建筑结构受弯构件.ppt
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1、0 0 绪论绪论1 1 建筑结构计算基本原则建筑结构计算基本原则2 2 建筑结构材料建筑结构材料3 3 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件4 4 钢筋混凝土纵向受力构件钢筋混凝土纵向受力构件5 5 钢筋混凝土受扭构件钢筋混凝土受扭构件6 6 预应力混凝土构件预应力混凝土构件7 7 钢筋混凝土楼屋盖钢筋混凝土楼屋盖钢筋混凝土结构Reinforced Concrete Structure3.1 3.1 构造要求构造要求 3.1.1 3.1.1 截面形状和尺寸截面形状和尺寸 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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
2、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 构造要求构造要求 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件梁、板截面高跨比梁、板截面高跨比h h/ll0 0参考值参考值构件种类构件种类h h/ll0 0梁梁整体肋形梁整体肋形梁主梁主梁简支梁简支梁1/121/12连续梁连续梁1/151/
3、15悬臂梁悬臂梁1/61/6次梁次梁简支梁简支梁1/201/20连续梁连续梁1/251/25悬臂梁悬臂梁1/81/8矩形截面独矩形截面独立梁立梁简支梁简支梁1/121/12连续梁连续梁1/151/15悬臂梁悬臂梁1/61/6板板单向板单向板1/351/401/351/40双向板双向板1/401/501/401/50悬臂板悬臂板1/101/121/101/12无梁楼板无梁楼板有柱帽有柱帽1/321/401/321/40无柱帽无柱帽1/301/351/301/35注:表中注:表中ll0 0为梁的计算跨度。当为梁的计算跨度。当ll0 09m9m时,表中数值宜乘以时,表中数值宜乘以1.21.2。按刚度
4、要求,根据经验,梁和按刚度要求,根据经验,梁和板的截面高度不宜小于右表板的截面高度不宜小于右表所列数值。所列数值。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、300300800800、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形截面形截面的肋宽的肋宽b b宜采用宜采用100100、120120、150150、180180、200200、220220、250mm250mm,大于大于25
5、0mm250mm时以时以50mm50mm为模数。梁适宜的截面为模数。梁适宜的截面高宽比高宽比h h/b b,矩形矩形截面为截面为2 23.53.5,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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件按构造要求,现浇板的厚度不应小于下表按构造要求,现浇板的厚度不应小于下表3.1.23.1.2的数值。的数值。现浇板的厚度一般取为现浇板的厚度一般取为10mm10mm的倍数,的倍数,现浇板的最小厚度(现浇板的最小厚度(mmmm)单向板单向板 双向板双向板
6、密肋板密肋板 悬臂板悬臂板 无梁楼无梁楼板板屋面板屋面板 民用建民用建筑楼板筑楼板 车道下车道下楼板楼板肋间距肋间距700700 肋间距肋间距700700 悬臂长悬臂长度度500500 悬臂长悬臂长度度500500 606060608080808040405050606080801501503.1.1 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 3.1.1 3.1.1 梁、板的配筋梁、板的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件通常配置通常配置纵向受力钢筋纵向受力钢筋、弯起钢筋弯起钢筋、箍筋箍筋、架立钢筋架立钢筋等,等,构成梁的钢筋骨架,有时还配置
7、构成梁的钢筋骨架,有时还配置纵向构造钢筋纵向构造钢筋及及拉筋拉筋等。等。梁的钢筋骨架梁的钢筋骨架3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件梁梁钢钢筋筋骨骨架架3.1 3.1 构造要求
8、梁的配筋构造要求梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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的不足。用来补充混凝土受压能力的不足。
9、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低受弯承载力。梁纵向受力钢筋的常用直d d=1225mm=1225mm。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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 纵向受力钢筋纵向受力钢筋 根根数数:梁梁中中受受拉拉钢钢筋筋的的根根数数不不
10、应应少少于于2 2根根,最最好好不不少少于于3 34 4根根。纵纵向向受受力力钢钢筋筋应应尽尽量量布布置置成成一一层层。当当一一层层排排不不下下时时,可可布布置置成成两两层层,但但应应尽尽量量避避免免出出现现两两层层以以上上的的受受力力钢钢筋筋,以以免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。3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 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)梁跨梁跨(mm)4 446466 6最小直径最小直径(mmmm)8 810101212 位置:设置在受压区外缘两侧,并平行于纵
11、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 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 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
12、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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力,并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一拉应力,并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起,形成空间骨架。起,形成空间骨架。箍筋箍筋 设置范围:设置范围:按计算不
13、需要箍筋的梁,当梁的截面高度按计算不需要箍筋的梁,当梁的截面高度h h300mm300mm,应沿梁全长按构造配置箍筋;当应沿梁全长按构造配置箍筋;当h h=150=150300mm300mm时,可仅在梁的端部各时,可仅在梁的端部各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跨度范围内有集中荷载作用跨度范围内有集中荷载作用时,仍应沿梁的全长设置箍筋;若时,仍应沿梁的全长设置箍筋;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HPB235HPB235、HRB335HRB335、HRB400HRB40
14、0级钢筋。级钢筋。直直径径:当当梁梁截截面面高高度度h h800mm800mm时时,不不宜宜小小于于6mm6mm;当当h h800mm800mm时时,不不宜宜小小于于8mm8mm。当当梁梁中中配配有有计计算算需需要要的的纵纵向向受受压压钢钢筋筋时时,箍箍筋筋直直径径还还不不应应小小于于纵纵向向受受压压钢钢筋筋最最大大直直径径的的1/41/4。为为了了便便于于加加工工,箍箍筋筋直直径径一一般般不宜大于不宜大于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。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,应符合规范的规定。当梁中配有计算需要的
15、纵向受压钢筋时,箍筋的间距不应大于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根且直径大于根且直径大于18mm18mm时,箍时,箍筋间距不应大于筋间距不应大于1010d d。3.1 3.1 构造要求构造要求梁的配筋梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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,
16、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。梁中一层。梁中一层内的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5
17、0mm50mm,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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件箍筋的弯制过程箍筋的弯制过程3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 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
18、,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(亦称腰筋)(亦称腰筋),并用拉筋固定。,并用拉筋固定。3.1 3.1 构造要求梁的配筋构造要求梁的配筋 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 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。第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件梁板钢筋图(一)梁板钢筋图(一)第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件梁板钢筋图
19、(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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件 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(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1.51.5
20、h 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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件(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。数数量量:梁梁式式板板中中单单位位长长度度上
21、上分分布布钢钢筋筋的的截截面面面面积积不不宜宜小小于于单单位位宽宽度度上上受受力力钢钢筋筋截截面面面面积积的的1515,且且不不宜宜小小于于该该方方向向板板截截面面面面积积的的0.15%0.15%。分分布钢筋的直径不宜小于布钢筋的直径不宜小于6mm6mm,常用直径为常用直径为6 6、8mm8mm。间间距距:不不宜宜大大于于250mm250mm;当当集集中中荷荷载载较较大大时时,分分布布钢钢筋筋截截面面面面积积应应适适当当增增加加,间间距距不不宜宜大大于于200mm200mm。分分布布钢钢筋筋应应沿沿受受力力钢钢筋筋直直线线段段均均匀匀布布置,并且受力钢筋所有转折处的内侧也应配置。置,并且受力钢
22、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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件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 混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件主要作用主要作用,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。实际工程中,一类环境中梁、板的混凝土保护层厚度一般取为:混凝土强度等实际工程
23、中,一类环境中梁、板的混凝土保护层厚度一般取为:混凝土强度等级级C20C20时,梁时,梁30mm30mm,板,板20mm20mm;混凝土强度等级;混凝土强度等级C25C25时,梁时,梁25mm25mm,板,板15mm15mm。当梁、柱中纵向受力钢筋的砼保护层厚度大于。当梁、柱中纵向受力钢筋的砼保护层厚度大于40mm40mm时,应对保护层时,应对保护层采取有效的防裂构造措施采取有效的防裂构造措施 3.1 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 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件现现浇浇板板保保护护层层做做法法3.13.1构造要求构造要求3
24、.1.4 3.1.4 弯钩、锚固与连接弯钩、锚固与连接 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件保证钢筋和混凝土之间粘结力,保证钢筋和混凝土之间粘结力,确保钢筋与混凝土能共同工作的确保钢筋与混凝土能共同工作的的措施的措施(1 1)材料措施:)材料措施:选择适当的混凝土强度等级,采用粘结强度较高的带肋选择适当的混凝土强度等级,采用粘结强度较高的带肋钢筋等;钢筋等;(2 2)构造措施:)构造措施:保证足够的混凝土保证足够的混凝土保护层厚度保护层厚度和和钢筋间距钢筋间距,保证受力钢,保证受力钢筋有足够的筋有足够的锚固长度锚固长度,光面钢筋端部设置,光面钢筋端部设置弯钩弯钩,绑扎钢筋的接头保
25、证足,绑扎钢筋的接头保证足够的够的搭接长度搭接长度并且在搭接范围内并且在搭接范围内加密箍筋加密箍筋等。等。1.1.钢筋的弯钩钢筋的弯钩 弯钩设置条件:弯钩设置条件:绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋。绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋。标准弯钩的构造标准弯钩的构造:3.13.1构造要求构造要求3.1.4 3.1.4 弯钩、锚固与连接弯钩、锚固与连接 第三章第三章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件锚固钢筋的外形系数锚固钢筋的外形系数 钢筋钢筋类型类型光面光面钢筋钢筋带肋带肋钢筋钢筋刻痕刻痕钢丝钢丝螺旋肋螺旋肋钢丝钢丝三股三股钢绞线钢绞线七股七股钢绞线钢绞线 0.160.160.140.140.190.1
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