風(fēng)景園林建筑-課件鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教案xiu-(1)

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),,1,Concrete Structure Basic Theory,,,,,2,12.1 緒論（Introduction）,,,,,,,,,,,,,,,,P1,P2,(a),素混凝土和鋼筋混凝土破壞情況對比,,3,主要以混凝土材料，并根據(jù)需要配置鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋、鋼骨、鋼管等，作為主要承重材料的結(jié)構(gòu)，均可稱為混凝土結(jié)構(gòu)(Concrete Structure)。,1.1 混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念,素混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

2、,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),鋼骨混凝土結(jié)構(gòu),鋼管混凝土結(jié)構(gòu),纖維增強(qiáng)塑料混凝土,鋼 -混凝土組合結(jié)構(gòu),,4,素混凝土結(jié)構(gòu)（Plain Concrete),,5,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（Reinforced Concrete),,6,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（Prestressed Concrete),,7,鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)（Steel Reinforced Concrete) (Encased Conc

3、rete),,8,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（Concrete Filled Tube),,9,纖維增強(qiáng)塑料混凝土（Fiber Reinforced Plastic),,10,鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)(Composite Structure) (Hybrid Structure),,11,◆混凝土： ◎抗壓強(qiáng)度高，而抗拉強(qiáng)度卻很低。 ◎一般抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/8~1/2

4、0。 ◎破壞時具有明顯的脆性性質(zhì)。,因此，素混凝土構(gòu)件在實際工程的應(yīng)用很有限，主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、柱墩和一些非承重結(jié)構(gòu)。,,12,,Pcr = 9.7kN,fck=13.4N/mm2ftk=1.54N/mm2,ft,sc= ft,,,素混凝土梁,,Pu ≈ Pcr,,,破壞時跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相近，遠(yuǎn)未達(dá)到混凝土的抗壓強(qiáng)度，破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無明顯預(yù)兆。,,13,◆鋼 筋： ◎抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高。

5、 ◎具有屈服現(xiàn)象，破壞時表現(xiàn)出較好的延性。 ◎但細(xì)長的鋼筋受壓時極易壓曲，僅能作為受拉構(gòu)件。,而純鋼構(gòu)件的承載力也往往取決于鋼材的壓曲，材料強(qiáng)度一般得不到充分地發(fā)揮。,將混凝土和鋼筋這兩種材料有機(jī)地結(jié)合在一起，可以取長補(bǔ)短，充分利用材料的性能。,,14,,Pcr = 9.7kN,fck=13.4N/mm2ftk=1.54N/mm2fyk=335N/mm2,ft,sc= ft,,鋼筋混凝土梁,,Pu ≈ 52.5kN,,,fy,

6、配置鋼筋后，RC梁的承載力比素混凝土梁大大提高，鋼筋的抗拉強(qiáng)度和混凝土的抗壓強(qiáng)度均得到充分利用，且破壞過程有明顯預(yù)兆。,Py ≈ 50.0kN,fc,,15,,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2,ft,sc= ft,,鋼筋混凝土梁,,Pu ≈ 52.5kN,,,fy,Py ≈ 50.0kN,fc,★但從開裂荷載到屈服荷載，在很長的過程帶裂縫工作?！锿ǔＡ芽p寬度很小，不致影

7、響正常使用?！锏芽p導(dǎo)致梁的剛度顯著降低，使得鋼筋混凝土梁不能應(yīng)用于大跨度結(jié)構(gòu)。如何解決？,,16,◆鋼筋混凝土——Reinforced Concrete◆除在構(gòu)件的受拉區(qū)配筋外，還有許多其他配筋方式?！艨梢栽跇?gòu)件的受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力。◆在復(fù)雜應(yīng)力區(qū)域（如梁在受剪區(qū)段、受扭構(gòu)件、節(jié)點區(qū)、剪力墻等），可以配置箍筋或縱橫交錯的鋼筋?！舢?dāng)構(gòu)件受力很大時，可以直接配置鋼骨。◆還可以利用箍筋約束混凝土來提高混凝土的抗壓

8、強(qiáng)度，甚至直接采用鋼管。◆采用纖維（鋼纖維、玻璃纖維等）與混凝土一起攪拌形成的纖維混凝土，其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到提高。★因此，多種材料的有機(jī)組合，充分發(fā)揮各自的長處，可以創(chuàng)造出多種形式的復(fù)合材料，適應(yīng)各種不同受力的要求，取得很好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。,,17,,18,鋼筋與混凝土共同工作的條件鋼筋和混凝土兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，他們可以結(jié)合在一起共同工作，是因為：⑴鋼筋和混凝土之間存在有良好的粘結(jié)力，在荷載作用下，可以保證兩

9、種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；⑵鋼筋與混凝土具有基本相同的溫度線膨脹系數(shù)（鋼材為1.2×10-5，混凝土為(1.0~1.5)×10-5），因此當(dāng)溫度變化時，兩種材料不會產(chǎn)生過大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力破壞；⑶混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化。,粘結(jié)力——Bond,,19,混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：⑴ 材料利用合理：鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度可以得到充分發(fā)揮，結(jié)構(gòu)承載力與剛度比例合適，基本無局部穩(wěn)定問題，單

10、位應(yīng)力價格低，對于一般工程結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。⑵ 可塑性好：混凝土可根據(jù)需要澆筑成各種性質(zhì)和尺寸，適用于各種形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如空間薄殼、箱形結(jié)構(gòu)等。⑶ 耐久性和耐火性較好，維護(hù)費用低：鋼筋有混凝土的保護(hù)層，不易產(chǎn)生銹蝕，而混凝土的強(qiáng)度隨時間而增長；混凝土是不良熱導(dǎo)體，30mm厚混凝土保護(hù)層可耐火2小時，使鋼筋不致因升溫過快而喪失強(qiáng)度。,,20,⑷ 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，且通過合適的配筋，可獲得較好的延性，適用于抗震、抗爆結(jié)

11、構(gòu)；同時防振性和防輻射性能較好，適用于防護(hù)結(jié)構(gòu)。⑸ 剛度大、阻尼大，有利于結(jié)構(gòu)的變形控制。⑹ 易于就地取材：混凝土所用的大量砂、石易于就地取材，近年來，已有利用工業(yè)廢料來制造人工骨料，或作為水泥的外加成分，改善混凝土的性能。,,21,一、鋼筋成分、品種、級別,二、鋼筋的強(qiáng)度和變形,三、鋼筋的冷加工和熱處理,四、鋼筋混凝土構(gòu)件對鋼筋的性能要求,五、鋼筋的選用原則,,22,12.2 鋼筋和混凝土材料的力學(xué)性能,按化學(xué)成分,碳素結(jié)構(gòu)鋼（含

12、碳量在0.8%以下）,低碳鋼含碳量≤0.25%,中碳鋼含碳量 0.25%~0.6%,高碳鋼含碳量0.65%~1.4%,普通低合金鋼 (合金元素總含量< 5%）,,,隨著含碳量的增加，鋼筋的強(qiáng)度提高，塑性降低。,在低碳鋼中，加入少Mn、Si，鈮、鈦、釩、鉻等合金元素，便成為普通低合金鋼，提高鋼材的強(qiáng)度和保持一定的延性。改善鋼材的性能,,23,一、鋼筋成分、品種、級別,按加工工藝和力學(xué)性能,熱軋鋼筋,中、高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線,熱處理鋼筋,

13、冷加工鋼筋,,按表面形狀,光面鋼筋,變形鋼筋,,,24,鋼筋表面形狀取決于鋼筋的強(qiáng)度,,25,,熱軋鋼筋,將碳素鋼和普通低合金鋼在高溫下軋制而成。分為：,1、HPB235：Hot rolled plain steel bars for the reinforcement of concrete.（光圓）235指該種鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。fyk=235N/mm2；,2、HRB335：Hot rolled ribbed steel bars

14、 for the reinforcement of concrete.（帶肋）fyk=335N/mm2；提倡用此鋼筋作為我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主力鋼筋,3、 HRB400：fyk=400N/mm2（舊Ⅲ級為fyk=370N/mm2）（帶肋）；,4、RRB400(余熱處理鋼筋)：Remained heat treatment ribbed steel bars for the reinforcement of concrete. （帶肋）；

15、,,26,注意：1、等級代號 2、等級表示符號 3、直徑范圍及常用直徑 4、外形,,27,,冷加工鋼筋 常溫下采用某種工藝對某些等級的熱軋鋼筋進(jìn)行加工而成。熱處理鋼筋 是對某些特定型號的熱軋鋼筋進(jìn)行加熱和回火等工藝處理，使鋼筋其強(qiáng)度大幅度提高，但塑性降低率不多得到的鋼筋,,28,,中、高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線 是由熱軋鋼筋經(jīng)冷拔而成，根據(jù)原材料不同又分為冷拔低碳鋼絲和碳素鋼絲，鋼絲可刻痕(刻痕鋼絲)和鉸成

16、鋼絞線，故鋼絲有：,,冷拉低碳鋼絲 φb,碳素鋼絲 φs,刻痕鋼絲 φk,鋼絞線 φj,,29,,30,,31,二、鋼筋的強(qiáng)度和變形,鋼筋力學(xué)性能四項指標(biāo)：,屈服強(qiáng)度；極限強(qiáng)度；伸長率；冷彎性能。,①軟剛和硬剛鋼筋的強(qiáng)度和變形性能主要由單向拉伸測得的應(yīng)力 應(yīng)變曲線來表征。試驗表明，鋼筋的拉伸應(yīng)力 應(yīng)變曲線可分為兩類：有明顯的流幅的鋼筋（也稱為軟鋼），沒有明顯流幅的

17、鋼筋（也稱為硬鋼）。,,32,鋼筋的主要力學(xué)性能,,,,,,,,,,,a,b,c,d,e,（一）鋼筋的強(qiáng)度和變形,②比例極限 有明顯流幅的鋼筋應(yīng)力 應(yīng)變曲線，軸向拉伸時，在達(dá)到比例極限a點之前，材料處于彈性階段，軟鋼應(yīng)力與應(yīng)變的比值為常數(shù)，即為鋼筋的彈性模量Es ，a為應(yīng)力應(yīng)變成比例的極限狀態(tài)，它所對應(yīng)的應(yīng)力稱為比例極限。,,33,,③屈服極限 當(dāng)應(yīng)力達(dá)到b點后，材料開始屈服，b點稱屈服的上限點，過點后，應(yīng)力與應(yīng)變曲線出

18、現(xiàn)上下波動，形成一個明顯的屈服臺階，屈服臺階的下限c點所對應(yīng)的應(yīng)力稱為“屈服強(qiáng)度＂。,,34,,④極限強(qiáng)度當(dāng)鋼筋屈服塑流到一定程度，即到達(dá)點以后，應(yīng)力 應(yīng)變曲線又開始上升，抗拉能力有所提高，隨著曲線上升到最高點d，相應(yīng)的應(yīng)力稱為鋼筋的極限強(qiáng)度，cd段稱為鋼筋的強(qiáng)化階段。過了d點以后，鋼筋在薄弱處的斷面將顯著縮小，發(fā)生局部頸縮現(xiàn)象，變形迅速增加，應(yīng)力隨之下降，直到過點時試件被拉斷 。,,35,,,36,鋼筋的主要力學(xué)性能,,,,0.

19、85 σb,,σb,,0.2%,⑤條件屈服強(qiáng)度（硬剛） 高碳鋼與低碳鋼不同，它沒有明顯的屈服臺階，塑性變形小，延伸率亦小，但極限強(qiáng)度高。通常用殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的應(yīng)力，約0.85σb作為假想屈服點(或稱條件屈服點)，用σ0.2表示， 0.85σb 作為條件屈服強(qiáng)度。 σb極限抗拉強(qiáng)度值。,⑥鋼筋的伸長率 除強(qiáng)度指標(biāo)外，鋼筋還應(yīng)具有一定的塑性變形能力。反映鋼筋塑性性能的基本指標(biāo)是伸長率和冷彎性能。所謂伸長率即鋼筋拉斷

20、后的伸長值與原長的比率：,,37,鋼筋的主要力學(xué)性能,………1-1,式中：δ伸長率（%） L-試件受力前的標(biāo)距長度（有5d、10d、100d） L1-試件拉斷后的標(biāo)距長度 伸長率越大的鋼筋塑性越好，即拉伸前有足夠的伸長，使構(gòu)件的破壞有預(yù)兆；反之構(gòu)件的破壞具有突發(fā)性而呈現(xiàn)脆性。,,38,鋼筋的主要力學(xué)性能,⑦鋼筋的冷彎性能 為了使鋼筋在加工成型時不發(fā)生斷裂，要求鋼筋具有一

21、定的冷彎性能。冷彎是將直徑為d的鋼筋繞某一規(guī)定直徑為D的鋼輥進(jìn)行彎曲，在達(dá)到規(guī)定的冷彎角度（1800）時鋼筋不發(fā)生裂紋、鱗落或斷裂，就表示合格。,各種鋼筋伸長率及冷彎試驗要求,δ5 _____表示試件長度為5d的鋼筋的伸長率,（二）、熱軋鋼筋（HPB235、HRB335、HRB400、RRB400）,1、受拉?－? 曲線,,,,,,,,,,,,,比例極限,,屈服強(qiáng)度,極限強(qiáng)度,,fy,ft,e,d,,流幅,a,b,c,oa－彈性階段

22、,?a－比例極限,?b－屈服強(qiáng)度,cd－強(qiáng)化階段,?d－極限強(qiáng)度,de －頸縮階段,bc－屈服階段,,39,鋼筋的受壓性能在到達(dá)屈服強(qiáng)度之前與受拉時的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律相同，其屈服強(qiáng)度也與受拉時基本一樣。在達(dá)到屈服強(qiáng)度之后，由于試件發(fā)生明顯的塑性壓縮，截面積增大，因而難以給出明確的抗壓極限強(qiáng)度。,受壓?－? 曲線,,40,取具有95%的保證率的屈服強(qiáng)度值,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值依據(jù)：,,3、伸長率、冷彎性能要求,屈服強(qiáng)度下限值。,鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fy

23、k,2、強(qiáng)度取值,極限強(qiáng)度作為安全儲備，是檢驗鋼筋質(zhì)量的另一強(qiáng)度指標(biāo)。,1、超過屈服點后，將產(chǎn)生過大的應(yīng)變，使構(gòu)件變形和裂縫寬度過大2、要求一定的極限強(qiáng)度，即使結(jié)構(gòu)破壞，不會因鋼筋拉斷而倒塌。在抗震結(jié)構(gòu)中，要求其屈強(qiáng)比≤0.8,,41,,,伸長率：,冷彎性能：,,彎心直徑,冷彎角度,反映衡量鋼筋塑性性能的一個指標(biāo)，伸長率越大，塑性越好,是檢驗鋼筋塑性的另一種方法，可反映鋼材脆化的傾向。將直徑為d的鋼筋澆過直徑為D的鋼輥彎成一定角度，而

24、不發(fā)生斷裂、裂縫或起層。,d,,42,,,,,0.2%,? 0.2,,,43,（二）、鋼絲、熱處理鋼筋,,,? b,1、受拉?－? 曲線,2）條件屈服強(qiáng)度?0.2的定義：,相應(yīng)于殘余應(yīng)變? = 0.2%時的應(yīng)力,1）名義屈服點,伸長率：δ100=3.5%~4%，很小,? 0.2=0.85 ? b,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值依據(jù)：,取條件屈服強(qiáng)度? 0.2作為強(qiáng)度設(shè)計依據(jù)。,2、設(shè)計強(qiáng)度取值,3、伸長率、冷彎性能要求,規(guī)范取值,,對彎曲半徑和彎曲次數(shù)

25、有要求。,屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、伸長率和冷彎性能是對軟鋼進(jìn)行質(zhì)量檢驗的四項主要指標(biāo)，而對無明顯屈服點的鋼筋，則只測后三項。,,44,冷加工的方法：在常溫下對熱軋鋼筋 冷拉、冷拔、冷軋和冷軋扭等加工。,冷加工的目的：改變鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高 鋼材強(qiáng)度，節(jié)約鋼筋。,冷加工對鋼材性能的影響:強(qiáng)度提高，塑性降低。,,?熱處理是對某些特定型號的熱軋鋼進(jìn)行回火處理。,,45,三、鋼筋的冷加工

26、和熱處理,,,,,,,,,,,,,,,o,冷拉控制應(yīng)力,?(N/mm2),?,冷拉率,o',a,b,c,c',d',d,,,(a),(b),,冷拉原理圖,冷拔原理圖,,46,(a) 為冷拉，可采用冷拉控制應(yīng)力和冷拉率控制。冷拉后可提高鋼材的抗拉強(qiáng)度，但其屈服臺階變短。,(b) 為冷拔，可同時提高鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度。塑性降低很多。,冷軋后，鋼筋表面軋成帶肋，強(qiáng)度與冷拔低碳 絲接近，塑性要好一些。,,47,1.

27、 強(qiáng)度高：鋼筋的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度，鋼筋強(qiáng)屈比適宜（有足夠安全儲備）2. 塑性好：伸長率、冷彎性能3. 可焊性好：保證焊接后接頭性能良好，不產(chǎn)生裂紋或過大變形4. 與混凝土間有足夠的粘結(jié)力：鋼筋的外形、錨固措施和錨固長度。另外在低溫地區(qū)：防止發(fā)生脆性破壞,,48,四、鋼筋混凝土構(gòu)件對鋼筋的性能要求,,49,五、 鋼筋的選用原則,宜優(yōu)先選用強(qiáng)度較高、塑性較好、價格較低的鋼筋,非預(yù)應(yīng)力鋼筋：,宜優(yōu)先選HRB400和HRB335，也

28、可用HPB235和RRB400,,預(yù)應(yīng)力鋼筋：,宜優(yōu)先選用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、中高強(qiáng)鋼絲也可采用熱處理鋼筋,一、混凝土的組成：,骨料,,水泥結(jié)晶體,水泥凝膠體,,彈性變形的基礎(chǔ),塑性變形的基礎(chǔ),,50,混凝土,1、 立方體的抗壓強(qiáng)度fcu和混凝土強(qiáng)度等級,（一）、混凝土抗壓強(qiáng)度,,51,二、混凝土的強(qiáng)度,砼在結(jié)構(gòu)中主要承壓，抗壓強(qiáng)度指標(biāo)是最重要的指標(biāo)。,規(guī)范規(guī)定用邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室（溫度20±3℃，相對

29、濕度不小于90%）養(yǎng)護(hù)28天后，以大約每秒0.5~0.25N/mm2的速度在試驗機(jī)上加壓至破壞，所測得的具有95%保證率的單軸抗壓強(qiáng)度，用符號fcu,k表示。,砼的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：,,是混凝土各種力學(xué)指標(biāo)的代表值,,按砼立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的強(qiáng)度級別，采用符號C與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以N/mm2）表示。,14個等級：C15, C20, C25, C30, C35, C40, C45, C50, C55, C60, C65,

30、C70, C75, C80.,混凝土強(qiáng)度等級：,C40,,52,影響立方體強(qiáng)度的因素：試件尺寸：試件的尺寸越小，其抗壓強(qiáng)度值越高；溫度：溫度越高，砼的早期強(qiáng)度越高；水灰比：水灰比愈大，砼的強(qiáng)度愈低；試驗方法：加載速度、表面是否涂潤滑劑。,尺寸效應(yīng)的影響： fcu(150) = 0.95 fcu(100),fcu(150) = 1.05 fcu(200),,53,RC構(gòu)件對混凝土強(qiáng)度等級的要求：HPB23

31、5鋼筋： 混凝土等級不低于C15HRB335鋼筋： 混凝土等級不低于C20HRB400、RRB400鋼筋：混凝土等級不低于C20預(yù)應(yīng)力構(gòu)件鋼筋：混凝土等級不低于C30采用鋼絲、熱處理筋作預(yù)應(yīng)筋：混凝土等級不低于 C40,,54,2. 軸心抗壓強(qiáng)度 fc（棱柱體抗壓強(qiáng)度 ）,以150×150×300mm（450）棱柱體試塊測得的抗壓強(qiáng)度 。是混凝土最

32、重要的強(qiáng)度指標(biāo)。當(dāng)棱柱體試件的高寬比 時，其抗壓強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。,,55,實際受壓構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度的取值依據(jù)與試件立方體抗壓強(qiáng)度基本一致,,56,混凝土的抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度小得多，為抗壓強(qiáng)度 。,,直接測試方法,間接測試方法(彎折，劈裂),試驗方法,,57,（二）、 軸心抗拉強(qiáng)度 ft,,58,受彎構(gòu)件是指承受彎矩和剪力為主的構(gòu)件，在荷載作用下將產(chǎn)生變形和裂縫。故進(jìn)行受彎

33、構(gòu)件的設(shè)計時，應(yīng)視具體情況進(jìn)行下列設(shè)計：　　1.承載力極限狀態(tài)設(shè)計　?。?） 要滿足構(gòu)件抗彎能力；　?。?） 要滿足構(gòu)件抗剪能力。　　2.正常使用極限狀態(tài)設(shè)計　?。?） 變形(撓度)驗算；　?。?） 裂縫寬度驗算。,12.3鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,,59,1、梁板的截面形式梁和板均為受彎構(gòu)件，梁的截面高度一般大于其寬度，而板的截面高度則遠(yuǎn)小于其寬度。鋼筋混凝土梁、板可分為預(yù)制梁、板和現(xiàn)澆梁、板兩大類。板的截面形式

34、有平板、槽形板和多孔板，預(yù)制梁常用截面形式為矩形和T形，有時為了降低層高將梁做成十字梁、花籃梁，將板擱置在伸出的翼緣上,,60,12.3.1受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造,鋼筋混凝土板截面形式,(a) 平板；(b) 槽形板；(c) 多孔板,,61,鋼筋混凝土梁截面形式,,62,板與梁一起澆灌的梁板結(jié)構(gòu),,63,板的承載力應(yīng)滿足荷載、剛度和抗力的要求。現(xiàn)澆板的厚度h取10mm為模數(shù)，從剛度條件出發(fā)，不需作撓度驗算的板的厚度與跨度的最小比值(h/l)

35、應(yīng)按下表取值。 同時必須滿足現(xiàn)澆板的最小厚度，對于一般民用建筑的樓面板為60mm，工業(yè)建筑樓面板為70 mm，屋面板為60mm。,,64,2、梁板的 截面尺寸,板的高跨比（h/l）,,65,1.模數(shù)要求為了統(tǒng)一模板尺寸和便于施工，梁的截面尺寸應(yīng)符合模數(shù)要求。當(dāng)梁高h(yuǎn)≤800mm時，h為50mm的倍數(shù)，當(dāng)h＞800mm時，為100mm的倍數(shù)。當(dāng)梁寬b≥250mm時，b為50mm的倍數(shù)；當(dāng)梁寬b＜250mm時，梁寬可取b=120mm、1

36、50mm、180mm、200mm、220mm。,梁的截面尺寸,,66,梁的高跨比梁截面高度h按高跨比h/l估算。梁的高跨比h/l按表中采用，表中l(wèi)0為梁的計算跨度。,,67,不需作撓度計算梁的截面最小高度,梁截面的高寬比梁截面的高寬比按下列比值范圍選用，并應(yīng)符合模數(shù)：矩形截面時：h/b=2.0~3.5；T形截面時：h/b=2.5~4.0。確定截面尺寸時宜先根據(jù)高跨比初選截面高度h，然后根據(jù)高寬比初選截面寬度b，最后由模數(shù)要求確

37、定截面尺寸。,,68,板中通常配置受力鋼筋和分布鋼筋。 板中受力鋼筋沿板的跨度方向在受拉區(qū)布置；分布鋼筋布置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，并與受力鋼筋垂直，交點處用細(xì)鐵絲綁扎或焊接，共同形成鋼筋網(wǎng)片。見圖所示。,板的配筋,,69,板的配筋,,70,,四、配筋計算和構(gòu)造（配鋼筋）,1、板的構(gòu)造要求,（1） 板厚要求：一般≥60mm,簡支板≥l/35，連續(xù)板≥l/40。,（2） 板的支承長度應(yīng)滿足受力筋在支座內(nèi)錨固長度的要求，且一般不小于120

38、mm。,（3） 受力鋼筋的構(gòu)造要求。,配筋方式：彎起式和分離式，見下圖 。,滿足一定條件時（等跨、等厚度，活載與恒載之比小于3等），可,直接按該圖進(jìn)行鋼筋的彎起或截斷，否則應(yīng)作包絡(luò)圖。,q,當(dāng) g＞3時,l n3,a =,3時,q當(dāng),g≤,ln4,a=,彎起數(shù)量為跨中鋼筋的1/3~1/2板中受力鋼筋的布置(a)彎起式配筋 (b)分離式配筋；,模塊5 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算當(dāng)

39、等跨或跨度相差不超過20%,,厚h,此外受力筋與板的短邊平行，直徑在6到12毫米之間，直徑不宜多于兩種；間距一般≥ 70㎜；當(dāng)板厚h ≤150㎜時，不應(yīng)大于200mm;當(dāng)板厚h >150㎜時，不應(yīng)大于 于1.5h,且不應(yīng)大于 于250mm。,（4）板中構(gòu)造鋼筋：,A.分布筋：平行于長跨，布置于板底部，受力筋之上，如下圖：,≥受力鋼筋的15%，直徑≥6mm，間距≤250，集中荷載較大或,露天構(gòu)件，分布鋼筋間距≤2

40、00mm,B.與主梁垂直的附加負(fù)筋：如下圖：,主梁,次梁,板,板受力鋼筋,A,A,A? A,附加負(fù)筋間距應(yīng) ≤ 200mm,,直徑不宜小于8mm,C.嵌固在墻體內(nèi)的附加負(fù)筋：,,2、次梁的構(gòu)造要求1） 次梁的一般構(gòu)造同受彎構(gòu)件，次梁伸入墻內(nèi)的支撐長度不應(yīng)小于 于240mm。,2),截面尺寸滿足高跨比（1/18－1/12)和寬高比（1/3－,1/2)的要求時，一般不必作使用階段撓度和裂縫寬度要求。3）次梁構(gòu)造

41、要求：縱筋布置有彎起式和分離式。當(dāng)?shù)瓤?、等截面和活載與恒載之比小于等于3時，縱筋的彎起和截斷可按下圖布置，否則按包絡(luò)圖布置。,,,,,,,3、主梁的構(gòu)造要求,1） 主梁伸入墻內(nèi)的支撐長度不應(yīng)小于 于370mm。,2）主梁的截面尺寸：滿足此高跨比（1/14~1/8）和高寬比（1/3~1/2）要求一般不必作撓度和裂縫寬度驗算。,3）主梁與次梁交接處，應(yīng)設(shè)置附加橫向鋼筋，以承受集中,力的作用。附加橫向鋼筋有附加箍筋

42、（不少于2φ6）和附,于2,加吊筋（不少于2φ12）兩種類型，宜優(yōu)先選用附加箍筋。,主梁,次梁,板,板受力負(fù)筋,次梁受力負(fù)筋,主梁受力負(fù)筋（或架立筋）,4）主梁與次梁相交處上部鋼筋布置按下圖：,計算主梁負(fù)筋時，單排筋h0=h－（50～60）mm，雙排筋h0=h－（70～80）mm,5)梁的受剪鋼筋宜優(yōu)先選用箍筋，但當(dāng)主梁剪力很大，僅用箍,筋間距太小時，也可在近支座處設(shè)置部分彎起鋼筋，彎起鋼筋,不宜放在梁截面寬度的兩側(cè)，且不宜使用粗直

43、徑的鋼筋作為彎,起鋼筋。當(dāng)彎起鋼筋不足以承受剪力時，可單獨為抗剪設(shè)置彎,起鋼筋即“鴨筋”，但不允許采用“浮筋”，以防止斜裂縫開,展過大。,梁的構(gòu)造要求 (細(xì)節(jié)) 1.截面形式：主要有矩形、Ｔ形、倒Ｔ形、Ｌ形、Ⅰ形、十字形、花籃形等。,2.梁的截面尺寸梁的截面高度與跨度及荷載大小有關(guān)。從剛度要求出發(fā)，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，對一般荷載作用下的梁可參照表初定梁高。,○梁截面寬度b與截面高度的比值b/H，對于矩形截面為1/2~1/2.5,對于T

44、形截面為1/2.5~1/3. ◆為了統(tǒng)一模板尺寸和便于施工，梁截面尺寸應(yīng)按以下要求取值：梁高為200、250、300、350……750、800mm，大于800 mm時，以100 mm為模數(shù)增加。梁寬為120、150、180、200、220、250，大于250 mm時，以50 mm為模數(shù)增加。,3 梁的配筋梁中通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等，構(gòu)成鋼筋骨架，有時還配置梁端構(gòu)造負(fù)筋以及腰筋與拉筋。,,,梁鋼筋圖：鋼筋

45、骨架,梁鋼筋骨架,梁鋼筋骨架,① 縱向受力鋼筋 作用：配置在受拉區(qū)的縱向受力鋼筋主要用來承受由彎矩在梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力，配置在受壓區(qū)的縱向受力鋼筋則是用來補(bǔ)充混凝土受壓能力的不足。,根數(shù)：梁中受拉鋼筋的根數(shù)不應(yīng)少于2根，最好不少于3～4根。縱向受力鋼筋應(yīng)盡量布置成一層。當(dāng)一層排不下時，可布置成兩層，但應(yīng)盡量避免出現(xiàn)兩層以上的受力鋼筋，以免過多地影響截面受彎承載力。,②彎起鋼筋 作用：彎起鋼筋在跨中是縱向受力

46、鋼筋的一部分，在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來承受彎矩和剪力共同產(chǎn)生的主拉應(yīng)力，即作為受剪鋼筋的一部分。 彎起角：鋼筋的彎起角度一般為45°，梁高h(yuǎn)＞800mm時可采用60°。,彎起鋼筋位置：,③ 箍筋 作用：承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，并通過綁扎或焊接把其他鋼筋聯(lián)系在一起，形成空間骨架。 設(shè)置范圍：按計算不需要箍筋的梁，當(dāng)梁的截面高度h＞300mm，

47、應(yīng)沿梁全長按構(gòu)造配置箍筋；當(dāng)h=150～300mm時，可僅在梁的端部各1/4跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋，但當(dāng)梁的中部1/2跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時，仍應(yīng)沿梁的全長設(shè)置箍筋；若h＜150mm，可不設(shè)箍筋。,鋼筋級別：梁內(nèi)箍筋宜采用HPB235、HRB335、HRB400級鋼筋。 直徑：當(dāng)梁截面高度h≤800mm時，不宜小于6mm；當(dāng)h＞800mm時，不宜小于8mm。當(dāng)梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時，箍筋直徑還不應(yīng)小于縱向受壓

48、鋼筋最大直徑的1/4。為了便于加工，箍筋直徑一般不宜大于12mm。箍筋的常用直徑為6、8、10mm。 間距：應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時，箍筋的間距不應(yīng)大于15d（d為縱向受,壓鋼筋的最小直徑），同時不應(yīng)大于400mm；當(dāng)一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時，箍筋間距不應(yīng)大于10d。,箍筋形式：,,端部構(gòu)造：應(yīng)采用135°彎鉤，彎鉤端頭直段長度不小于75mm，且不小于10d。,

49、④ 架立鋼筋 位置：設(shè)置在受壓區(qū)外緣兩側(cè)，并平行于縱向受力鋼筋。 作用：一是固定箍筋位置以形成梁的鋼筋骨架；二是承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止發(fā)生裂縫。受壓區(qū)配置的縱向受壓鋼筋可兼作架立鋼筋。,⑤ 腰筋及拉筋 作用：當(dāng)梁的截面高度較大時，為了防止在梁的側(cè)面產(chǎn)生垂直于梁軸線的收縮裂縫，同時也為了增強(qiáng)鋼筋骨架的剛度，增強(qiáng)梁的抗扭作用。,,梁中的鋼筋有縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋

50、和架立筋等，如下圖。 （1）縱向受力鋼筋　　縱向受力鋼筋的主要作用是用來承受由彎矩在梁中產(chǎn)生的拉力。 鋼筋伸入支座的數(shù)量：當(dāng)梁寬b≥100mm時，不宜少于兩根；當(dāng)梁寬b＜100mm時，可為一根。,梁的配筋,,99,（2）架立鋼筋　　架立筋設(shè)置在梁的受壓區(qū)外緣兩側(cè)，一般應(yīng)與縱向受力鋼筋平行。架立筋的主要作用是用來固定箍筋的正確位置和形成鋼筋骨架；此外，架立鋼筋還可承受因溫度變化和混凝土收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力，防止裂縫發(fā)生。,,100,架

51、立鋼筋的直徑與梁的跨度有關(guān)：當(dāng)跨度小于4m時，不宜小于8mm；當(dāng)跨度等于4~6m時，不宜小于10mm；跨度大于6m時，不小于12mm。,,101,,（3）箍筋箍筋的主要作用是用來承受由剪力和彎矩在梁內(nèi)引起的主拉應(yīng)力，防止斜截面破壞。其次，箍筋通過綁扎和焊接把其它鋼筋連系在一起，形成一個空間鋼筋骨架。梁內(nèi)箍筋數(shù)量由抗剪計算和構(gòu)造要求確定。箍筋分開口和封閉兩種形式（如圖）。箍筋的肢數(shù)有單肢、雙肢和四肢（如圖）。,,102,（4）彎起

52、鋼筋彎起鋼筋一般是由縱向受力鋼筋彎起而成的。它的作用是：彎起段用來承受彎矩和剪力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力；彎起后的水平段可承受支座處的負(fù)彎矩。彎起鋼筋的數(shù)量、位置由計算確定。彎起鋼筋的彎起角度：當(dāng)梁高不大于800mm時，采用45°；當(dāng)梁高大于800mm時，彎起角采用60°。,,103,（5）縱向構(gòu)造鋼筋當(dāng)梁的腹板高度hw≥450mm時，在梁的兩個側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋（腰筋），每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹

53、板截面面積的0.1%，并用直徑為6mm拉筋相連，且其間距不宜大于200mm，縱向構(gòu)造鋼筋的作用是防止混凝土由于溫度變化和收縮等原因在梁側(cè)中部產(chǎn)生裂縫。,,104,梁的腹板高度hw的取值如下：對于矩形截面，取截面有效高度h0；對于T形截面，取截面有效高度減去翼緣高度；對于工字形截面，取腹板凈高。,,105,,梁的配筋,,106,箍筋的形式和肢數(shù),(a) 箍筋的形式；（b) 箍筋的肢數(shù),,107,混凝土保護(hù)層的作用是防止鋼筋銹蝕、防火和保證

54、鋼筋與混凝土的緊密粘結(jié)，故梁、板的受力鋼筋均應(yīng)有足夠的混凝土保護(hù)層。保護(hù)層厚度主要取決于構(gòu)件使用環(huán)境、構(gòu)件類型、混凝土強(qiáng)度等級、受力鋼筋直徑等因素的影響。混凝土保護(hù)層應(yīng)從鋼筋的外邊緣算起。具體數(shù)值按下表采用，但同時也不應(yīng)小于受力鋼筋的直徑，如下圖所示。,混凝土保護(hù)層及鋼筋間凈距,,108,縱向受力鋼筋混凝土最小保護(hù)層厚度(mm),,109,混凝土保護(hù)層及鋼筋凈距,,110,在計算梁板受彎構(gòu)件承載力時，因受拉區(qū)混凝土開裂后拉力完全由鋼