工程結(jié)構(gòu)第三章(已修改)
2025-01-08 22:53 本頁(yè)面
【正文】 第一節(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求 第二節(jié) 鋼筋混凝土梁正截面破壞特征 第三節(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài)計(jì)算的一般問(wèn)題 第四節(jié) 單筋矩形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算 第五節(jié) 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算 第六節(jié) T形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算 本章目錄 第三章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 第一節(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求 一、鋼筋混凝土板的構(gòu)造 受彎構(gòu)件的類型 內(nèi)力特點(diǎn)：截面上有彎矩和剪力，軸力可以忽略不計(jì)。 梁和板 常用的板截面形式： 中和軸受拉鋼筋受壓區(qū)矩形板 空心板受拉鋼筋中和軸受壓區(qū)槽形板實(shí)際工程中的受彎構(gòu)件 板的配筋 AA受力鋼筋分布鋼筋A(yù)A 規(guī)定厚度： 行車道板：胯間厚度不應(yīng)小于 120mm，懸臂端厚道不應(yīng)小于 100mm. 人行道板：就地澆筑混凝土板不應(yīng)小于 80mm,預(yù)制混凝土板不應(yīng)小于60mm. 空心板梁：地板和頂板不應(yīng)小于 80mm. 板的鋼筋由主鋼筋和分布鋼筋組成 行車道板內(nèi)的主鋼筋直徑不應(yīng)小于 10mm 人行道板的主鋼筋直徑不應(yīng)小于 8mm 板內(nèi)主鋼筋的間距不應(yīng)大于 200mm. 分布筋設(shè)在鋼筋內(nèi)側(cè)，直徑不應(yīng)小于 8mm,間距不應(yīng)大于200mm,截面面積不應(yīng)小于板截面面積的 %。 行車道板、人行道板主鋼筋最小保護(hù)層厚度： Ⅰ 類環(huán)境條件為 30mm， Ⅱ 類環(huán)境條件為 40mm, Ⅲ 類環(huán)境條件為 45mm。 分布筋的最小保護(hù)層厚度 Ⅰ 類環(huán)境條件為 15mm， Ⅱ 類環(huán)境條件為 20mm, Ⅲ 類環(huán)境條件為 25mm。 二、鋼筋混凝土梁的構(gòu)造 受拉鋼筋bhh0中和軸受壓區(qū)單筋矩形梁 雙筋矩形梁 T形梁受拉鋼筋I(lǐng)形梁受壓區(qū)中和軸bb f受壓鋼筋h39。fhfb39。 fh0h受壓鋼筋A(yù) s sAA s39。 39。sA彎筋 箍筋 架立 梁的配筋 截面的高寬比 h/b 矩 形 截 面： ～ 3 梁的高度常用高跨比 h/l估算，根據(jù)模數(shù)尺寸取整 T 形梁： 1/20～ 1/10 腹板寬度常用的尺寸 采用焊接骨架時(shí)，腹板寬度一般取 160mm ～ 220mm 矩形梁截面寬度，一般取150mm,180mm,200mm,250mm,以后按 50mm為一級(jí)增加。梁高超過(guò) 800mm時(shí)，以 100mm為一級(jí) 受力鋼筋： 布置在梁的受拉區(qū)的縱向受力鋼筋是梁內(nèi)的主要受力鋼筋，一般又稱為主鋼筋，當(dāng)梁的高度受到限制時(shí)，亦可在受壓區(qū)布置縱向受力鋼筋。 （ 1）縱向受力筋 直徑： 14～ 32mm，不得超過(guò) 40mm，采用兩種直徑，但直徑相差不應(yīng)小于 2mm，束筋的單根鋼筋直徑 不應(yīng)大于 28mm,束筋成束后的等徑。 根數(shù)：梁端應(yīng)至少有２根并不少于總數(shù) 1/5的下層的受拉主鋼筋通過(guò)。 排列：梁內(nèi)的縱向受力鋼筋可以單根或 2～ 3根成束的布置采用單根配筋時(shí)，主鋼筋的層數(shù)不宜多于三層。 間距：綁扎骨架：三層及以下時(shí)凈距不應(yīng)小于 30mm并不小于鋼筋直徑；三層以上時(shí)凈距不小于 40mm或鋼筋直徑的。 焊接骨架：疊高一般不超 (～ )h， h為梁高，不多于 6層。 保護(hù)層：主鋼筋的最小保護(hù)層厚度： Ⅰ 類環(huán)境條件為30mm， Ⅱ 類環(huán)境條件為 40mm, Ⅲ 類、 Ⅳ 類環(huán)境條件為45mm。 2）彎起鋼筋 彎起鋼筋與梁的縱軸線一般宜成 45176。 角，在特殊情況下，可取不小于 30176。 或不大于 60176。 角彎起。 彎起鋼筋的末端應(yīng)留一定的錨固長(zhǎng)度 (anchorage length of steel bars)：受拉區(qū)不應(yīng)小于 20d（ d為鋼筋直徑） ,受壓區(qū)不應(yīng)小于 10d，環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋增加 25%， R235鋼筋上應(yīng)設(shè)置半圓彎鉤。 3）箍筋 (stirrups) 直徑：不小于 8mm，不小于主筋直徑的 1/4。 間距：箍筋間距不應(yīng)大于梁高的 1/2且不大于 400mm；當(dāng)所箍鋼筋為縱向受壓鋼筋時(shí)，不應(yīng)大于所箍鋼筋直徑的 15倍且不應(yīng)大于 400mm。在鋼筋綁扎搭接接頭范圍內(nèi)的箍筋間距，當(dāng)綁扎搭接鋼筋受拉時(shí)不應(yīng)大于主鋼筋直徑的 5倍且不大100mm；當(dāng)搭接鋼筋受壓時(shí)不應(yīng)大于主鋼筋直徑的 10倍且不大于 200mm。在支座中心向跨徑方向長(zhǎng)度相當(dāng)于不小于一倍梁高范圍內(nèi)，箍筋間距不宜大于 100m。 布置：近梁端第一根箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面一個(gè)混凝土保護(hù)層距離處。梁與梁或梁與柱的交接范圍內(nèi)可不設(shè)箍筋；靠近交接面的一根箍筋，其與交接面的距離不宜大于 50mm。 形式：開(kāi)口、閉口，單肢、雙肢。 a雙肢、開(kāi)口 b雙肢、閉口 c四肢、閉口 4）架立鋼筋 直徑： 10~14mm，一般采用大值。 布置：梁上部?jī)山恰? 5）縱向水平鋼筋 直徑： 6~8mm。 間距：在受拉區(qū)不大于腹板寬度，且不大于 200mm，在受壓區(qū)不大于 300mm。在支點(diǎn)附近和預(yù)應(yīng)力錨固區(qū)段，縱向鋼筋間距宜為 100～ 150mm。 布置：骨架的側(cè)面，下密上疏。 數(shù)量：每腹板內(nèi)鋼筋截面面積為 (～ )bh，其中b為腹板寬度， h為梁的高度。 第二節(jié) 鋼筋混凝土梁正截面破壞特征 研究配筋率比較適當(dāng)?shù)倪m筋梁。試驗(yàn)裝置如圖 在梁上施加兩個(gè)對(duì)稱的集中荷載，利用 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)沿梁高的應(yīng)變分布情況 。 (a) M Ⅰ ssA? 當(dāng)開(kāi)始加載不久，截面內(nèi)產(chǎn)生的彎距 很小，梁的彎距撓度關(guān)系、截面應(yīng)變關(guān)系、彎距鋼筋應(yīng)力關(guān)系成直線變化 。截面應(yīng)變符合平截面假定。應(yīng)變很小，混凝土處于彈性工作階段，應(yīng)力應(yīng)變成正比，受壓區(qū)和受拉區(qū)混凝土應(yīng)力分布圖形為三角形。 第 Ⅰ 階段 －截面開(kāi)裂前階段 適筋受彎構(gòu)件正截面工作的三個(gè)階段 Ⅰ a ssA?crMtu?(b) 隨著荷載增加，受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)塑性變形，受拉區(qū)應(yīng)力圖呈曲線分布，而受壓區(qū)應(yīng)力圖仍為直線。受拉邊緣混凝土達(dá)到其實(shí)際的抗拉強(qiáng)度 和極限拉應(yīng)變 ，截面處于開(kāi)裂的臨界狀態(tài)。 tf tu?截面彎距為開(kāi)裂彎距 鋼筋應(yīng)變接近 ，應(yīng)力水平為 中和軸位置略有上升。 tu? crM 220 ~ 30 /N m mⅠ a階段 －截面開(kāi)裂臨界狀態(tài) Ⅱ ssA?M (c) 荷載增加，截面立即開(kāi)裂，截面上應(yīng)力發(fā)生重分布。 受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂退出工作，鋼筋拉應(yīng)力增加。 裂縫出現(xiàn)并具有一定寬度和高度，中和軸位置上移。截面剛度明顯降低，撓度明顯增大，彎距撓度曲線出現(xiàn)第 1個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變?cè)龃笤S多，出現(xiàn)塑性，應(yīng)力圖形呈曲線。 開(kāi)裂截面應(yīng)變不符合平截面假定，但平均應(yīng)變符合平截面假定。 第 Ⅱ 階段 －從截面開(kāi)裂至受拉鋼筋屈服階段 Ⅱ a ysfAy?(d) yM荷載繼續(xù)增大，裂縫進(jìn)一步開(kāi)展，鋼筋和混凝土的應(yīng)力和應(yīng)變不斷增大，撓度增大逐漸加快。 受力鋼筋屈服，鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度 yfⅡ a階段 －受拉鋼筋屈服狀態(tài) 第 Ⅲ 階段 －受力鋼筋屈服至破壞階段 (e) M Ⅲ ysfA受拉鋼筋屈服后，荷載可稍許增加，但撓度急劇增長(zhǎng)，荷載撓度關(guān)系曲線出現(xiàn)第二個(gè)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 受拉鋼筋應(yīng)力保持不變，應(yīng)變持續(xù)增長(zhǎng)。 裂縫迅速開(kāi)展，中和軸進(jìn)一步上移，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減小。 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力迅速增大。受壓區(qū)混凝土塑性特征更充分，應(yīng)力圖形更豐滿。 Ⅲ a階段 －受壓
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