混凝土基本构件（PPT,共91页）

1、第6章混凝土基本构件6.1 受弯构件的一般构造要求6.2 受弯构件的正截面承载力6.3 受弯构件的斜截面承载力6.4受压构件6.5 受拉构件和受扭构件简介6.6 混凝土结构的耐久性6.7预应力混凝土原理第6章混凝土基本构件问题引入何谓受弯构件？ 钢筋砼受弯构件承载力如何计算？受弯构件截面上有弯矩和剪力梁和板结论：在设计钢筋砼受弯构件时，要进行正截面和斜截面承载力计算！ 正截面破坏：因抗弯能力不足而引起，破坏截面垂直梁纵轴斜截面破坏：弯剪共同作用因抗剪能力不足而引起的，破坏截面是倾斜的板是以梁支承的多跨连续板计算单元取1m梁是以墙或柱支承的T形截面梁板是以梁或墙支承的预制空心板计算单元取板宽梁是

2、以墙或柱支承的矩形截面梁构 件 种 类简支两端连续悬臂整体肋形梁次 梁主 梁独立梁 现浇结构中，主梁至少应比次梁高出 50mm ，如主梁下部钢筋为双排配置 时，应高出 100mm。 6.1 受弯构件的一般构造要求6.1.1 梁的截面与配筋1）梁的截面截面形式、截面高度、截面宽度（1）梁的截面形式 当截面高度 h800mm 时，模数为 50mm ，常用高度为 250、300、 350、 400、800mm；当截面高度 h800mm 时，模数为 100mm 。 梁的截面高度一般根据刚度条件确定，见表6.1。表6.1 不需作挠度计算梁的截面最小高度（3）梁的截面宽度 b： 现浇结构中，主梁b200m

3、m，次梁b150mm， 常用150、180、200mm，如b200mm时，以 50mm的模数递增。 梁截面的高宽比h/b ，一般在下列范围内采用： 矩形截面：h/b2.03.5；形截面：h/b2.54.0。注：表中为梁的计算跨度。矩形T形工字形L形倒T形花蓝形（2）梁的截面高度（h）2）梁的配筋 纵向受力钢筋 、弯起钢筋 、箍筋 和架立钢筋 梁的计算跨度 l0 梁的净跨； 梁在砖砌体中的 支承长度。 纵向受力钢筋 直 径 ds净 距 s伸入支座数量 常用 d1225mm。当 h 300mm 时，d 10 mm； 当 h 300mm 时，d 8mm 。梁上部纵筋 s 30mm和1.5 d；下部纵

4、筋 s 25mm 和 d （d 为纵向钢筋的最大直径） 当梁宽 b100mm时，不宜少于二根；当 b100mm时可为一根。纵向钢筋伸入梁支座的锚固长度为（后叙）肢数 单肢 箍筋 双肢 四肢 一是用来抗剪，二是通过绑扎或焊接与其它钢筋形成一个空间骨架 当 h 800mm 时，d 6mm；h 800mm 时，d 8mm；当梁中配有纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于 d/4 。形式直径作用开口式只用于无振动荷载和无扭转或开口处无受力钢筋的现浇T形梁的跨中部分，除此之外，应采用封闭式。 箍筋的肢数一般按下面规定采用 ： 当梁的宽度 b 150mm时，采用单肢； 当 b350mm时，或在一层内纵向受拉钢

5、筋多于五根，或纵向受压钢筋多于三根时， 采用四肢。它由两个双肢箍组成，故也称为复合箍筋。 当梁的宽度 150mmb350mm 时，采用双肢；弯起段（斜向段）用来协助箍筋抗剪，弯起后的水平段可承受支座处的负弯矩 。当梁高 h 800mm时，采用45;当梁高 h800mm时, 采用60作用 弯起角度 作用 直径 固定箍筋并形成钢筋骨架，一般设置在梁的受压区的外缘两侧 当梁跨 4m时，d 8mm；当梁跨度为 46m时，d 10mm；当梁跨 6m时，d12mm。 弯起钢筋 弯起钢筋 架立钢筋 架立钢筋 纵向构造钢筋 当梁高大于等于450mm时，常在梁的两侧沿梁高每隔200mm处，各设一根直径不小于10

6、mm的纵向构造钢筋。俗称腰筋。两根腰筋之间用形如的拉筋联系，拉筋的直径常用6、8，其间距一般为箍筋的2倍。 3）梁的计算跨度l0 梁的计算跨度是计算简图的跨度，设为l0，它与梁的净跨和梁在砌体中的支承长度有关。项 次支 座 构 造 特 点板 的 厚 度1简 支2弹性约束3悬 臂6.1.2 板的厚度与配筋从刚度条件出发，单向受力板（亦称梁式板）的厚度可按表 6.2 确定，同时应满足规范规定的要求，见表 6.3。 表6.2 不需作挠度计算板的最小厚度（mm）板 的 类 别最小厚度板 的 类 别最小厚度单向板屋面板60密肋板肋间距小于或等于700mm40民用建筑楼板60肋间距大于700mm50工业建

7、筑楼板70悬臂板板的悬臂长度小于或等于500mm60行车道下的楼板80板的悬臂长度大于500mm80双向板80无梁楼板150表6.3 现浇钢筋砼板的最小厚度（mm）1）板的厚度 2）板的配筋 一般不会发生斜截面破坏通常不配箍筋仅配受力钢筋和分布钢筋 （1）受力钢筋 沿板短跨方向置于拉区，承受拉力。受力钢筋s直径 d间距s 根据计算确定，一般d612mm。 当板厚 h 150mm时，s 200mm 当h150mm时70mm s 1.5h且 250mm（2）分布钢筋在受力钢筋内侧且相互垂直，其交点用细铁丝绑扎或焊接。分布钢筋固定受力筋位置并将板上荷载分散到受力筋上，且能防止因砼收缩和温度变化在垂直

8、于受力筋方向所产生的裂缝。属 于 构 造 钢 筋，一般地， d 6 mm 。作用直径 板的计算跨度 板的净跨； h 板的厚度；a 板在砌体中的 支承长度。6.1.3梁、板的砼保护层厚度与截面有效高度1）梁、板的砼保护层厚度 c 环境类别板、墙、壳梁柱C20C25 C45C50C20C25 C45C50C20C25 C45C50一201515302525303030二a202030303030b252035303530三302540354035表6.4 纵向受力钢筋的砼保护层最小厚度一类环境室内正常环境无侵蚀性介质、无高温高湿的影响、不与土壤直接接触的环境当砼强度等级为C25C45 时梁：c 2

9、5板：c 15柱：c 302）梁、板截面的有效高度 h0 aS为受拉钢筋截面重心至受拉区砼边缘之距离室内正常环境砼为C25C45（一排钢筋）梁（二排钢筋）板：6.2 受弯构件正截面承载力6.2.1受弯构件的破坏形态截面配筋率 纵向受拉钢筋的截面面积； 砼的有效截面面积 。不同的配筋率，有超筋破坏、少筋破坏、适筋破坏 超筋破坏（超筋梁） 少筋破坏（少筋梁） 适筋破坏（适筋梁） 受拉钢筋未达到屈服强度之前，受压区的砼先被压碎。钢筋强度并未充分利用，且属脆性破坏。 受拉区砼一开裂，受拉钢筋就立即屈服甚至被拉断承载力与素砼梁的大致相当，也是属于脆性破坏 。受拉钢筋先屈服，最后受压区砼被压碎，钢筋能达到

10、屈服强度，材料强度得到充分利用。破坏 过程较缓慢 ，属塑性破坏 。试验研究分析适筋梁的破坏过程及其正截面应力分布a：裂缝即将出现a：钢筋屈服a：砼被压碎知识拓展应变图压区砼应变拉筋应变aaa拉区砼应变弹性工作阶段裂缝即将出现带有裂缝工作阶段钢筋开始屈服剧增不变压区砼被压碎抗裂度计算依据变形裂缝计算依据正截面承载力依据少筋梁：，一 裂 即 断超筋梁：，砼被压碎而断裂基本假定1.平截面假定：梁弯曲后，正截面仍为平面；2.不考虑砼抗拉强度，拉力完全由钢筋承担；3.砼受压的曲线按下列规定取用：0当 时，当 时，当 时，当 时，4.钢筋受拉的曲线按下列规定取用：0正截面承载力应按下列假定计算知识拓展表6

11、.5 和 之取值仅在受拉区配置受拉钢筋，而在压区按构造要求配架立钢筋 1）基本公式推导对于梁的正截面承载力，起控制作用的是弯矩。按承载能力极限状态设计时，有 问题：（梁正截面所固有之抗弯承载力设计值）如何计算？ Mufcfy AsCxczycxcAsMuCfy Asxh0-x/2砼应力图矩形应力图两压应力合力C 三要素相等条件由等价之条件砼等级C50C55C60C65C70C75C801.000.990.980.970.960.950.940.800.790.780.770.760.750.74矩形图应力值：6.2.2 单筋矩形正截面承载力计算受 力 类 型（%）受压构件全部纵向钢筋0.6一侧

12、纵向钢筋0.2受弯构件、偏心受拉构件、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋较大值表 6.7 砼构件中纵向受力钢筋最小配筋率或 砼轴心抗压强度设计值； 钢筋抗拉强度设计值； 纵向受拉钢筋截面面积； （一排钢筋）梁：（二排钢筋）2）讨论:为了保证梁为适筋梁，基本公式应该满足（1）基本公式的适用条件 最大配筋率 最小配筋率 表6.6 钢筋砼受弯构件最大配筋率(%)钢 筋 等 级混 凝 土 强 度 等 级C15C20C25C30C35C40HPB235级2.112.803.474.184.885.58HRB335级1.321.762.182.623.063.50HRB400级1.041.381.712.062.

13、422.750.245板： （2）经济配筋率 问题1：为保证梁为适筋梁 ，只需即可，但此范围偏大。 如砼：C20钢筋HRB335级 与数值差别甚大即便 M 、 fc 和 fy 已给定，仍有多种不同截面尺寸可供选择：问题2：若截面尺寸选大，虽受拉钢筋可小（即用钢量可省些），但会使砼用量及模板费用增加，并增加构件的自重以及减小房屋的使用净高； 若截面尺寸偏小，则钢筋用量就偏大，有可能使构件的变形超过允许值。 结论：合理的设计应该是在满足承载力及使用要求的前提下，使总的造价最经济，即截面优化设计。故在和 之间存在一个让构件价格较为便宜的配筋率，称为经济配筋率。 板 0.40.8矩形截面梁0.61.5

14、T形截面梁0.91.83）相对界限受压区高度 若 b 、h 已定 已知 x 与 As 成 正 比 为防止超筋： 界限受压区高度 h0abcdx xb适筋 界限配筋 超筋相对界限受压区高度 相对受压区高度 故且当砼强度等级 C50 时 ， 取决于钢筋强度等级。表6.8 钢筋砼构件相对界限受压区高度钢筋种类钢筋种类HPB235级0.614HRB400级 0.518HRB335级0.550RRB400级矩形4）基本公式表格化 按原则，编制计算用表供设计时使用 （1）由（系数） （一般情况下，均已知） 系数 之物理意义单筋矩形Wz 截面抵抗矩 截面抵抗矩系数 （2）由（系数） x 未知， 也未知。故

15、无法求得， 也就无法算出力力臂力臂系数（3）由（制表）；若 没有超出表中之粗横线，即满足 ，则不会超筋，再算得所需钢筋面积先求 ，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形截面受弯构件正截面受弯承载力计算系数表注：表中 以下的数值不适用于HRB400级钢筋；以下的数值不适用于HRB335级钢筋，砼强度等级不超过C50。；5）截面设计与截面校核 截面设计 砼强度和钢筋等级的选择 矩形截面尺寸 的确定计算 M 和拉筋截面积 （1）钢筋和砼强度等级的选择 钢筋 ：常用HRB400（）级、HRB335（）级、 HPB235（）级 以及 RRB400 级。 砼：常用C20、 C25、C3

19、0 。（2）矩形截面尺寸的确定 由表 51 确定 h，再由 h/b 确定b 。（3）计算弯矩设计值 M（4）求所需的受拉钢筋截面面积 计算由 查表59 或用 若满足，则不会超筋。反之，若 ，则说明初选的截面尺寸过小而 超筋，最佳办法是增大截面高度 h ，使 它满足为止。但当增大 h 受限时， 可采用双筋截面或提高砼强度等措施。 由查表 5 10按构造要求选择钢筋根数和直径 （5）验算 或讨论： 若 ，则为截面尺寸选得太大，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。说明： 截面设计还包括架立钢筋和箍筋的设置。 对于板的设计，其步骤与梁同，差别有：一是板宽 b=1000mm ，

20、板厚由表52 和表53确定；二是算得 后，所查的表 为表511，并配每米板宽所需钢筋 的数量（直径和间距）。讨论：表6.10 钢筋的计算截面面积及公称质量公称直径(mm)不同根数钢筋的计算截面面积（mm2）单根钢筋理论重量 (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：表中直径 d=8.2mm 的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋。表6.11 各种钢筋间距时每米板宽内的钢筋截面面积表钢筋间距(mm)当 钢 筋 的 直 径 （ mm ）

23、 为 下 列 数 值 时 的 钢 筋 截 面 面 积 /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：表中钢筋直径中的 6 / 8、8 / 10、等系指两种直径的钢筋间隔放置。 截面校核 已知：截面尺寸bh，已配的 ，已选定的砼强度等级（ ） 和钢筋的强度

28、等级（ ）。 求：截面受弯承载力 ，或已知 M ，校核截面是否满足： （1）由已知的 、 、 ，据（2）比较 与 的大小，并求出 若 ，则 。当已知 M 时，若 ，则构件安全，否则构件不安全。 若 ，则 。 承载力的最大值，对应的是适筋和超筋在界限状态下的极限弯矩。在此界 限状态下： 。为受弯（3）验算是否满足若，则原截面设计不合理，因为此时钢筋砼梁的截面承载力与素砼梁的截面承载力大致相当。对已建成的工程，该梁只能降低使用或进行加固处理。【例6.1】某钢筋砼矩形截面简支梁。已知：净跨，承受均布荷载作用，其中 永久荷载（线性均布恒载）标准值（不包括梁自重） ，可变荷载（线性均布 活载）标准值 。

29、试按正截面抗弯承载力设计此梁的截面及配筋。混 凝 土：C25（ ）；热轧钢筋：HRB335级（ ）。【解】1选用材料取2.确定截面尺寸独立简支梁的截面最小高度 h 应满足：（假设拉筋布置成一排） 由取3.弯矩设计值 M 的计算（1）梁的计算跨度： 取较小值：（2）荷载的设计值： 恒载设计值活载设计值梁上的均布线荷载设计值：（3）梁跨中最大弯矩设计值：4.计算查表6.10可得：或由显然， ，故不会出现超筋。查表6.10可得：或由受拉钢筋的间距也满足构造要求，请验算。查表6.11，选配纵筋 3 20（)5验算最小配筋率故满足要求， 可查表6.7获得。 【例6.2】某单向单跨简支钢筋砼板如图（a）所

30、示，计算跨度 ，砼保护层 厚度为 20mm，板上承受均布活荷载标准为 2.0kN/m2，板上又有 20mm 厚的水泥砂浆 面层。试确定板所需 配的受力钢筋 。【解】 1.选用材料混 凝 土：C15（ ） 热轧钢筋：HPB235级（ ）2.确定截面尺寸表6.2： 表6.3： 取板的 c =20mm ，故 板宽 民用建筑楼板3.弯矩设计值 M 的计算 （1）荷载标准值板上20mm 厚水泥砂浆面层： 钢筋砼板自重： 沿板跨线性均布恒载标准值： 沿板跨线性均布活载标准值： （2）荷载设计值沿板跨线性均布荷载设计值： （3）板的跨中最大弯矩设计值 4.计算HPB235级钢筋： 故不会超筋。表6.9： 查

31、表6.11，板的纵向受拉钢筋可选 配8 140 根据构造要求，分布钢筋采用6 250。5.验算最小配筋率故满足要求。 【例6.3】某钢筋砼梁 ， ， 配有4 16 纵向受拉钢筋（）， 砼强度等级为 C25。该梁需承受的最大弯矩设计值 ，试校核该梁是否安全。【解】1确定计算参数混凝土：C25（）钢 筋：HRB335级（）截面有效高度：2.计算3.计算 并校核4.验算配筋率故该梁安全。6.2.3 双筋矩形正截面承载力计算在受拉区配置受拉钢筋，在受压区又配受压钢筋 受压筋受拉筋1）何时采用双筋截面协助砼抗压压筋作用（1）当 且h 增加受限时，可用双筋截面。左 风右 风（2）因荷载（如风力）作用的可变

32、性， 使得受弯构件在某一截面上，有时为正弯矩有时为负弯矩， 为保证构件在拉区均有钢筋承担拉力，故需采用双筋截面。（3）根据构造需要，在截面的受压区已配有压筋，应按双筋截面计算。纵向受压钢筋截面面积；纵向受压钢筋合力点至截面上边缘的距离，取值方法同2）基本公式及适用条件xc破坏特征拉筋先屈服压筋屈服同时，受压区砼被压碎适用条件防止超筋：压筋屈服：受压钢筋的抗压强度设计值： 与 （1）对普通热轧钢筋，当 时， 。 如HPB235（）级钢筋: ；再如HRB335（）级钢筋:（2）对预应力钢筋，当 时， 。如钢绞线 ；钢丝；热处理钢筋。而它们的都高达以上。结论：受压钢筋用普通热轧钢筋 ，才能达到其设计

33、强度。xh0/2h0asx3）基本公式分解xAsbh0asasbh0asxAs1ash0As2h0asMxxh0/2h0asM1xxh0/2h0asM2、适用条件防止超筋：压筋屈服：若，则需配压筋；否则不必配压筋，只需按单筋截面设计。 4）截面设计与截面校核双筋截面设计第一，已知：材料强度（ 、 ），截面尺寸（bh）和M ； 求：、。第二，已知：材料强度（ 、 ），截面尺寸（bh）和M ； 并事先配有压筋（ 也已知）。求 。两种情况（1）判明是否需配压筋（2）为充分发挥砼抗压作用应尽量减少压筋，故取 ，并按单筋计算 和 。（3）求 和由 M M1 + M2M2 M - M1再由又由故（1）先求

34、 M2 、M1 和 As2由 提供之承载力：由 M M1 + M2M1 M - M2由（2）求由讨论： 若 ，则。 若 ，则 太少，应按第一种情况， 即未知，重新求 和 。 若 ，可近似取 ，则（3）求双筋截面校核已知：bh、M 、砼等级（ ）和钢筋等级（ ）、 、 ； 求： ，并与 M 比较。（1）若，则（2）若 ，取 ，则（3）若 ，取 ，则比较：若 ，安全；否则不安全。【例6.4】已知梁的截面尺寸bh250mm450mm，弯矩设计值 M 250kNm，砼C25， 钢筋 HRB400 级，求此截面所需配置的纵向受力钢筋。45025390602502535【解】据题意，已知 ， ，。因较大，

35、预计受拉钢筋为两排，故1.判别是否需配压筋由故需配压筋，同时压筋也取HRB400 级，即 。取 时，使 ，则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 ，弯矩设计值 M 150kNm ，受压钢筋2 20（ ），砼C20（），钢筋为 HRB335 级（ ），求。由【解】1.求 、 和 由由取配 3 22（As=1140mm2）2.求3 225）双筋截面的构造要求 箍筋间距 s15d 且 400 mm压筋最小直径d 为压筋最大直径当b400mm，

36、且一层内压筋3根时当b 400mm，但一层内压筋4根时应设复合箍筋 箍筋直径 d/46.2.4 T 型截面受弯承载力计算1）T形截面的形成与应用 拉区砼不起抗拉作用挖去 一部分，以减轻构件自重 矩形截面 翼缘的计算宽度； 翼缘的高度； 肋部（腹板）的宽度； 截面高度。T 型截面独立梁（如吊车梁、薄腹梁等）肋窄，拉筋挤不下故做成工字形。因拉区砼起不到抗拉作用，故仍按T形截面计算。 现浇肋形楼盖的主、次梁 11截面：中和轴上部受压，下部受拉，按T形截面计算；22截面：中和轴上部受拉，下部受压，按矩形截面计算。 预制圆孔板和槽形板 2）两类T 型截面及判别hAshfbfbxxAs（1）分类 第一类T

37、 型截面 第二类T 型截面（2）判别 为两类 T 型截面之分界线第一、二类T型截面第一类T型截面（）判别式为（截面设计）（截面复核）第二类T型截面（）判别式为（截面设计）（截面复核）3）基本公式及适用条件（1）第一类T型截面bfhhfbAsxh0- x/2Mu适用条件 自然满足，不必验算 需验算Mh0-hf/2bhfhbfAs（2）第二类T型截面hfh0bfAsxbxbAs1bfbbfAs2hfMxzM1xh0-x/2h0-hf/2hfM2 、 需验算适用条件 自然满足，不必验算4） 的确定表6.12 T 型、I 型及倒 L 型截面受弯构件翼缘计算宽度情 况T型、I型截面倒L型截面肋形梁、肋形

38、板独立梁肋形梁、肋形板1按计算跨度 考虑2按梁 ( 纵肋 )净距 考虑3按翼缘高度 考虑 表中b为腹板宽度； 如肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时， 则可不遵守表列情况3的规定；注释 图 对加腋的T型、I型和倒L型截面，当受压区加腋高度 且加腋宽度 时，其 可按表列情况3的规定分别 增加 (T型、I型截面)和 (倒L型截面)； 独立梁受压区翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生 裂缝时，其计算宽度应取腹板宽度b。注释图注释 图注释图注：5）截面设计和截面复核截面设计已知： 、 、 ，材料强度等级 ( 、 )， 求： 。（1）判别T型截面类型 若 ， 则属于第一类T型截面； 若 ，

39、则属于 第二类T型截面。（2）求第一类T型截面：计算方法与的 单筋矩形截面同之。第二类T型截面： 先求、由 再求 、M1由由由 求查表配筋M M1 + M2由截面复核已知： 、 、 、 、 ， 求： ，并比较。（1）判别T型截面类型 若 ， 则属于第一类T型截面； 若 ，则属于 第二类T型截面。（2）求第一类T型截面：第二类T型截面：验算：验算：【例6.5】现浇肋形楼盖中的次梁，计算跨度 l06m，次梁间距为 2.4m，跨中截面的M 80.8 kNm。砼C20（ ），钢筋HRB335级（ ）。求次梁的As。450200707024002400200450板次梁 按 考虑： 按 考虑： 按 考虑

40、：故取2.判别T型截面类型故属于第一类T型截面。3.求选配318（As763mm2）3 184.验算【解】1.确定翼缘计算宽度故满足适用条件。【例6.6】已知截面尺寸如图示，砼C20，钢筋HRB335级， 截面承受M454kNm，求As。6001207003003 253 25【解】1.判别T型截面类型因 M 大，预设受拉钢筋为两排，则故属于第二类T型截面。2.求（1）先求、（2）求 、M M1 + M2由M1MM2454200254kNm（3）求选配6 25（As2945mm2）1200807502503 183 18【例6.7】已知某钢筋砼梁的截面尺寸如图示，砼C25，配有6 18受拉钢（

41、A 1527mm2），要求截面所承受的弯矩 M =290kNm，试复核该截面是否安全。【解】1.判别T型截面类型故属于第一类T型截面。2.求（1）（2）故安全。6.3 受弯构件斜截面承载力计算正截面破坏受 弯 构 件（弯矩M、剪力V ）斜截面破坏（由M 引起）（由M、V 引起）正截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面承载力计算箍筋数量主要影响斜截面承载力的因素1）主要因素（1）砼强度；（2）腹筋（箍筋弯筋）多少；（3）截面尺寸和形状（如矩形、T形、 I 字形等）；（4）荷载种类（均布荷载或集中荷载）；（5）剪跨比（弯矩与剪力之相关作用）。2）剪跨比（1）广义剪跨比：aPPaM =P a+V=PV

42、=P-（2）计算剪跨比：在集中力 P 作用处之截面：3）配箍率b 梁的宽度； s 箍筋的间距； 单肢箍筋的截面面积； n 在同一截面内箍筋的肢数； 知识拓展2）斜截面破坏形态（1）斜压破坏 配箍率过大， 太小（ 1）。破坏特征：与斜裂缝相交之箍筋未达到屈服强度，而砼被斜向压坏。（2）斜拉破坏较大（3），且箍筋又 太少。破坏特征：斜裂缝一出现，箍筋立即屈服，且斜裂缝剧展，梁被拉裂。（3）剪压破坏适中（1 3），箍筋适量。破坏特征：斜裂缝先在下边缘出现，箍筋再屈服，最后砼被剪压而破坏。剪 压斜 拉斜压13由于 和将影响斜截面的破坏形态故可用图示之6.3.1 梁的斜截面抗剪承载力1）容易发生斜截面破

43、坏的位置（1）支座边缘处的斜截面，如（11）；（2）受拉区弯起钢筋弯起点处的斜截面， 如（22）和（33）； （3）箍筋的直径或间距改变之处的斜截面， 如（44）；（4）肋宽改变之处，如（22）。由于肋 宽在此变小，斜截面承载力降低。2）基本计算公式 受弯构件斜截面承载力设计时，应满足：防止斜截面受剪破坏砼抗剪承载力箍筋抗剪承载力计算 防止斜截面受弯破坏构造问题：（1）矩形、T形和工字形截面之一般梁 （A） 砼轴心抗拉强度设计值； 箍筋抗拉强度设计值，如箍筋 用HPB235（）级热轧钢筋， 则。 （2）承受集中荷载为主的独立梁 （B）讨论： （）当 时，取当 时，取 何为集中荷载为主？PPaa

44、ll2aq+VP=PVP=P-+V=P+ql/2V=P+ql/2若 ，则为集中力为主，用（B）式计算。反之则以均布荷载为主，由（A）计算。3）适用条件 （1）上限条件 最大配箍条件 最小截面尺寸条件防止斜压破坏条件最小截面尺寸条件 当 时， 当4 6时，线性内插法定 当 时，：砼强度影响系数 砼 C50， 砼 C80， 两者间， 线性插入：截面的腹板高度梁高 h ( mm )d min ( mm )68项 次梁 高 h1150200220030032503504300400（2）下限条件 最小配箍条件 防止斜拉破坏条件箍筋除满足最小配箍条件之外，还需对箍筋的最大间距和最小直径加以限制。 表6.

45、13 梁中箍筋和弯起钢筋的最大间距(mm)表6.14 梁中箍筋的最小直径 d min说明： 若 ，则仅靠砼就可抵抗剪力，而不需再计算箍筋数量。此情况 属于梁的 V 小且截面尺寸较大。 但箍筋仍需配置，只需按 配置箍筋即可，且 和应 分别满足上面两表。此时箍筋是不考虑抗剪的，故属于构造箍筋。 6.3.2 斜截面承载力的计算步骤截面设计已知：梁的荷载设计值和跨度，材料强度等级 ( 、 、 )， 截面尺寸（、 ）。求：求箍筋的数量。1.计算最大剪力设计值V（计算跨度取净跨）2.验算梁的截面尺寸若截面尺寸满足要求否则应加大截面尺或提高砼强度等级。3.验算是否按计算配置箍筋 （1）对于矩形、T形和工字形

46、截面梁：（2）对于集中荷载作用下的矩形截面独立梁：则需按（A）式或（B）式计算配置箍筋，否则只需按构造要求配置箍筋。 4.计算箍筋的数量（1）对于矩形、T形和工字形截面梁：（2）对于集中荷载作用下的矩形截面独立梁： 算出 值后，选箍筋肢数 n 和直径，并查表 5-10 可得， 再求出箍筋的间距 s 。注意：箍筋直径和间距应满足表 5-13 和表 5-14 。 5.验算最小配箍率满足要求，否则应加大箍筋直径或加密箍筋间距。 【例6.9】某钢筋砼矩形截面简支梁如 图示， 两端搁置在砖墙上，支承长度 a240 mm； 净跨为 ， 承受均布荷载设计值 （含自重），砼为C20，箍筋用 HPB235级。按

47、正截面承载力计算时，已确 定出截面尺寸 bh200mm500mm，并 配有2 251 22 的纵向受拉钢筋，试 确定箍筋的数量。【解】1.求剪力V 的设计值2.验算最小截面尺寸故属一般梁因又砼 C50，故 故截面尺寸满足要求，即截面尺寸不会太小。3.验算是否需要按计算配置箍筋说明仅靠砼还不足以抗剪，需要通过计算配置箍筋，从而保证梁有足够的抗剪能力。28mm及受压钢筋 直径 d 32mm时，不宜采用绑扎搭接 接头。 （3）钢筋的连接宜优先采用机械连接和闪 光对焊或电弧焊，其焊接接头要求：2.钢筋接头区内的构造要求（1）当无条件焊接时，可采用绑扎搭接， 钢筋的搭接长度和箍筋的构造要求， 详见第三章

48、的（五）； （2）受力钢筋接头的位置应相互错开。 对机械连接接头为 35d 。 （d 为被连接钢筋中的较大直径） （3）钢筋的连接区段长度： 对绑扎搭接接头为 1.3 倍搭接长度； 对焊接接头为 35d；且不小于 500mm；（d 为纵向受力钢筋中的较大直径）位于同一连接区段内有接头的受力钢筋截面面积占全部受力钢筋总截面面积的百分率，应符合表 6.15 的规定。 （4）钢筋接头区内的面积接头形 式接头面积允许百分率（%）受 拉 区受 压 区绑扎骨架和绑扎网中钢筋的搭接接头2550焊接骨架和焊接网的搭接接头5050 受力钢筋的 焊接接头50不限制 预应力钢筋 的对焊接头25不限制 受力钢筋的机械

49、连接接头50不限制表6.15 接头区段内受力钢筋接头面积的允许百分率（）3）弯起钢筋的构造 1.鸭筋与浮筋 （1）鸭筋（2）浮筋当不能将纵筋弯起而需单独为抗剪要求设置弯筋时，应将弯筋两端锚固在受压区内，这种弯筋形同“鸭子”，俗称鸭筋， 浮筋只在受拉区只有一小段水平长度，因锚固不足，不能发挥作用，故不得采用浮筋 。 在受拉区锚固长度不应小于 20d ；（3）弯起钢筋的终点外应留有锚固长度 对光面钢筋在末端尚应设置弯钩 。 在受压区锚固长度不应小于 10d ；（d 为不弯起钢筋的直径）20d10d4）梁内箍筋和弯起钢筋的最大间距 当梁内箍筋和弯起钢筋间距太大时，则在箍筋或弯起钢筋之间将发生斜裂缝，

50、从而降低梁的受剪承载力。故梁内箍筋和弯起钢筋的间距 s 不得超过表 5-13中的smax。5）腰筋与拉筋当梁的腹板高度 时，应在梁的两个侧面沿梁高度配置纵向构造钢筋 ，此筋称为腰筋 。1.每侧腰筋 （不包括梁上、下部受力钢筋 及架立钢筋）的截面面积 腹板截面面积 的 0.12.腰筋之间用 形拉筋 联系，拉筋间距 一般取箍筋间距的 2 倍。 且间距不宜大于200mm。 3.设置腰筋和拉筋的作用：防止当梁太高时，由于砼收缩和温度变形而产生的纵向裂缝，同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。6.4 受压构件 工程中的受压构件及分类阅读理解受压构件xyyx轴心受压偏心受压xyyxxyyxN单向偏心受压N双向偏

51、心受压N6.4.1 受压构件构造要求1）材料（1）砼：宜采用C20、C25、C30；对于高层建筑的底层柱，可采用更高的砼强度等级。（2）钢筋：受压钢筋宜采用HPB235级和HRB335级钢筋，也可采用HRB400级钢筋；而 不宜用高强度钢筋作受压钢筋；不得用冷拉钢筋作受压钢筋。2）截面形式及尺寸 常用特殊要求时用装配式厂房柱常用截面尺寸（h 截面长边尺寸）（b 截面短边尺寸）模数（ l0 柱的计算长度 ）100mm （当 b 800mm时）50mm （当 b 800mm 时）方形柱的截面尺寸不宜小于 250mm250mm项次直 径间 距1热轧钢筋绑扎骨架2 8mm3）纵向钢筋（1）直径 ：16

52、32mm 且 12mm；（2）配筋率：0.6% 5%，常用 为 0.7 2% ；常用：4、6、8、10、12 等 ；（3）根数矩形截面 4 根；圆形截面 8 根，且不应少于 6 根；（4）净距: 50mm 。 4）箍筋（1）箍筋：HPB235级；间距 s 和直径应符合表 6.16 的要求。表6 . 16 柱内箍筋的直径和间距（mm） 配筋率配筋率注： b柱截面短边尺寸； d纵向受力钢筋的 直径（当考虑箍 筋直径时 d 为最 大 直径；当考虑 箍筋间距时 d 为 最小直径）。（2）复合箍筋 当 b 400mm，且各边纵向钢筋多于三根时当 b 400mm，但各边纵向钢筋多于四根时为防止中间纵向钢筋

53、被压屈设置复合箍筋钢筋受力状态在绑扎搭接接头的长度范围之内受拉钢筋受压钢筋（3）对截面形状复杂的柱，其箍筋的配置 如图所示，但不能用有内折角的箍筋。5）柱中纵向钢筋的搭接接头（1）多层现浇钢筋砼结构，通常将下层柱 的纵筋伸出楼面一个搭接长度。表6.17 受压柱中纵向钢筋和箍筋的构造要求搭接长度（）或且且箍筋间距箍筋间距注： d 为搭接钢筋较小直径； 在纵向钢筋搭接长度范围内，所配置箍筋的直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍； 当受压钢筋直径 25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内设置两个箍筋。 （2）纵向钢筋在柱中接头的设置 当柱每边纵筋不多于 4 根时，可在同一水 平面上设

54、置接头； 当柱每边纵筋为 58 根时，应在两个水 平面上设置接头； 当柱每边纵筋为 912 根时，应在三个 水平面上设置接头。 当下柱截面尺寸大于上柱截面尺寸，若上下柱相互错开尺寸与梁高之比 时， 下柱钢筋可弯折伸入上柱；若上下柱错开尺寸与梁高之比 时，应加短筋， 短筋直径和根数与上柱相同。 6.4.2 轴心受压构件轴心受压构件按箍筋配置不同1）配有纵筋和普通箍筋的柱纵筋普通箍筋纵筋螺旋箍筋基本公式（61） 全部纵向钢筋的截面面积。 纵向钢筋抗压强度设计值； 构件截面面积； 砼轴心抗压强度设计值； 轴心受压构件稳定系数； 轴向压力设计值； A 的 计算 当 时， 就应该减去 ，改写为 当 时，

55、A为截面全面积；（6 . 1）（1）为保持与偏心受压构件正截面承载力 计算具有相近的可靠度，式（6.1） 右端乘以系数 0.9。 （2） 的计算讨论：稳定系数对承载力进行折减 柱的长细比结论：柱越长或越细，其受压承载力将大为降低，即也就越小。 柱的长细比矩形截面柱长细比= 柱的计算长度 矩形截面的短 边尺寸当 时，柱为短柱，当 时，柱为长柱， 的计算表6.18 框架结构各层柱的计算长度楼盖类别柱的类别l0现浇楼盖底层柱1.0H其余各柱1.25H装配式楼盖底层柱1.25H其余各柱1.5H注： H 为构件的实际长度。对于底层柱，H为 基础顶面到一层楼盖顶面之间的距离； 对于其余各层柱，H为上下两层

56、楼盖顶面 之间的距离。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 确定稳定系数计算法 矩形截面 对于任意截面：对于圆形截面：查表法 表6.19钢筋砼轴心受压

57、构件稳定系数i 截面最小 回转半径。注：l0 构件计算 长度；b 矩形截面的 短边尺寸；d 圆形截面 的直径；【例6.10】已知某多层现浇钢筋砼框架结构，底层中柱的轴向力设计值 ， 柱截面面 积 ，柱的标高见图（a）。试确定纵向钢筋 面积 。【解】（1）确定材料混 凝 土：C20（ ）；纵向压筋：HRB335级（ ）；箍 筋：HPB235级（ ）。（2）求稳定系数因柱为现浇钢筋砼框架底层柱，查表6.18得长细比查表 6 .19 得： （3）计算选用8 20（ 误差不超过5%）作纵向受压钢筋；再按构造要求选8300作箍筋。（4）验算配筋率因 ，故满足要求。2）配有纵筋和螺旋筋或焊接环筋的柱（作用

58、: 提高受压构件的承载能力）间接钢筋基本公式构件截面核心砼和纵向钢筋抗压承载力间接钢筋对砼产生约束后增加的承载力（62） 构件的核心截面面积：间接钢筋 内表面范围内的砼面积，即 间接钢筋换算截面面积； 构件的核心截面直径：间接钢筋 内表面之间的距离； 单根间接钢筋的截面面积； 间接钢筋沿构件轴线方向的间距； 间接钢筋对砼约束的折减系数：其间按线性内插法确定。当砼C80时，当砼C50时，（61）（6.2）讨论：（1）为了防止砼保护层过早剥落， 规范定：1.5按式（6.1）算；按式（62）算。 当 时，长细比较大，间接钢 筋对砼的约束作用难以发挥；（2）当出现下列情况之一时， 不考虑间接钢筋的影响

59、，而按式（6.1）计算构件承载力。 当 时，即外围砼较厚，砼 核心面积较小； 当 时，因间接钢筋配置太少， 对砼的约束（套箍）作用微不足道。40mm s 及80mm（3）间接钢筋的间距 s（4）纵筋根数 8根，沿四周等间距布置。 螺旋式箍筋柱的截面设计步骤 若 ，则可配螺旋箍筋，否则配普通箍筋。（1）确定截面尺寸：按普通箍筋柱的方法确定。（2）验算是否需配螺旋箍筋假定 ，常取 ，则（3）确定纵筋面积（4）确定螺旋筋的换算面积由式（6.2），并按 原则可得（5）确定螺旋筋直径和间距先选螺旋筋直径，常用8mm、10mm、12mm；（6）验算适用条件： 【例6.11】某旅馆底层门厅内有一根现浇钢筋砼

60、土柱，承受轴向压力设计值为 ，柱的计算长度 ，采用C20砼（ ），纵筋用HRB335级（ ），箍筋采用HPB235级（ ）。根据建筑要求，柱的截面为圆形，直径 。试确定该柱的配筋。（1）验算是否需配螺旋筋【解】故可配螺旋式箍筋 取 （ ），则选用10 20（ ） （2）确定纵筋面积（3）求查表 5-4知，在一类环境中，当砼强度等级不超过C20时，柱中纵筋砼保护层厚度为30mm，则由式（6.2）可得： （4）确定螺旋筋直径和间距选螺旋筋直径为12，查表 5-10 得：取（5）验算适用条件 计算由由式（61）得由 ，查表 6-4 得 计算 验算故满足要求。6.4.3 偏心受压构件简介1）工程中的偏