁的界限截面最小配筋率截面最小配筋率%)2 . 0 ,45. 0max(minytffminminmin不不少少筋筋少少筋筋 最小配筋率的确定原则:配筋率为最小配筋率的确定原则:配筋率为 的钢筋混凝土受的钢筋混凝土受弯构件,按弯构件,按a阶段计算的正截面受弯承载力应等于同截面素阶段计算的正截面受弯承载力应等于同截面素混凝土梁所能承受的弯矩混凝土梁所能承受的弯矩Mcr(Mcr为按为按aa阶段计算的开裂弯阶段计算的开裂弯矩)。矩)。min对于受弯构件,对于受弯构件, 按下式计算:按下式计算:min3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算最小配筋率

33、最小配筋率项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率(钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率( )例如:现有一钢筋混凝土梁,混凝土强度等级采用例如:现有一钢筋混凝土梁,混凝土强度等级采用C30C30,配,配置置HRB335HRB335钢筋作为纵向受力钢筋,最小配筋率为(钢筋作为纵向受力钢筋,最小配筋率为( )?)?0.214%ytff453.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算基本公式基本公式 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构1(3.2.2)cysf bxf A1023.2.3cMf bx hx ()023.2

34、.4syMA fhx ()0hx截面高度截面高度 :h截面有效高度截面有效高度 :h0受压区高度受压区高度 :相对受压区高度:相对受压区高度: 相对界限受压区高度:相对界限受压区高度:0bhxbxM 弯矩设计值弯矩设计值fc 混凝土轴心抗压强度设值混凝土轴心抗压强度设值 fy 钢筋抗拉强度设计值钢筋抗拉强度设计值X 混凝土受压区高度混凝土受压区高度3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算适用条件适用条件 bbbhxx0项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构防止超筋防止超筋的条件:的条件:防止少筋防止少筋的条件:的条件:bhAASSminmin,min 在式在式(3.2.33

35、.2.3)中,取中,取x =b bh h0 0 ,即得到,即得到单筋矩形截面所能单筋矩形截面所能承受的承受的最大弯矩最大弯矩的表达式:的表达式: )5 . 01 (bb20c1maxu,bhfMbfMhhxc12002混凝土混凝土受压区高度受压区高度计算式:计算式: 3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算计算方法计算方法项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构1)截面设计)截面设计己知:弯矩设计值己知:弯矩设计值MM,混凝土强度等级,混凝土强度等级f fc c,钢筋级别,钢筋级别f fy y,构件,构件截面尺寸截面尺寸b bh h 求:所需受拉钢筋截面面积求:所需受拉钢筋截

36、面面积A As s= = ? 计算步骤如下:计算步骤如下:确定截面有效高度确定截面有效高度h h0 0h h0 0= =h h- -a as s 计算混凝土受压区高度计算混凝土受压区高度x x,并判断是否属超筋梁,并判断是否属超筋梁bfMhhxc12002若若x xb bh h0 0,则不属超筋梁。否则为超筋梁,应加大截面尺寸,则不属超筋梁。否则为超筋梁,应加大截面尺寸,或提高混凝土强度等级,或改用双筋截面。或提高混凝土强度等级,或改用双筋截面。计算钢筋截面面积计算钢筋截面面积A As s,并判断是否属少筋梁。,并判断是否属少筋梁。若若Asmin bh,则不属少筋梁。,则不属少筋梁。否则为少筋

37、梁,应取否则为少筋梁,应取 As=minbh。 ycfbxfA/1s选配钢筋选配钢筋h h 梁的截面高度梁的截面高度a as s 受拉钢筋合力点受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距到截面受拉边缘的距离。离。3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算计算方法计算方法项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构室内正常环境下的梁、板室内正常环境下的梁、板as的近似值表()的近似值表()3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算计算方法计算方法为超筋梁;若0hxb项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构计算步骤如下:计算步骤如下:确定截面有效高度确定截面有效高度h h0 0判

38、断梁的类型判断梁的类型bffAxc1ys为适筋梁;,且若0minhxbhAbs为少筋梁。若bhAsmin计算截面受弯承载力计算截面受弯承载力MMu u适筋梁适筋梁 20ysuxhfAM超筋梁超筋梁)5 . 01 (bb20c1maxu,bhfMMu对少筋梁,应将其受弯承载力降低使用(已建成工程)或修改设计。对少筋梁,应将其受弯承载力降低使用(已建成工程)或修改设计。 判断截面是否安全判断截面是否安全 若若M M M Mu u ,则截面安全。,则截面安全。2 2)复核己知截面的承载力复核己知截面的承载力己知:构件截面尺寸己知:构件截面尺寸b bh h,钢筋截面面积,钢筋截面面积A As s,混凝

39、土强度等级,混凝土强度等级f fc c,钢筋级,钢筋级别别f fy y ,弯矩设计值,弯矩设计值M M 。 求:复核截面是否安全求:复核截面是否安全 、弯矩承载力、弯矩承载力Mu= = ?3.2.2 3.2.2 单筋单筋T T形截面形截面 正截面承载力计算正截面承载力计算翼缘计算宽度翼缘计算宽度项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构第一类、第二类形截面的鉴别条件:第一类、第二类形截面的鉴别条件:截面复核时:截面复核时:截面设计时:截面设计时: 3.2 3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算TT形截面分类形截面分类项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构形截面第二类形截面

40、第一类ThxThxff根据中性轴位置不同,将形截面分为两类ffc1syhbfAf)2/(f0ffc1hhhbfMx 混凝土受压区高度;混凝土受压区高度;hf T 形截面受压翼缘的高度。形截面受压翼缘的高度。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.2 正截面承载力计算正截面承载力计算1.1.定义定义 在截面受拉区和受压区同时按计算配置受力钢筋的受在截面受拉区和受压区同时按计算配置受力钢筋的受弯构件。弯构件。2.2.特点特点 采用受压钢筋来承受截面的部分压力,不经济。采用受压钢筋来承受截面的部分压力,不经济。3.3.适用范围适用范围 构件所承受的弯矩较大,而截面尺寸受到限制,采用构件

41、所承受的弯矩较大,而截面尺寸受到限制,采用单筋梁无法满足要求;单筋梁无法满足要求; 构件在不同的荷载组合下,同一截面可能承受变号弯矩构件在不同的荷载组合下,同一截面可能承受变号弯矩作用;作用; 为了提高截面的延性而要求在受压区配置受力钢筋。在为了提高截面的延性而要求在受压区配置受力钢筋。在截面受压区配置一定数量的受力钢筋,有利于提高截面的截面受压区配置一定数量的受力钢筋,有利于提高截面的延性。延性。3.2.3 双筋截面受弯构件的概念双筋截面受弯构件的概念现浇式现浇式优点优点整体性好,刚度大整体性好,刚度大平面可不规则平面可不规则防水性好防水性好可承受较大荷载可承受较大荷载缺点缺点现场劳动量大,

42、工期现场劳动量大,工期长长模板用量多模板用量多装配式装配式优点优点缺点缺点便于机械化施工便于机械化施工工期短工期短整体性差,刚度小整体性差,刚度小抗震性、防水性差抗震性、防水性差平面形状受限平面形状受限装配整体式装配整体式优点优点缺点缺点现浇和预制楼盖的优点现浇和预制楼盖的优点焊接工作量大,二次浇筑焊接工作量大,二次浇筑钢筋混凝土楼盖钢筋混凝土楼盖3.3 现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构肋形楼盖一般由板、次梁、主梁组成。楼面板被四周肋形楼盖一般由板、次梁、主梁组成。楼面板被四周的梁分成了许多的矩形区隔,形

43、成四边支承板。板上的荷的梁分成了许多的矩形区隔,形成四边支承板。板上的荷载通过板的弯剪传至支承构件上。当长短边之比载通过板的弯剪传至支承构件上。当长短边之比l l2 2l l1 133时,仅考虑时,仅考虑l l2 2向受弯的板,称为单向板。向受弯的板,称为单向板。 l l2 2l l1 13 3考虑考虑两个方向受力的板称为双向板。两个方向受力的板称为双向板。l l2 2l l1 1项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.3 3.3 现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识为了建筑上的需要或柱间距较大时,将楼板分为若干个接为了建筑上的需要或柱间距较大

44、时,将楼板分为若干个接近正方形的小区格,呈井字形布置,称为井字楼盖。近正方形的小区格,呈井字形布置,称为井字楼盖。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.3 3.3 现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识将板通过柱帽直接支承在柱上的楼盖,称为无梁楼盖将板通过柱帽直接支承在柱上的楼盖,称为无梁楼盖。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.3 3.3 现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识现浇钢筋混凝土肋形楼(屋)盖基础知识现浇单向板肋形楼盖现浇单向板肋形楼盖abcda、d主梁沿横向布置,b主梁沿纵向布置,c中间有走廊房屋3.43.4单向

45、板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构单向板肋梁楼盖梁板计算简图单向板肋梁楼盖梁板计算简图荷载传递:荷载传递:板板次梁次梁主梁主梁柱(墙)柱(墙)基础基础项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 单向板的构造要求:单向板的构造要求:(1 1)楼板的厚度对于一般楼盖及民用建筑楼板楼板的厚度对于一般楼盖及民用建筑楼板60mm60mm;工;工业建筑楼盖业建筑楼盖70mm70mm;板厚;板厚1/401/40(连续板)或(连续板)或1/351/3

46、5(简支(简支板)。现浇板入墙支承长度板)。现浇板入墙支承长度板厚且板厚且120mm120mm。布置布置形式形式弯起式弯起式分离式分离式整体性好,节省钢筋,锚固可靠,整体性好,节省钢筋,锚固可靠,利于承受振动荷载利于承受振动荷载施工工艺复杂,少用施工工艺复杂,少用构造简单,施工方便构造简单,施工方便 分离式配筋跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座锚固,当分离式配筋跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座锚固,当采用采用HPB300HPB300级钢筋时应加设半圆弯钩,其锚固长度级钢筋时应加设半圆弯钩,其锚固长度5d5d,d d为下部纵筋的直径。为下部纵筋的直径。(2 2)板的受力钢筋板的受力钢筋项目三项目三 混凝土

47、楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 等跨连续板的钢筋布置项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 板中受力钢筋一般采用板中受力钢筋一般采用HPB235HPB235或或HRB335HRB335级钢,直径通常采用级钢,直径通常采用66、88、1010、 1212等。等。受力钢筋间距,一般不小于受力钢筋间距,一般不小于70mm70mm;当板厚;当板厚h150mmh150mm时,不应时,不应大于大于200mm200mm;当;当h h150mm15

48、0mm,不应大于,不应大于1.5h1.5h,且不应大于,且不应大于250mm250mm;3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构)板的分布钢筋:分布钢筋按构造要求布置在单向板)板的分布钢筋:分布钢筋按构造要求布置在单向板的垂直受力方向。作用:的垂直受力方向。作用:浇筑混凝土时固定受力钢筋;浇筑混凝土时固定受力钢筋;承受收缩和温度变化产生的内力;承受收缩和温度变化产生的内力;承受并分布板上非均布荷载产生的内力;承受并分布板上非均布荷载产生的内力;构造钢筋:构造钢筋:分布钢筋置于受力钢筋内侧,其截面面积不应小于

49、单位分布钢筋置于受力钢筋内侧,其截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的长度上受力钢筋截面面积的15%15%,且,且该方向板截面面积的该方向板截面面积的0.15%0.15%。其。其300mm300mm,d 6d 6。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 2 2)温度收缩钢筋:在温度、收缩应力较大的现浇板区)温度收缩钢筋:在温度、收缩应力较大的现浇板区域,钢筋间距宜取域,钢筋间距宜取150-200mm150-200mm,并应在板的未配筋表面布置,并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋。板的上下表面沿纵、横

50、两个方向的配筋率温度收缩钢筋。板的上下表面沿纵、横两个方向的配筋率0.1%0.1%。3 3)与周边支承结构整浇时板的上部构造钢筋)与周边支承结构整浇时板的上部构造钢筋 设置对象:设置对象: 现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇注的单向板现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇注的单向板. . 设置位置及要求设置位置及要求: 板边上部设置垂直于板边,其截面积板边上部设置垂直于板边,其截面积板跨中受力钢筋面板跨中受力钢筋面积的积的1/3,1/3,且且d 8d 8,200mm200mm,自梁(墙)边伸入板内的,自梁(墙)边伸入板内的长度为长度为l l1 1/5/5;在板角处应沿两个垂直方向布置或按放

51、射状布;在板角处应沿两个垂直方向布置或按放射状布置。当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时,应沿其布置。当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时,应沿其布置构造钢筋。伸入支座内的锚固长度为置构造钢筋。伸入支座内的锚固长度为l la a。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 在单向板中,主梁附近,部分荷载将由板直接传递给在单向板中,主梁附近,部分荷载将由板直接传递给主梁而产生一定的负弯矩。应在板与主梁连接处板中配置主梁而产生一定的负弯矩。应在板与主梁连接处板中配置垂直于主梁的上部构造钢筋,垂直于主梁的上部构造

52、钢筋,200mm200mm,d8mmd8mm,且单,且单位宽度内的总截面面积位宽度内的总截面面积板中单位宽度内受力钢筋截面面板中单位宽度内受力钢筋截面面积的积的1/31/3。伸入板内的长度从梁边算起每边。伸入板内的长度从梁边算起每边板的板的l l0 0/4/44 4)与主梁连接的板上部构造筋)与主梁连接的板上部构造筋项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 5 5)嵌固于砌体承重墙内

53、时板的上部构造钢筋)嵌固于砌体承重墙内时板的上部构造钢筋嵌固在砌体承重墙内的现浇板,上部与板边垂直的构嵌固在砌体承重墙内的现浇板,上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度,从墙边算起不宜小于造钢筋伸入板内的长度,从墙边算起不宜小于l l1 1/7/7。两边。两边嵌固于墙内的板角部分,应配置双向上部构造钢筋,从墙嵌固于墙内的板角部分,应配置双向上部构造钢筋,从墙边算起伸入板内的长度边算起伸入板内的长度ll1 1/4/4。d8mmd8mm,200mm,200mm,并伸并伸入至板端锚固。入至板端锚固。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋

54、形楼盖结构布置与构造要求 板上开洞时,应予以加固。当圆孔直径板上开洞时,应予以加固。当圆孔直径d300mmd300mm或矩或矩形孔垂直于受力筋方向的边长形孔垂直于受力筋方向的边长b300mmb300mm时,板的受力筋绕时,板的受力筋绕过孔边,可不配附加钢筋。过孔边,可不配附加钢筋。当当300mm300mmb1000mmb1000mm时,当在洞口周边无集中荷载时,时,当在洞口周边无集中荷载时,应在洞边每侧底板配置附加钢筋,其面积不应小于空洞宽应在洞边每侧底板配置附加钢筋,其面积不应小于空洞宽度内被切断的受力钢筋的度内被切断的受力钢筋的1/21/2,且每侧,且每侧210210。项目三项目三 混凝土

55、楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 6 6)项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 当为圆孔时,应附加当为圆孔时,应附加210212的环形钢的环形钢筋,搭接长度为筋,搭接长度为30d,且圆形洞口应设放射,且圆形洞口应设放射形钢筋。当形钢筋。当b1000mm时,宜在洞边加设时,宜在洞边加设边梁。边梁。项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构3.43.4单向板肋形楼盖结构布置与构造要求单向板肋形楼盖结构布置与构造要求 次梁的构造要

56、求次梁的构造要求(1 1)截面尺寸满足前述高跨比)截面尺寸满足前述高跨比h h/ /l l0 0=1/18=1/181/121/12和宽高比和宽高比h h/ /l l0 0=1/3=1/31/21/2的要求时,一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度的要求时,一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。验算。(2 2)端支座的构造)端支座的构造 1 1)支撑于砌体内)支撑于砌体内3.5单向板肋形楼盖梁的结构布置与构造要求单向板肋形楼盖梁的结构布置与构造要求项目三项目三 混凝土楼盖屋盖结构混凝土楼盖屋盖结构主梁的构造要求主梁的构造要求 1)1)主梁的高跨比为主梁的高跨比为h/l=1/14h/l=1/141/8,1/8,跨度一般为跨度一般为5-8m5-8m。构造要。构造要求、配筋与次梁相同。求、配筋与次梁相同。 2 2)主梁纵向受力筋的配置、弯起点的确定、截断位置,不宜)主梁纵向受力筋的配置、弯起点的确定、截断位置,不宜按构造确定,通常宜根据弯矩包络图绘制抵抗弯矩包络图的方按构造确定,通常宜根据弯矩包络图绘制抵抗弯矩包络图的方法来确定。法来确定。 3 3)鸭筋的设置:主梁主要承受集中荷载,一般宜采用箍筋抗)鸭筋的设置:主梁主要承受集中荷载,一般宜采用箍筋抗剪,跨中受力钢筋数量不足时,可补充鸭筋抗剪。剪,跨中受力钢筋数量不足时,可补

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