【正文】 第一節(jié) 鋼筋混凝土受彎構件的構造要求 第二節(jié) 鋼筋混凝土梁正截面破壞特征 第三節(jié) 鋼筋混凝土受彎構件承載力極限狀態(tài)計算的一般問題 第四節(jié) 單筋矩形截面受彎構件承載力計算 第五節(jié) 雙筋矩形截面受彎構件承載力計算 第六節(jié) T形截面受彎構件承載力計算 本章目錄 第三章 鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力計算 第一節(jié) 鋼筋混凝土受彎構件的構造要求 一、鋼筋混凝土板的構造 受彎構件的類型 內(nèi)力特點：截面上有彎矩和剪力，軸力可以忽略不計。 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)槽形板實際工程中的受彎構件 板的配筋 AA受力鋼筋分布鋼筋AA 規(guī)定厚度： 行車道板：胯間厚度不應小于 120mm，懸臂端厚道不應小于 100mm. 人行道板：就地澆筑混凝土板不應小于 80mm,預制混凝土板不應小于60mm. 空心板梁：地板和頂板不應小于 80mm. 板的鋼筋由主鋼筋和分布鋼筋組成 行車道板內(nèi)的主鋼筋直徑不應小于 10mm 人行道板的主鋼筋直徑不應小于 8mm 板內(nèi)主鋼筋的間距不應大于 200mm. 分布筋設在鋼筋內(nèi)側，直徑不應小于 8mm,間距不應大于200mm,截面面積不應小于板截面面積的 %。 行車道板、人行道板主鋼筋最小保護層厚度： 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形梁受壓區(qū)中和軸bb f受壓鋼筋h39。fhfb39。 fh0h受壓鋼筋A 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，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為一級增加。梁高超過 800mm時，以 100mm為一級 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，當梁的高度受到限制時，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 40mm，采用兩種直徑，但直徑相差不應小于 2mm，束筋的單根鋼筋直徑 不應大于 28mm,束筋成束后的等徑。 根數(shù)：梁端應至少有２根并不少于總數(shù) 1/5的下層的受拉主鋼筋通過。 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，主鋼筋的層數(shù)不宜多于三層。 間距：綁扎骨架：三層及以下時凈距不應小于 30mm并不小于鋼筋直徑；三層以上時凈距不小于 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。 保護層：主鋼筋的最小保護層厚度： 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。 彎起鋼筋的末端應留一定的錨固長度 (anchorage length of steel bars)：受拉區(qū)不應小于 20d（ d為鋼筋直徑） ,受壓區(qū)不應小于 10d，環(huán)氧樹脂涂層鋼筋增加 25%， R235鋼筋上應設置半圓彎鉤。 3）箍筋 (stirrups) 直徑：不小于 8mm，不小于主筋直徑的 1/4。 間距：箍筋間距不應大于梁高的 1/2且不大于 400mm；當所箍鋼筋為縱向受壓鋼筋時，不應大于所箍鋼筋直徑的 15倍且不應大于 400mm。在鋼筋綁扎搭接接頭范圍內(nèi)的箍筋間距，當綁扎搭接鋼筋受拉時不應大于主鋼筋直徑的 5倍且不大100mm；當搭接鋼筋受壓時不應大于主鋼筋直徑的 10倍且不大于 200mm。在支座中心向跨徑方向長度相當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設置在距端面一個混凝土保護層距離處。梁與梁或梁與柱的交接范圍內(nèi)可不設箍筋；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：開口、閉口，單肢、雙肢。 a雙肢、開口 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：梁上部兩角。 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。在支點附近和預應力錨固區(qū)段，縱向鋼筋間距宜為 100～ 150mm。 布置：骨架的側面，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?shù)倪m筋梁。試驗裝置如圖 在梁上施加兩個對稱的集中荷載，利用 應變測點，檢測沿梁高的應變分布情況 。 (a) M Ⅰ ssA? 當開始加載不久，截面內(nèi)產(chǎn)生的彎距 很小，梁的彎距撓度關系、截面應變關系、彎距鋼筋應力關系成直線變化 。截面應變符合平截面假定。應變很小，混凝土處于彈性工作階段，應力應變成正比，受壓區(qū)和受拉區(qū)混凝土應力分布圖形為三角形。 第 Ⅰ 階段 －截面開裂前階段 適筋受彎構件正截面工作的三個階段 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)應力圖呈曲線分布，而受壓區(qū)應力圖仍為直線。受拉邊緣混凝土達到其實際的抗拉強度 和極限拉應變 ，截面處于開裂的臨界狀態(tài)。 tf tu?截面彎距為開裂彎距 鋼筋應變接近 ，應力水平為 中和軸位置略有上升。 tu? crM 220 ~ 30 /N m mⅠ a階段 －截面開裂臨界狀態(tài) Ⅱ ssA?M (c) 荷載增加，截面立即開裂，截面上應力發(fā)生重分布。 受拉區(qū)混凝土開裂退出工作，鋼筋拉應力增加。 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個轉(zhuǎn)折點。 受壓區(qū)混凝土壓應變增大許多，出現(xiàn)塑性，應力圖形呈曲線。 開裂截面應變不符合平截面假定，但平均應變符合平截面假定。 第 Ⅱ 階段 －從截面開裂至受拉鋼筋屈服階段 Ⅱ a ysfAy?(d) yM荷載繼續(xù)增大，裂縫進一步開展，鋼筋和混凝土的應力和應變不斷增大，撓度增大逐漸加快。 受力鋼筋屈服，鋼筋應力達到屈服強度 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，荷載撓度關系曲線出現(xiàn)第二個明顯轉(zhuǎn)折點。 受拉鋼筋應力保持不變，應變持續(xù)增長。 裂縫迅速開展，中和軸進一步上移，受壓區(qū)高度進一步減小。 受壓區(qū)混凝土壓應力迅速增大。受壓區(qū)混凝土塑性特征更充分，應力圖形更豐滿。 Ⅲ a階段 －受壓