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时间:2019-07-07
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1、熟悉梁、板配筋的构造要求,以及混凝土保护层厚度和截面的有效高度能够计算和校核单筋矩形截面梁正截面和斜截面的承载力了解双筋矩形截面梁和T形截面梁的形成及构造要求了解梁、板的支座锚固措施熟悉受压构件的构造要求能够计算轴心受压构件的承载力,理解箍筋的套箍作用了解偏心受压构件、受拉构件、受扭构件的概念及构造理解混凝土结构耐久性设计的一般规定掌握预应力混凝土的基本原理第6章 混凝土基本构件1一、梁的截面与配筋1)梁的截面(1)截面形式 梁常见的截面形式有矩形、T形、工字形、L形、倒T形以及花篮形等,如图6.2所示。(2)截面高
2、度h梁的截面尺寸要满足强度、刚度和裂缝3方面的要求。其截面高度h可根据梁的跨度来估计,见表6.1。(3)截面宽度b第一节 受弯构件的一般构造要求2图6.2梁的截面形式342)梁的配筋梁中常配置的钢筋有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋和纵向构造钢筋,如图6.3(a)所示。图6.3梁的配筋示意图5图6.4梁的纵向钢筋的间距6图6.5箍筋的肢数和形式(a)开口式;(b)封闭式;(c)单肢;(d)双肢;(e)四肢78图6.6腰筋与拉筋93)梁的计算跨度l0梁的计算跨度是计算简图的跨度,设为l0,它与梁的净跨和梁在砌体中的支承长度
3、有关,如图6.7所示。梁的计算跨度应取以下两式中的较小值:10图6.7梁的计算跨度11二、板的厚度与配筋1)板的厚度板的厚度要满足强度、刚度和裂缝宽度的要求,同时还要考虑经济和施工上的方便。从刚度条件出发,单向受力板(也称梁式板)的厚度可按表6.3、表6.4确定,同时应满足《混凝土规范》规定的要求。1213142)板的配筋一般情况下,板仅配两种钢筋,即受力钢筋和分布钢筋,如图6.8所示。其中的负筋布置在板顶上,为抵抗负弯矩所设,故它也是受力钢筋。图6.8板的配筋15图6.9悬臂板的配筋163)板的计算跨度l0板的计算跨度
4、也是计算简图的跨度,设为l0,它与板的净跨、板的厚度以及板在砌体中的支承长度有关,如图6.10所示。17图6.10板的计算跨度18三、梁、板混凝土保护层厚度和截面的有效高度1)梁、板混凝土保护层为了加强混凝土结构的耐久性,钢筋要有足够的混凝土保护层,这样不仅能够防止钢筋锈蚀,还能够保证钢筋与混凝土的粘结性能。因此,《混凝土规范》对纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度做了规定,见表6.5。19表6.5纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度单位:mm20图6.11梁、板混凝土保护层和截面有效高度212)梁、板截面的有效高度在计算梁、板承载
5、力时,因为混凝土很容易开裂,所有拉力完全由钢筋承担,因此,梁、板能发挥作用的截面高度并不是h,而是从受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心的距离,该距离称为截面有效高度,用h0表示,如图6.11所示。h0的计算表达式为:22第二节 受弯构件的正截面承载力试验表明,受弯构件的破坏有两种可能——正截面破坏和斜截面破坏,如图6.13所示图6.13受弯构件两种破坏形式23一、受弯构件的正截面破坏形态1)配筋率显然,正截面的承载力与所配置的钢筋多少有关,为此先引入配筋率的概念,如图6.14所示。图6.14梁的矩形截面24这里的配筋率是指纵向受拉钢筋
6、的截面面积与有效截面面积的比值,表达式为:252)破坏形态分析(1)超筋破坏(超筋梁)超筋梁的破坏特点表现为:在受拉钢筋还没有达到屈服强度之前,受压区的混凝土即先被压碎,从而导致构件的破坏,如图6.15(a)所示。26图6.15梁的3种破坏形态(a)超盘破坏;(b)少筋破坏;(c)适筋破坏27二、单筋矩形截面梁对梁的正截面承载力而言,起控制作用的是弯矩。那么,按承载能力极限状态设计法,梁在荷载作用下,产生的荷载效应设计值S就是弯矩设计值M,构件的抵抗力R就是梁正截面的抗弯承载力Mu。由式(5.3)γ0S≤R(γ0=1),有:2
7、8图6.16单筋矩形截面正截面承载力计算简图29①基本公式的适用条件:为了保证梁为适筋梁,防止出现超筋破坏或少筋破坏,上述的基本公式应该满足下列两个条件:3031322)相对界限受压区高度从式(6.8)α1fcbx=fyAs可知,如果矩形截面尺寸(b,h)、钢筋(fy)及混凝土强度等级(α1fc)已确定,那么x与As成正比。也就是说,钢筋配得越多(即As越大),所需的受压区高度x也就越大。33343)公式的应用在计算As时,应用基本公式(6.8)和(6.9)进行联立求解。因为两式中的未知数只有x和As,所以两个方程可解两个未知
8、量,具体求解如下:3536373839三、双筋矩形截面梁1)何时采用双筋截面前面已经讲过,截面除了在受拉区配有受拉钢筋外,在受压区还配有受压钢筋,这种截面就称为双筋截面,如图6.20所示。图6.20双筋矩形截面梁4
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