学习情境3 梁3.ppt

1、学习情境3 梁,子情境3.1 钢筋混凝土简支梁的设计 子情境3.2 梁平法施工图识读 子情境3.3 梁钢筋的配料与代换 子情境3.4 梁钢筋的加工 子情境3.5 梁钢筋的连接 子情境3.6 梁钢筋绑扎与安装 【知识目标】 掌握梁截面配筋的基本构造要求；掌握单筋（双筋）矩形、T形截面正截面和斜截面承载力计算公式（方法）及适用条件；掌握斜截面承载力计算公式；掌握11G101平法施工图制图规则；理解钢筋弯曲调整值及弯钩长度取值；能合理选择钢筋加工、钢筋连接常用的工具、设备。 【能力目标】 会描述梁内各种钢筋种类、作用和相关构造要求；学会单筋（双筋）矩形、T形截面和斜截面破坏特征描述；学会单筋（双筋）

2、矩形、T形截面正截面和斜截面承载力设计和复核；学会梁平法施工图识读；能确定梁的钢筋下料长度、统计钢筋数量并具有编制配料单的技能；能对钢筋进行除锈、调直、切断、弯曲的操作技术。能采用合适的钢筋连接方法进行钢筋连接，并学会连接接头的质量检验与验收方法,学习情境3 梁,3.1 概 述,受 弯 构 件,截面上同时作用有弯矩和剪力的构件 ,破坏类型,正截面破坏:由弯矩引起 斜截面破坏:主要由剪力引起,截面类型,单筋截面 仅在受拉区配置 纵向受力钢筋的截面,双筋截面 同时在受拉区配置 纵向受力钢筋的截面,设计内容,构造措施 构件各连接部位均应满足,正常使用极限状态 变形验算：f max f lim 裂缝宽

3、度验算：max lim,承载能力极限状态 正截面受弯承载能力：计算纵筋 斜截面受剪承载能力：计算箍筋,子情境3.1 钢筋混凝土简支梁的设计 任务1 基本构造要求,梁的配筋,纵向受力钢筋,净距：上部筋：30mm，且1.5d 下部筋：25mm，且d 垂直净距（层距）：25mm且d,作用：承受由M产生的拉（压）应力 布置：位于梁受拉（压）区，数量计算定 种类：HRB400级、HRB335级 直径：1225mm，一般28mm,架力钢筋,作用：固定箍筋的正确位置，与梁底纵筋形成钢 筋骨架； 承受混凝土收缩及温度变化产生的拉力,直径： l04m：8 mm l046m：10mm2根 l06m：12 mm,设

4、置： 2根，位于梁的角部,作用：承受由M 和V 引起的主拉应力； 固定纵筋位置形成骨架。 形式：开口式、封闭式，单肢、双肢、 四肢（多用封闭双肢箍）,直径 ：h800mm时6 mm h800mm时8 mm 数量：由计算确定 间距：ssmax， smax见表3-5,箍筋,作用：跨中平直部分承受由M 产生的拉应力， 弯起段承受主拉应力， 弯起段平直部分可承受压力。 数量位置：由计算确定 弯起角度 ： h800mm时45 h800mm时60 间距：第一排弯筋上弯点距支座边缘50mm 相邻弯筋上弯点距离smax,弯起钢筋,作用：承受混凝土收缩及温度变化的拉力， 增强钢筋骨架刚度。 设置：hw 450m

5、m时 要求：间距200mm，每侧面积0.1% bhw 拉筋：直径同箍筋,梁侧构造钢筋（腰筋）,腹板高度hw ：矩形截面取有效高度h0 T形和I形截面取梁高减去上、下翼缘后的腹板净高。,定义：纵向受力钢筋的外表面到截面边缘的垂直距离，,保护层作用： 保护纵向钢筋不被锈蚀； 在火灾等情况下，使钢筋的温度上升缓慢； 使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。,三、混凝土保护层厚度,子情境3.1 钢筋混凝土简支梁的设计任务2 正截面承载力计算,钢筋混凝土梁的破坏形式,正截面受弯破坏,斜截面受剪（弯）破坏,原因： 由弯矩 M引起,原因： 由弯矩剪力引起,措施：计算配置纵筋,措施： 计算箍筋、 构造措施,如何计算保

6、证？,相关知识一、,钢筋混凝土受弯构件组成,钢 筋,混 凝 土,抗拉、压强度均较高 在fy内呈弹性,抗压强度较高，抗拉强度很低，呈弹塑性,性能不同，如何 合理进行互补？,相关知识二、,力学梁受力特点,前 提,特 点,变形、应力与M呈正比,钢筋混凝土梁受力如何？,匀质弹性材料,相关知识三、,问题的引入,钢筋混凝土梁 如何保证在弯矩作用下 其正截面承载力？,其受力性能如何？,其可能破坏的 形式如何？,3.3 正截面承载能力计算,一、受弯构件正截面的受力性能,试验梁： 支承约束：配筋适中的理想简支梁 荷载作用：两点对称逐级加荷 （忽略自重） 受力区段：“纯弯段”,钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,实

7、测：梁的挠度、混凝土及钢筋的纵向应变等， 绘制M/Muf 曲线,特点： 曲线有两个明显转折点，梁受力和变形可分为三个阶段,钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,第阶段 （弹性工作阶段）,加载开裂,对应开裂弯矩cr,第阶段 （带裂缝工作阶段）,开裂屈服,对应屈服弯矩My,第阶段 （破坏阶段）,屈服压碎,对应极限弯矩Mu,钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段,a状态：计算Mu的依据,a状态：计算Mcr的依据,阶段：计算裂缝、刚度的依据,应力状态与 计算关系,钢筋混凝土梁受力特点,1、截面应变仍呈直线分布，中和位置随M增大而上升,2、钢筋应力,第阶段：s 小而慢， a有突变 第阶段： s 增长快， a达fy

8、 第阶段： s=fy，产生流幅至混凝土压碎,3、挠度与M不成正比,第阶段：f 增长慢 第阶段：f 增长快 第阶段：f 剧增至构件破坏,受弯构件正截面破坏形态,破坏特征：受压区混凝土被压碎 破坏时，钢筋尚未屈服。 破坏性质：“脆性破坏”,超筋梁： max,适筋梁： min max,破坏特征：钢筋先屈服，混凝土 后压碎 破坏性质：“延性破坏”,少筋梁 ：min,破坏特征：开裂后钢筋迅速屈服，混 凝土受压失效，一裂就坏 破坏性质：“脆性破坏”,二、受弯构件正截面承载力计算基本理论 1、计算依据-适筋梁a应力图形,2、正截面承载力计算的基本假定,3等效矩形应力图形 方法：受压区砼以等效矩形应力图形代换

9、曲线形应力图形 原则 : 压应力的合力大小相等 应力图形面积相等； 压应力合力作用点位置不变 应力图形的形心 位置相同。 代换：等效应力值取1c 受压区高度：取x1xn 规范规定： C50时，11.0，10.8 C80时，10.94，10.74 C50C80时，1、1值线性内插,4.受弯构件正截面承载力计算公式,计算应力图形,基本公式,相对受压区高度,界限相对受压区高度,防止超筋脆性破坏： 防止少筋脆性破坏：,单筋矩形截面所能承受的最大弯矩（极限弯矩）：,适用条件,5.受弯构件正截面受弯承载力计算截面设计,己知：弯矩设计值M，材料强度fc、fy，截面尺寸bh；求截面配筋As,计算步骤如下：,确

10、定截面有效高度h0：h0=has,计算混凝土相对受压区高度，并判断是否属超筋梁,若b，则不属超筋梁。,若b，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。,计算钢筋截面面积As：,判断是否属少筋梁：,若Asmin bh，则不属少筋梁。 否则为少筋梁，应取As=minbh。,选配钢筋,5.受弯构件正截面受弯承载力计算截面设计,己知：弯矩设计值M，材料强度fc、fy，截面尺寸bh；求截面配筋As,计算步骤如下：,计算步骤如下：,计算x，并判断梁的类型,计算截面受弯承载力Mu,适筋梁,超筋梁,若少筋梁，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：若MMu

11、，则截面安全。,己知：截面尺寸bh，截面配筋As，材料强度fc、fy ，弯矩设计值M 求：复核截面是否安全 、弯矩承载力Mu= ？,5.受弯构件正截面受弯承载力计算截面复核,截面尺寸（b、h） h效果明显 材料强度（c、y） y效果明显、经济 受拉钢筋（As）minmax时效果明显,6. 正截面受弯承载力Mu影响因素,提高Mu措施：,加大h；提高y；增加As。,注 意： 砼强度fc与截面宽度b对受弯构件正截面承载力Mu的影响虽然 较小，但当配筋率接近或达到最大配筋率max时，砼强度决 定着Mu的大小。,三、双筋矩形截面正截面承载力计算,1. 双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。,双筋截面

12、适用情况：,2、基本公式及适用条件, 基本公式,适用条件,防止超筋脆性破坏,保证受压钢筋强度充分利用,注意：双筋截面一般不会出现少筋破坏，故可不必验算min。,2、基本公式及适用条件,单筋截面与双筋截面的不同在于同时在受拉、受压区 增配了钢筋，相应的承载力得到提高，而此部分的用钢量 对构件的破坏形式影响不大。,截面设计,截面复核,五、T形截面截面正截面承载力,Mu主要取决于受压砼，故可 将受拉纵筋集中，挖去受拉区砼一部分而形成。,T 形 截 面 形 成,T 形 截 面 应 用,跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算,五、T形截面截面正截面承载力,T 形 截 面 组 成,梁肋部分bh,翼缘挑出部

13、分（bf/b）hf/,翼 缘 计 算 宽 度 bf/ 取 值,T 形 截 面 分 类,依据：中性轴位置,类型,第一类T形 xhf/ 受压区为矩形,第二类T形 x hf/ 受压区为 T 形,T 形 截 面 的 鉴 别,计算公式与宽度等于bf的矩形截面相同：,为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x xb。对第一类T形截面，该适用条件一般能满足。 为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足Asrminbh，b为T形截面的腹板宽度。,对工形和倒T形截面，受拉钢筋应满足： Asrminbh + (bf - b)hf,基本公式,第二类T形截面,第二类T形截面,为防止超筋脆性破坏，单筋部分应满足：,为防止少

14、筋脆性破坏，截面配筋面积应满足： Asrminbh。 对于第二类T形截面，该条件一般能满足。,截面设计,一般截面尺寸已知，求受拉钢筋截面面积As，故可按下述两种类型进行：,1)第一种类型，满足下列鉴别条件 令,则其计算方法与单筋矩形梁完全相同。,2)第二种类型，满足下列鉴别条件 令,取,As2 ？,验算,截面复核,1)第一种类型,当满足 按 矩形梁的计算方法求Mu。,2)第二种类型,是,？,MuM ?,子情境3.1 钢筋混凝土简支梁的设计任务3 斜截面承载力计算,斜截面破坏的概念,斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态,斜截面受剪破坏的主要影响因素,斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围,斜截面受剪

15、承载力计算方法和步骤,保证斜截面受弯承载力的构造措施,在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；,而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。,一、 斜裂缝的形成,斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过混凝土的极限拉应变而出现的。,3.4.1 受弯构件斜截面承载力试验研究,在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向的。所以，在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载 作用点发展，这种由垂直裂缝引伸而 成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝， 这种裂缝上细下宽，是最常见的， 如右图所示。,1、影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素,

16、剪跨比为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即a/ h0 。 某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即 M/ （Vh0）。 剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。,二、受弯构件斜截面承载力试验研究,（1）、剪跨比,b、承受均布荷载时，设l为计算截面离支座的距离，则,a、承受集中荷载时，,试验表明，剪跨比越大，梁的抗剪承载力越低，但当3 ，剪跨比的影响不再明显。,(2) 混凝土强度对斜截面受剪承载力的影响 斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的，故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。(梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为

17、斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。),(3) 纵向钢筋配筋率对斜截面受剪承载力的影响 试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率的提高而增大 。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。,(4) 箍筋对斜截面受剪承载力的影响 有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。试验表明，在配箍最适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的

18、提高而有较大幅度的增长。 配箍量一般用配箍率（又称箍筋配筋率）sv表示，即,注： 配箍率与箍筋强度fyv的乘积对梁受剪承载力的影响,当其它条件相同时，两者大体成线性关系。如前所述，剪切破坏属脆性破坏。为了提高斜截面的延性，不宜采用高强度钢筋作箍筋。,2 斜截面受剪破坏的三种主要形态,1)斜拉破坏：当剪跨比较大(3)时，或箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。,斜拉破坏,2)斜压破坏：当剪跨比较小(1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系

19、由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。,斜压破坏,3)剪压破坏：当剪跨比一般(13)时，箍筋配置适中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致，类似于正截面承载力中的适筋破坏，也属脆性破坏，但脆性不如前两种破坏明显。其破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝

20、，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。,剪压破坏,设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免，而剪压破坏则通过配箍计算来防止。,如图为三种破坏形态的荷载挠度（F-f）曲线图，从图中曲线可见，各种破坏形态的斜截面承载力各不相同，斜压破坏时最大，其次为剪压，斜拉最小。它们在达到峰值荷载时，跨中挠度都不大，破坏后荷载都会迅速下降，表明它们都属脆性破坏类型，而其中尤以斜拉破坏为甚。,三 受弯构件斜截面受剪承载力计算,1、斜截面受剪承载力计算公式,假定梁的斜截面受剪承载力Vu由斜裂缝上剪压区混凝土的抗剪能力Vc，与斜裂缝相

21、交的箍筋的抗剪能力Vsv和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb三部分所组成（图5-15）。由平衡条件Y=0可得： Vu= Vc +Vsv+Vsb,如令Vcs为箍筋和混凝土共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv 则 Vu=Vcs+Vsb,（1）均布荷载作用下矩形、T形和I形截面的简支梁，当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式,（2）对集中荷载作用下的矩形、T形和I形截面独立简支梁当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式,（3）配箍筋和弯起钢筋时斜截面承载力表达式为：,（4）不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力应按下列公式计算,截面高度影响系数，当h0小于800mm时

22、，取h0等于800mm；当h0大于2000mm时，取h0等于2000mm。,2、计算公式的适用范围,（1）上限值最小截面尺寸,当 4.0时，属于一般的梁，应满足,当 6.0时，属于薄腹梁，应满足,当4.0 6.0时，属于薄腹梁，应满足,（2）下限值箍筋最小含量,为了避免发生斜拉破坏，规范规定，箍筋最小配筋率为,3 斜截面受剪承载力计算方法和步骤,（1）计算截面的位置,下列各个斜截面都应分别计算受剪承载力： 支座边缘的斜截面（见下图的截面1-1）；,箍筋直径或间距改变处的斜截面（见下图的截面4-4）；,弯起钢筋弯起点处的斜截面（见下图截面2-2、3-3）；,腹板宽度或截面高度改变处的斜截面（如下

23、图的截面5-5）。,以上这些斜截面都是受剪承载力较薄弱之处，计算时应取这些斜截面范围内的最大剪力，即取斜截面起始端处的剪力作为计算的外剪力。,3、斜截面受剪承载力计算步骤,（1）求内力，绘制剪力图； （2）验算是否满足截面限制条件，如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级； （3）验算是否需要按计算配置腹筋。 （4）计算腹筋 对仅配置箍筋的梁，可按下式计算： 对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件,对集中荷载作用下的独立梁,同时配置箍筋和弯起钢筋的梁，可以根据经验和构造要求配置箍筋确定Vcs，然后按下式计算弯起钢筋的面积。,也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再按下式计算所需箍筋

24、：,然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的要求。,四 保证斜截面受弯承载力的构造措施,1、抵抗弯矩图的概念,抵抗弯矩图就是以各截面实际纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标，以相应的截面位置为横坐标，所作出的弯矩图（或称材料图），简称Mu图。 当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定后，其抵抗弯矩值，可由下式确定,2、 保证斜截面受弯承载力的构造要求 （1）纵向钢筋的弯起,对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求： 满足斜截面受剪承载力的要求。 满足正截面受弯承载力的要求。设计时，必须使梁的抵抗弯矩图不小于相应的荷载计算弯矩图； 满足斜截面受弯承载力的要求，亦即上面讨论的当纵向钢筋弯起时，其弯起点

25、与充分利用点之间的距离不得小于0.5h0；同时，弯起钢筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外。,（2）纵向钢筋的截断,在设计时，为了避免发生斜截面受弯破坏，使每一根纵向受力钢筋在结构中发挥其承载力的作用，应从其“强度充分利用截面”外伸一定的长度ldl，依靠这段长度与混凝土的粘结锚固作用维持钢筋以足够的抗力。同时，当一根钢筋由于弯矩图变化，将不考虑其抗力而切断时，从按正截面承载力计算“不需要该钢筋的截面”也须外伸一定的长度ld2，作为受力钢筋应有的构造措施。在结构设计中，应从上述两个条件中确定的较长外伸长度作为纵向受力钢筋的实际延伸长度ld，作为其真正的切断点 。,钢筋混凝土连续梁

26、、框架梁支座截面的负弯矩纵向钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断时，其延伸长度ld可按下表中ld1和ld2中取外伸长度较长者确定。其中ld1是从“充分利用该钢筋强度的截面”延伸出的长度；而ld2是从“按正截面承载力计算不需要该钢筋的截面”延伸出的长度。,子情境3.2 梁平法施工图识读梁编号 表4.2.2,框架梁的平法注写方式分为：平面注写方式（p22）和截面注写方式两种（p27、32） 平面注写方式：,框架梁注写方式,13,标注实例,框架梁标注示例,上：上部通长筋 中：侧面纵向钢筋构造或抗扭 下：下部钢筋(通长筋或不通长) 左：左支座钢筋 中：架立钢筋或跨中钢筋 右：右支座钢筋 箍筋、附加钢筋(吊

27、筋、次梁加筋、加腋钢筋),梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,抗震楼层框架梁端支座构造,此处为梁上下部纵筋在端支座的锚固。 当支座宽度不足以设置直锚时，须将纵筋伸至柱外侧纵筋内侧，再弯折，其弯折长度为15d。 当支座宽度满足设置直锚时，其锚固长度为max(0.5hc+5d，Lae) 当梁纵筋（不包括侧面G打头的构造钢筋）采用绑扎搭接接长时，箍筋应加密，其要求同40页注2,03G101-1P54,40,梁,梁钢筋端部构造,梁支座钢筋构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,

28、梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,框架梁中间支座负筋构造,此处的上部第一排负筋伸入跨中的长度为ln/3，第二排负筋伸入跨中的长度为ln/4，ln的取值为该支座左右两侧的最大跨的净跨长度。,03G101-1P54、35,通长筋,41,框架梁端支座负筋构造,03G101-1P54,41,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,框架梁架立筋构造,03G101-1P54,42,通长筋,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造

29、,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,抗震WKL构造一,150,若柱的外侧纵筋从梁底开始锚入梁内为1.5Lae时，则将梁的上部钢筋伸至柱外侧纵筋的内侧再弯折，弯折长度为梁高-保护层，即将弯折后伸至梁底截断；若梁加腋时，应伸至腋的根部位置。 下部纵筋的锚固同楼层框架梁,03G101-1P55,4344,抗震WKL构造二,03G101-1P55,44,梁,梁钢筋端部构造,梁支座钢筋构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋

30、构造,梁下部钢筋构造,03G101-1P42,不伸入支座下部钢筋构造,03G101-1P42,47,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,其它梁钢筋构造,框架梁加腋构造,1、加腋框架梁中，梁箍筋加密范围判断 2、加腋钢筋的锚固取值起始位置 3、梁上部和下部钢筋的锚固构造,03G101-1P60,48,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,KL中间支座节点,03G

31、101-1P61,4850,WKL中间支座节点,03G101-1P61,50,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,抗震框架梁箍筋布置情况,一级抗震,二四级抗震,梁箍筋距支座边的距离为50mm 加密区的长度为max(2hb，500)或max(1.5hb，500) 如果纵筋采用搭接时，在搭接部位的箍筋应加密，设计未注明时，其加密间距为min(5d，100)，d为搭接钢筋的较小直径。 弧形梁沿中心线展开，箍筋间距沿凸面线量度，hb为梁截面高度。,03G101-1P62、63

32、,5152,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,主次梁附加箍筋及吊筋构造,主次梁相交处附加箍筋，其箍筋间距为：8d(d为箍筋直径)；最大间距正常箍筋间距；当在箍筋加密区范围时，间距尚应100。 在此梁宽度范围内主梁的正常箍筋或加密箍筋照常设。,吊筋底部各宽出此梁两端各50mm。 当主梁高度800时，吊筋角度取45；当主梁高度800时，吊筋角度取60。 吊筋上端水平锚固为20d。,03G101-1P62、63,53,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框

33、架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁侧面钢筋构造,其它梁钢筋构造,侧面钢筋布置情况,当箍筋为多肢复合箍时，应采用大箍套小箍的形式。 当hw450时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋；纵向构造钢筋间距a200。 当梁宽350时，拉筋直径为6mm；梁宽350时，拉筋直径为8mm。拉筋间距为非加密区箍筋间距的两倍。当设有多排拉筋时，上下两排拉筋竖向错开设置。 侧面钢筋除了构造钢筋以外还有抗扭钢筋，抗扭钢筋按照设计要求布置，计算同梁下部钢筋,03G101-1P62、63,54,梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面

34、筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,悬臂梁钢筋,单面悬挑梁钢筋构造,03G101-1P66,第一排钢筋分为通长和弯下钢筋，注意弯下条件的判断 上部第二排钢筋构造 下部钢筋伸入支座的长度,5961,梁,非抗震梁,非框架梁,框支梁,井字梁,梁钢筋端部构造,梁中间支座构造,架立钢筋的构造,框架梁加腋构造,梁变截面筋构造,梁下部钢筋构造,屋面框架梁构造,抗震梁箍筋构造,梁附加钢筋构造,悬臂梁钢筋构造,非抗震框架梁,03G101-1P57,1、非抗震框架梁与抗震框架梁在端支座处弯锚是构造相似 2、在端支座采取直锚时，只锚入La即可，无需判断柱中线,45

35、47,L端支座构造,03G101-1P65,5459,框支梁钢筋,03G101-1P67,6162,井字梁钢筋,在实际考虑井字梁上部钢筋的外伸长度时，具体数值以及量的几何尺寸与配筋数值祥具体工程设计。 当两个梁相交的时候，两根梁位于同一层面的钢筋上下交错关系（何者在上何者在下）以及两方向井字梁在该相交处的箍筋布置要求亦祥见具体工程说明,03G101-1P68,63,框架梁钢筋计算,公式：长度净跨长+左支座锚固+右支座锚固 左、右支座锚固长度的取值判断： 当hc-保护层(直锚长度)LaE时，取Max(LaE ,0.5hc5d) 当hc-保护层(直锚长度) LaE时,必须弯锚， 算法1：hc-保护

36、层15d 算法2：取0.4LaE15d 算法3：取Max(LaE ,hc-保护层15d) 算法4：取Max(LaE ,0.4LaE15d),上通筋计算,框架梁钢筋计算,左、右支座锚固长度的取值判断：,左、右支座锚固长度的取值判断： 当hc-保护层(直锚长度)LaE时，取Max(LaE ,0.5hc5d) 当hc-保护层(直锚长度) LaE时,必须弯锚， 算法1：hc-保护层15d,50010-2002 抗震的节点图P186-189 抗震的节点图P306-307 非抗震的节点图P137-141,框架梁钢筋计算,端支座负筋的计算,第一排长度=左或右支座锚固+净跨长/3 第二排长度=左或右支座锚固+

37、净跨长/4,框架梁钢筋计算,中间支座负筋长度计算,上排长度=2*max(第一跨,第二跨)净跨长/3+支座宽 下排长度=2*max(第一跨,第二跨)净跨长/4+支座宽,框架梁钢筋计算,架立筋的计算,架立筋长度=净跨长-净跨长/3*2150*2 架立筋长度=净跨长-左支座负筋伸入跨内净长-右左支座负筋伸入跨内净长+150*2,注：当梁的上部既有通长筋又有架立筋时，其中架立筋的搭接长度为150,框架梁钢筋计算,局部贯通筋处理,贯通筋长度=净跨长+左支座宽+右支座宽+伸出左支座长度+伸出右支座长度,框架梁钢筋计算,侧面纵向构造或抗扭钢筋的计算03G101-1P24、62,构造筋长度=净跨长+2*15d

38、 抗扭筋长度=净跨长+2*锚固长度（同框架梁下部纵筋）,框架梁钢筋计算,下部通长钢筋、不伸入支座钢筋计算,下部通长长度=净跨长+左支座锚固+右支座锚固,左、右支座锚固同上,下部不伸入支座钢筋长度=净跨长-0.1*2*净跨长,框架梁钢筋计算,箍筋长度计算,长度=(梁宽b-保护层*2+d*2)*2+(梁高h-保护层*2+d*2)*2+1.9d*2+max(10d,75mm)*2,框架梁钢筋计算,箍筋根数计算03G101-1 P62、63,根数=(左加密区长度-50)/加密间距+1)+(非加密区长度/非加密间距-1)+(右加密区长度-50)/加密间距+1）,框架梁钢筋计算,拉筋的计算03G101-1

39、P24、62,拉筋直径取值：梁宽350取6mm，350取8mm 拉筋长度=梁宽-2*保护+2*1.9d+2*max(10d,75mm)+2d 拉筋根数=(净跨长-50*2)/非加密间距*2+1)*排数,框架梁钢筋计算,吊筋的计算03G101-1P62,吊筋夹角取值：梁高800取45度，800取60度 吊筋长度=次梁宽+2*50+2*(梁高-2保护层)/正弦45度（60度）+2*20d,悬臂梁钢筋计算03G101-1P66,单面悬挑梁配筋图,非框架梁钢筋计算,非框架梁端支座锚固长度的计算03G101-1P65,上部钢筋锚固同框架梁 下部钢筋锚固取12d(La用于弧形梁),非框架梁端支座负筋长度计

40、算,端支座负筋长度=左支座锚固+净跨长/5,平法原则计算梁钢筋量难点,边支座锚固判断 钢筋类型判断及列式 箍筋根数、长度精确计算 不同类型梁的取值不同 列式复杂、计算过程难 。,子情境3.3 梁钢筋的配料与代换,一、钢筋翻样时混凝土保护层、钢筋弯曲调整、弯钩等的相关规定,二、钢筋翻样的相关规定,三、钢筋翻样案例讲解,四、降低钢筋损耗的办法,混凝土结构的环境类别,混凝土保护层的最小厚度,混凝土保护层的最小厚度取决于构件的耐久性和受力钢筋粘结锚固性能的要求。 （1）从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出的要求是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需的强度。 （2）根据耐久性要

41、求的混凝土保护层最小厚度，是按照构件在50年内能保护钢筋不发生危及结构安全的锈蚀确定的。 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合下表的规定。,纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）,1、基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。 2、板、墙、壳中分布钢筋的保护层不应小于上表中相应数值减10mm，且不应小于10mm。 3、梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层不应小于15mm。 4、当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施（加钢丝网）。,钢筋的弯曲调整,

42、钢筋弯曲后的特点：一是在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变；二是在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外包尺寸；因此，弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸，两者之间的差值称为弯曲调整值。,钢筋弯曲时的量度方法,钢筋弯曲调整值,弯钩增加长度,钢筋的弯钩形式有三种：半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩。半圆弯钩是最常用的一种弯钩。直弯钩只用在柱钢筋的下部、箍筋和附加钢筋中。斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。,钢筋弯钩计算简图 （a）半圆弯钩；（b）直弯钩；（c）斜弯钩,光圆钢筋的弯钩增加长度，按上图所示（弯心直径为2.5d、平直部分为3d）计算：对半圆弯钩为6.25d，对直弯钩为3.5d，对斜弯钩为4.9d。

43、在生产实践中，由于实际弯心直径与理论弯心直径有时不一致，钢筋粗细和机具条件不同等而影响平直部分的长短（手工弯钩时平直部分可适当加长，机械弯钩时可适当缩短），因此在实际配料计算时，对弯钩增加长度常根据具体条件，采用经验数据,半圆弯钩增加长度参考表（用机械弯）,弯起钢筋斜长,弯起钢筋计算简图：,弯起钢筋斜长计算简图 （a）弯起角度30；（b）弯起角度45；（c）弯起角度60,弯起钢筋斜长系数,h0为弯起高度,箍筋的调整值,箍筋调整值，即为弯钩增加长度和弯曲调整值两项之差或和，根据箍筋量外包尺寸或内皮尺寸确定,箍筋量度方法 （a）量外包尺寸；（b）量内皮尺寸,箍筋调整值,钢筋下料长度计算,钢筋因弯曲

44、或弯钩会使其长度变化，在配料中不能直接根据图纸中尺寸下料；必须了解对混凝土保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定，再根据图中尺寸计算其下料长度。各种钢筋下料长度计算如下： 直钢筋下料长度构件长度保护层厚度弯钩增加长度 弯起钢筋下料长度直段长度斜段长度弯曲调整值弯钩增加长度 箍筋下料长度箍筋周长箍筋调整值 上述钢筋需要搭接的话，还应增加钢筋搭接长度。,纵向受拉钢筋的最小锚固长度la（mm）,1当圆钢筋末端应做180弯钩，弯后平直段长度不应小于3d； 2在任何情况下，纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于250d；,钢筋接头,钢筋机械连接与焊接接头连接区段的长度为35倍d（d为纵向受力钢筋的较大直径），且不小于50

45、0mm。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定： 1）受拉区不宜大于50%；受压区不受限制； 2）接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，对等强度高质量机械连接接头，不应大于50%； 3）直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时，不应大于50%。,弯起钢筋,1梁中弯起钢筋的弯起角，一般为45；当梁高800mm时，宜取60。 2弯起钢筋的弯终点外应留有锚固长度，在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d，对光圆钢筋在末端应设置弯钩,弯起钢筋端部构造 （a）受拉区；（b）受压区,

46、条形基础交接处配筋,条形基础交接处配筋，如下图所示。L形交接时，纵横墙受力钢筋重叠布置，该部分分布钢筋取消但需搭接；T形交接时，重叠处横墙受力钢筋间距加倍排至纵墙处。,条形基础交接处配筋 （a）L形交接处；（b） T形交接处,独立基础,单独基础系双向受力，其受力钢筋直径不宜小于8mm，间距为100200mm。沿短边方向的受力钢筋一般置于长边受力钢筋的上面。当基础边长B3000mm时（除基础支承在桩上外），受力钢筋的长度可减为0.9B交错布置。 现浇柱下单独基础的插筋直径、根数和间距应与柱中钢筋相同，下端宜做成直弯钩，放在基础的钢筋网上；当基础高度较大时，仅四角插筋伸至基底。插筋的箍筋与柱中箍筋

47、相同，基础内设置二个。 预制柱下杯形基础，当b/h10.65时（b为杯口宽度，h1为杯口外壁高度），杯口需要配筋,现浇柱下单独基础配筋,杯形基础配筋,混凝土结构平法标注施工图,梁的平面表示施工图,钢筋长度计算的几个特殊问题,1变截面构件箍筋长度计算 根据比例原理，每根箍筋的长短差数，可按下式计算,lc箍筋的最大高度； ld箍筋的最小高度； n箍筋个数，等于s/a1； s最长箍筋和最短箍筋之间的总距离； a箍筋间距。,2圆形构件钢筋 在平面为圆形的构件中，配筋形式有二：按弦长布置，按圆形布置。 （1）按弦长布置 先根据下式算出钢筋所在处弦长，再减去两端保护层厚度，得出钢筋长度。,当配筋为单数间距

48、时：,当配筋为双数间距时：,li第i根（从圆心向两边计数）钢筋所在的弦长； a钢筋间距； n钢筋根数，等于D/a1（D圆直径）； i从圆心向两边计数的序号数。,（2）按圆形布置 一般可用比例方法先求出每根钢筋的圆直径，再乘圆周率算得钢筋长度,3曲线构件钢筋 （1）曲线钢筋长度，根据曲线形状不同，可分别采用下列方法计算。 圆曲线钢筋的长度，可用圆心角与圆半径R直接算出或通过弦长l与矢高h查表得出建筑施工手册（第四版）1中“施工常用数据” 。 抛物线钢筋的长度L可按下式计算：,l抛物线的水平投影长度； h抛物线的矢高。,图所示的曲线构件，设曲线方程式y=f（x），沿水平方向分段，每段长度为l（一般

49、取为0.5m），求已知x值时的相应y值，然后计算每段长度。,例如，第三段长度为：,（2）曲线构件箍筋高度，可根据已知曲线方程式求解。其法是先根据箍筋的间距确定x值，代入曲线方程式求y值，然后计算该处的梁高hHy，再扣除上下保护层厚度，即得箍筋高度。对一些外形比较复杂的构件，用数学方法计算钢筋长度有困难时，也可用放足尺（1：1）或放小样（1：5）办法求钢筋长度。,配料计算应注意的事项,1在设计图纸中，钢筋配置的细节问题没有注明时，一般可按构造要求处理。 2配料计算时，要考虑钢筋的形状和尺寸在满足设计要求的前提下要有利于加工安装。 3配料时，还要考虑施工需要的附加钢筋。例如，基础双层钢筋网中保证上

50、层钢筋网位置用的钢筋撑脚，墙板双层钢筋网中固定钢筋间距用的钢筋撑铁，柱钢筋骨架增加四面斜筋撑等。,案例1,钢筋混凝土框架梁KL2的截面尺寸与配筋见下图，共计5根。混凝土强度等级为C25。求各种钢筋下料长度。,1绘制钢筋翻样图 根据“配筋构造”的有关规定，得出： （1）纵向受力钢筋端头的混凝土保护层为25mm； （2）框架梁纵向受力钢筋25的锚固长度为3525=875mm，伸入柱内的长度可达50025475mm，需要向上（下）弯400mm； （3）悬臂梁负弯矩钢筋应有两根伸至梁端包住边梁后斜向上伸至梁顶部； （4）吊筋底部宽度为次梁宽+250mm，按45向上弯至梁顶部，再水平延伸20d=2018

51、360mm。,对照KL2框架梁尺寸与上述构造要求，绘制单根钢筋翻样图，并将各种钢筋编号。,2计算钢筋下料长度 计算钢筋下料长度时，应根据单根钢筋翻样图尺寸，并考虑各项调整值。 号受力钢筋下料长度为： （7800225）240022258450mm 号受力钢筋下料长度为： （9650225）40035020050032250.525=10888mm 号吊筋下料长度为： 3502（1060360）40.5253140mm 号箍筋下料长度为： 2（770270）702150mm 号箍筋下料长度，由于梁高变化，因此要先按公式算出箍筋高差。 箍筋根数n（1850100）/200110，箍筋高差（5703

52、70）/（101）22mm,钢筋配料单,构件名称：KL1梁，5根,四、降低钢筋损耗的办法,钢筋下料单的组合整理：通常项目部在对图纸和下料单对照无误后便以各种规格的钢筋总量进行材料采购，这是一种错误做法；在审核下料单后我们必须进行下一步工作：把所有同强度等级同直径的钢筋依长度由长到短的顺序进行一次组合排列，从中去发现一些规律（相加下料规律、相乘下料规律、混合下料规律等等），然后再决定采购。一般采取以下的方法：,1、钢筋选择进料法：一般来讲，钢筋的进料长度越长越好，这样不仅在下料时少出短料，减少废短头，降低了焊接量，而且在连续接长时能减少接头。但实际工程中，需要的钢筋长度千差万别，要求用较短的整尺

53、钢筋不料后短头最少或者为零，所以应在采购钢筋时，针对下料单组合排列及工地实际情况，必须对钢筋的长度进行选择。,例：化学水实验楼，2层框架，柱筋需对焊接长，二层地面已留出应有长度的钢筋接头，2层层高为4.4m。需对焊的柱筋下料，一般长度等同于层高，不需考虑对焊烧蚀余量，此处为4.4m。考虑在9m长整尺钢筋上易截取的4.5m长钢筋经对焊后，只是让3层地面露出的柱头长度比2层地面露出的柱头长度增加1cm，不仿碍2层主梁钢筋的放置，所以应选择9m长钢筋。改正只有12m钢筋才是最优采购选择的误区！,2、钢筋长短料组合搭配下料法：在钢筋制作过程中，同一种规格钢筋往往有多种下料尺寸。不应按下料单中的先后顺续

54、下料（通常做法），而应根据组合排列的规律先截长料，再做短料。这是钢筋下料时节省钢筋的一项原则。 例：某框架梁需用以下负弯矩筋，现场有9m长25钢筋。号筋 4.2m 号筋 4.7m如果按下料单下料的顺序分别下料，在截号筋时会有600mm短头出现；而如果在截号筋时，剩余4.3m钢筋，用搭配法下、筋料，则只有10cm短头出现。 改正钢筋下料依据钢筋下料单的编号逐一下料的误区！,3、相乘计算钢筋下料法：在调直机普遍使用之前，盘条的调直加工一般是，用绞磨或卷杨机调直后，用大剪子或钢筋切断机随意先断长料然后截取箍筋，这样往往会出现大量的短头。 例：某标准层主梁需用8箍筋3000个，单个箍筋料长1.9m。正

55、确的作法是，在盘条调直后，先计算1.9m5=9.5(m),调直后的钢筋上截取600根9.5m长直条,然后再截取1.9m长箍筋,不会有短头出现。 改正不经过计算直接先截取9m或12m钢筋然后做箍筋的误区！,4、相加计算钢筋下料法： 例：某基础大梁需用以下两种长度的25钢筋，其数量相近。现场有12m长钢筋。25 5.7m 25 6.2m5.7m+6.2m=11.9m显然,在1根12m长钢筋上可截取5.7m和6.2m长钢筋各一根,比分别截取两种钢筋,可减少短钢筋头。,5、混合计算钢筋下料法： 例：某框架楼需要以下两种长度的20负弯距筋，现场有12m的钢筋。20 3.8m 20 4.2m3.82+4.

56、2m=11.8(m)。在一根12m长钢筋上截取2根3.8m钢筋和一根4.2m长钢筋为最佳下料方案。在钢筋下料时，为了减少钢筋短头，需要经常采用相加法和混合法下料。这两种方法尤其适用于有多个下料尺寸的较粗钢筋的下料，是框架结构中经常采用的下料方法。,6、上下层结合钢筋下料法： 例：某框架楼层高为4.2m,现需要对焊第二层柱筋。二层地面上已留出650mm长的钢筋柱头，但在常见的9m或12m整尺钢筋上截取4.2m柱筋，均有大量的废短头及焊接头出现。如果把第二层柱与第三层柱结合起来推算，这两根柱筋加起来总长为4.2m+4.2m=8.4m,如果设计第二层柱筋取用4.5m(易从9m长整尺钢筋上取得),第三

57、层柱筋取用4m(易从12m整尺钢筋上取得),则4.5m+4m=8.5m,经对焊后在第三层顶板上露出650mm+100mm-230mm=690mm长的钢筋柱头.结果既没有短头出现,也避免了短头钢筋再接长的焊接。,7、箍筋形式换用、不受力钢筋少用或不用的钢筋下料法 ： 例1：预应力管桩桩心钢筋笼采用8200水平箍筋，取得监理同意后采用螺旋箍筋，直径600mm的管桩每10m长桩心可节约大概10m长箍筋例2：预应力管桩桩心钢筋笼采用12的三根钢筋焊接桩心受力主筋上，作用为架设在桩顶固定钢筋笼不下沉，考虑完全没有力学作用只把12的三根钢筋插入箍筋定位，待桩心混凝土浇注完毕终凝后取出，四千多根管桩节约4000m钢筋。,8、一步到位钢筋下料法： 例：某建筑物外围均设有66根明柱，柱顶端在一层檐子底部标高为2.050m处封顶,且每根明柱配有616钢筋.现需要在基础工程中下料。基础工程柱子的主筋下料时，人们往往习惯于把每根柱子的主筋甩出防潮层以上，并错开搭接，在进行一层施工时再另外下料接长。因为住宅楼结构图不像框架楼结构图那样出