【正文】 第 6章 混凝土基本構(gòu)件 受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造要求 受彎構(gòu)件的正截面承載力 受彎構(gòu)件的斜截面承載力 受壓構(gòu)件 受拉構(gòu)件和受扭構(gòu)件簡(jiǎn)介 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 預(yù)應(yīng)力混凝土原理 第 6章 混凝土基本構(gòu)件 問(wèn)題引入 何謂受彎構(gòu)件？ 鋼筋砼受彎構(gòu)件承載力如何計(jì)算？ 受彎構(gòu)件 截面上有 彎矩和剪力 梁和板 結(jié)論： 在設(shè)計(jì)鋼筋砼受彎構(gòu)件時(shí)，要進(jìn)行 正截面 和 斜截面 承載力計(jì)算！ 正截面破壞：因抗彎能力不足 而引起，破壞截面垂直梁縱軸 斜截面破壞：彎剪共同作用因抗剪能 力不足而引起的，破壞截面是傾斜的 板是以梁支承 的多跨連續(xù)板 計(jì)算單元取 1m 梁是以墻或柱支 承的 T形截面梁 板是以梁或墻支 承的預(yù)制空心板 計(jì)算單元取板寬 梁是以墻或柱支 承的矩形截面梁 構(gòu) 件 種 類 簡(jiǎn)支 兩端連續(xù) 懸臂 整體 肋形梁 次 梁 主 梁 獨(dú)立梁 ② 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中，主梁至少應(yīng)比次梁高出 50mm ，如主梁下部鋼筋為雙排配置 時(shí)，應(yīng)高出 100mm。 受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造要求 梁的截面與配筋 1）梁的截面 截面形式、截面高度、截面寬度 （ 1）梁的截面形式 ① 當(dāng)截面高度 h≤800mm 時(shí)，模數(shù)為 50mm ，常用高度為 250、 300、 350、 400、 ?? 、 800mm； 當(dāng)截面高度 h＞ 800mm 時(shí)，模數(shù)為 100mm 。 ③ 梁的截面高度一般根據(jù)剛度條件確定，見(jiàn) 表 。 15/0l20/0l 8/0l12/0l15/0l6/0l12/0l 15/0l 6/0l表 不需作撓度計(jì)算梁的截面最小高度 （ 3）梁的截面寬度 b： ① 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中，主梁 b≥200mm，次梁 b≥150mm， 常 用 150、 180、 200mm，如 b＞ 200mm時(shí)，以 50mm的模數(shù)遞增。 ② 梁截面的高寬比 h/b ，一般在下列范圍內(nèi)采用： 矩形截面： h/b＝ ～ ； Ｔ形截面： h/b＝ ～ 。 注：表中 為梁的計(jì)算跨度。 0l矩形 T形 工字形 L形 倒 T形 花藍(lán)形 （ 2）梁的截面高度 （ h） 2） 梁的配筋 縱向受力鋼筋 ① 、彎起鋼筋 ② 、箍筋 ③ 和架立鋼筋 ④ 梁的計(jì)算跨度 l0 n0 ll ?all ?? n0≤ nl—— 梁的凈跨； —— 梁在磚砌體中的 支承長(zhǎng)度。 a縱 向 受 力 鋼 筋 直 徑 d s 凈 距 s 伸入支 座數(shù)量 常用 d＝ 12～ 25mm。當(dāng) h ≥ 300mm 時(shí)， d ≥ 10 mm； 當(dāng) h ＜ 300mm 時(shí)， d ≥ 8mm 。 梁上部縱筋 s≥ 30mm和 d；下部縱筋 s ≥ 25mm 和 d （ d 為縱向鋼筋的最大直徑） 當(dāng)梁寬 b≥100mm時(shí)，不宜少于 二根 ；當(dāng) b＜ 100mm時(shí)可 為 一根 ?？v向鋼筋伸入梁支座的錨固長(zhǎng)度為 （后敘） asl肢 數(shù) 單肢 箍 筋 ③ 雙肢 四肢 一是用來(lái)抗剪，二是通過(guò)綁扎或焊接與其它鋼筋形成一個(gè)空間骨架 當(dāng) h ≤ 800mm 時(shí)， d ≥ 6mm； h ＞ 800mm 時(shí)， d≥ 8mm；當(dāng)梁中 配有縱向受壓鋼筋時(shí)，箍筋直徑還不應(yīng)小于 d/4 。 形 式 直 徑 作 用 開(kāi)口式只用于無(wú)振動(dòng)荷載和無(wú)扭轉(zhuǎn)或開(kāi)口處無(wú)受力鋼筋 的現(xiàn)澆 T形梁的跨中部分，除此之外，應(yīng)采用封閉式。 箍筋的肢數(shù)一般按下面規(guī)定采用 ： ① 當(dāng)梁的寬度 b ≤150mm時(shí)，采用 單肢 ； ③ 當(dāng) b≥350mm時(shí)，或在一層內(nèi)縱向受拉鋼筋多于 五根 ，或縱向受壓鋼筋多于 三根 時(shí)， 采用 四肢 。它由兩個(gè)雙肢箍組成，故也稱為 復(fù)合箍筋 。 ② 當(dāng)梁的寬度 150mm＜ b＜ 350mm 時(shí)，采用 雙肢 ； 彎起段（斜向段）用來(lái)協(xié)助箍筋抗剪，彎起后的水平段可承受 支座處的負(fù)彎矩 。 當(dāng)梁高 h ≤800mm時(shí)，采用 45176。 。當(dāng)梁高 h＞ 800mm時(shí) , 采用 60176。 作用 彎起 角度 作用 直徑 固定箍筋并形成鋼筋骨架，一般設(shè)置在梁的受壓區(qū)的外緣兩側(cè) 當(dāng)梁跨 ＜ 4m時(shí)， d ≥8mm；當(dāng)梁跨度為 4～ 6m時(shí)， d ≥10mm； 當(dāng)梁跨 ＞ 6m時(shí)， d≥12mm。 彎 起 鋼 筋 ② 彎起鋼筋 架 立 鋼 筋 ④ 架立鋼筋 ⑤ 縱向構(gòu)造鋼筋 當(dāng)梁高大于等于 450mm時(shí)，常在梁的兩側(cè)沿梁高每隔 200mm處，各設(shè)一根直徑 不小于 10mm的縱向構(gòu)造鋼筋。俗稱腰筋。兩根腰筋之間用形如 ∽ 的拉筋聯(lián)系，拉 筋的直徑常用 8，其間距一般為箍筋的 2倍。 3）梁的計(jì)算跨度 l0 梁的計(jì)算跨度是計(jì)算簡(jiǎn)圖的跨度，設(shè)為 l0，它與梁的凈跨和梁在砌體中的支承長(zhǎng)度有關(guān)。 項(xiàng) 次 支 座 構(gòu) 造 特 點(diǎn) 板 的 厚 度 1 簡(jiǎn) 支 2 彈性約束 3 懸 臂 板的厚度與配筋 從剛度條件出發(fā)，單向受力板（亦稱梁式板）的厚度可按 表 確定，同時(shí)應(yīng)滿足 《 規(guī)范 》 規(guī)定的要求，見(jiàn) 表 。 30/0l04/0l12/0l表 不需作撓度計(jì)算板的最小厚度（ mm） 板 的 類 別 最小厚度 板 的 類 別 最小 厚度 單向板 屋面板 60 密肋板 肋間距小于或等于 700mm 40 民用建筑樓板 60 肋間距大于 700mm 50 工業(yè)建筑樓板 70 懸臂板 板的懸臂長(zhǎng)度小于或等于 500mm 60 行車道下的樓板 80 板的懸臂長(zhǎng)度大于 500mm 80 雙向板 80 無(wú)梁樓板 150 表 現(xiàn)澆鋼筋砼板的最小厚度（ mm） 1） 板的厚度 2） 板的配筋 一般不會(huì)發(fā)生斜截面破壞 通常不配箍筋 僅配 受力鋼筋 和 分布鋼筋 （ 1）受力鋼筋 —— 沿板短跨方向置于拉區(qū)，承受拉力。 受 力 鋼 筋 s 直徑 d 間距 s 根據(jù)計(jì)算確定，一般 d＝ 6～ 12mm。 ① 當(dāng)板厚 h ≤150mm時(shí)， s ≤ 200mm ② 當(dāng) h＞ 150mm時(shí) 70mm ≤s ≤ 且 ≤ 250mm （ 2）分布鋼筋 — — 在受力鋼筋內(nèi)側(cè)且相互垂直，其交點(diǎn)用細(xì)鐵絲綁扎或焊接 。 分 布 鋼 筋 固定受力筋位置并將板上荷載分散到受力筋上，且能防止因砼收縮和溫度變化在垂直于受力筋方向所產(chǎn)生的裂縫。 屬 于 構(gòu) 造 鋼 筋，一般地， d ≥6 mm 。 作用 直徑 0l板的計(jì)算跨度 all ?? n0 hll ?? n0≤ nl—— 板的凈跨； h —— 板的厚度； a —— 板在砌體中的 支承長(zhǎng)度。 、板的砼保護(hù)層厚度與截面有效高度 1）梁、 板的砼保護(hù)層厚度 c 環(huán)境類別 板、墻、殼 梁 柱 ≤ C20 C25～ C45 ≥ C50 ≤ C20 C25～ C45 ≥ C50 ≤ C20 C25～ C45 ≥ C50 一 20 15 15 30 25 25 30 30 30 二 a — 20 20 — 30 30 — 30 30 b — 25 20 — 35 30 — 35 30 三 — 30 25 — 40 35 — 40 35 表 縱向受力鋼筋的砼保護(hù)層最小厚度 一類環(huán)境 室內(nèi)正常環(huán)境 ＝ 無(wú)侵蝕性介質(zhì)、無(wú)高 溫高濕的影響、不與 土壤直接接觸的環(huán)境 當(dāng)砼強(qiáng)度等級(jí)為 C25～ C45 時(shí) 梁： c≥ 25 板： c≥ 15 柱： c≥ 30 2）梁、 板截面的有效高度 h0 Sahh ??0aS為受拉鋼筋截面 重心至受拉區(qū)砼邊 緣之距離 室內(nèi)正常環(huán)境 砼為 C25～ C45 （一排鋼筋） 梁 mm35?Samm60?Sa（二排鋼筋） 板： mm20?Sa 受彎構(gòu)件正截面承載力 截面 配筋率 0SbhA??—— 縱向受拉鋼筋的截面面積； SA0bh—— 砼的有效截面面積 。 不同的配筋率，有超筋破壞、少筋破壞、適筋破壞 超筋破壞（超筋梁） 少筋破壞（少筋梁） 適筋破壞（適筋梁） 受拉鋼筋未達(dá)到屈服強(qiáng)度 之前，受壓區(qū)的砼先被壓 碎。鋼筋強(qiáng)度并未充分利 用，且屬脆性破壞。 受拉區(qū)砼一開(kāi)裂，受拉鋼 筋就立即屈服甚至被拉斷 承載力與素砼梁的大致相 當(dāng)，也是屬于脆性破壞 。 受拉鋼筋先屈服，最后受 壓區(qū)砼被壓碎，鋼筋能達(dá) 到屈服強(qiáng)度，材料強(qiáng)度得 到充分利用。破壞 過(guò)程較 緩慢 ，屬塑性破壞 。 試驗(yàn)研究 分析適筋梁的破壞過(guò)程及其正截面應(yīng)力分布 ( 二 ) 試驗(yàn)研究分析適筋梁的破壞過(guò)程及其正截面應(yīng)力分布a aP P應(yīng)變片百分表 — 測(cè) fM = PaV = PV = PM / Mu0 2 4 6 8 1 0 1 2 f ( mm )0 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0ⅠIaⅡⅡaⅢⅢaIaⅡaⅢa裂縫即將出現(xiàn)鋼筋屈服砼被壓碎( 二 ) 試驗(yàn)研究分析適筋梁的破壞過(guò)程及其正截面應(yīng)力分布a aP P應(yīng)變片百分表 — 測(cè) fM = PaV = PV = PM / M u0 2 4 6 8 1 0 1 2 f ( mm )0 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0ⅠI aⅡⅡ a ⅢⅢ aI a Ⅱ a Ⅲ a裂縫即將出現(xiàn) 鋼筋屈服砼被壓碎( 二 ) 試驗(yàn)研究分析適筋梁的破壞過(guò)程及其正截面應(yīng)力分布a aP P應(yīng)變片百分表 — 測(cè) fM = PaV = PV = PM / M u0 2 4 6 8 1 0 1 2 f ( mm )0 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0ⅠI aⅡⅡ a ⅢⅢ aI a Ⅱ a Ⅲ a裂縫即將出現(xiàn) 鋼筋屈服砼被壓碎( 二 ) 試驗(yàn)研究分析適筋梁的破壞過(guò)程及其正截面應(yīng)力分布a aP P應(yīng)變片百分表 — 測(cè) fM = PaV = PV = PM / M u0 2 4 6 8 1 0 1 2 f ( mm )0 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0ⅠI aⅡⅡ a ⅢⅢ aI a Ⅱ a Ⅲ a裂縫即將出現(xiàn) 鋼筋屈服砼被壓碎Ⅰ a： 裂縫即將出現(xiàn) Ⅱ a： 鋼筋屈服 Ⅲ a： 砼被壓碎 ( 二 ) 試驗(yàn)研究分析適筋梁的破壞過(guò)程及其正截面應(yīng)力分布a aP P應(yīng)變片百分表 — 測(cè) fM = PaV = PV = PM / Mu0 2 4 6 8 1 0 1 2 f ( mm )0 . 20 . 40 . 60 . 81 . 0ⅠIaⅡⅡaⅢⅢaIaⅡaⅢa裂縫即將出現(xiàn)鋼筋屈服砼被壓碎知識(shí)拓展 應(yīng)變圖 壓區(qū)砼應(yīng)變 拉筋應(yīng)變 y?cu?t?tfrcM yMuMsy AfT ?zCⅠ a Ⅱ a Ⅲ a 拉區(qū)砼應(yīng)變 Ⅰ 彈性 工作 階段 裂縫即 將出現(xiàn) tc ?? ?Ⅱ 帶有裂縫 工作階段 yyS f????鋼筋開(kāi) 始屈服 yS f??Ⅲ 劇增 不變 yS f??fM壓區(qū)砼被壓碎 ucc ?? ?yS f??抗裂度計(jì)算依據(jù) 變形裂