建筑结构04受弯构件.ppt

FX,建筑结构,主 讲：范 香,西南财经大学天府学院,建筑力学基础知识,1,绪论,0,建筑结构材料,2,结构设计方法与设计指标,3,混凝土结构基本构件,4,钢筋混凝土楼（屋）盖、楼梯,5,基础,6,钢筋混凝土多层与高层结构,7,砌体结构基础知识,8,钢结构基础知识,9,建筑结构施工图的识读,10,目,录,第,4,章 钢筋混凝土结构基本构件,4,1,钢筋混凝土受弯构件,4-2,钢筋混凝土受压构件,4-3,钢筋混凝土受扭构件,4-4,预应力混凝土构件基本知识,4-5,钢筋混凝土结构构件施工图基本知识,常见受弯构件,梁的配筋示意图,梁、,柱,的,混凝土保护,层,最小厚度为,25,mm,受力筋,箍筋,受力筋,承受拉、压力的钢筋,由计算确定,。,箍筋,承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用,于梁和,柱,内,由计算确定且满足构造要求。,架立筋,在梁中用于固定箍筋位置，构成梁内的钢筋骨架。,架立筋,4-1,钢筋混凝土受弯构件,板的配筋示意图,板的配筋示意图,板和墙的,混凝土保护层,厚度为,1015,mm,受力筋,承受拉、压力的钢筋,由计算确定且满足规范要求。,分布筋,用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，,将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋,的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的变形,构造确定。,分布筋,受力筋,梁的构造,截面,梁的配筋,纵向受力钢筋,箍筋,计算确定,承受弯矩引起的拉力,承受剪力和弯矩引起的主拉力；固定纵向筋,弯起钢筋,弯起段抗剪；水平段抗拉，承受正,(,负,),弯矩；,计算确定,架立钢筋,固定箍筋，形成钢筋骨架,计算确定，并满足构造要求,构造确定,纵向构造钢筋（当腹板高,450mm,）,减小梁腹部裂缝宽度,构造确定,h,b,l,h,=,=,.,3,1,2,1,;,12,1,8,1,(,矩形,),h,4,1,5,.,2,1,=,b,(,T,形,),(,简支梁,),一、梁、板的一般构造要求,箍筋,架立筋,弯起钢筋,弯起钢筋,纵向受力钢筋,开放式,封闭式,双肢,四肢,单肢,3,400,n,mm,b,4,400,or,n,mm,b,mm,b,150,a,受力钢筋,计算确定,s,A,间距在,70,200mm,四、单向板的构造要求,（一）,板的构造要求,支撑长度,:,边跨板伸入墙内的支撑长度,不应小于板厚,，同时,不得小于,120mm,。,分离式配筋,弯起式配筋,配筋方式,钢筋锚固和整体性好，钢筋用量省；,施工较复杂，目前较少采用。,锚固稍差，钢筋用量略高；,构造简单，施工方便，目前较常用。,图,5-14,等跨连续板的典型钢筋布置图,(a),弯起式；,(b),分离式,板面附加钢筋,图,5-15,板嵌固在承重墙内,时板边的上部构造钢筋配筋图,图,5-16,板中与梁肋垂直的构造钢筋,每米不少于,5,8,板面构造钢筋,长度,=,净跨,+,伸进长度,*,2,+,弯勾,6.25d*2,伸进长度,max(,支座宽,/2,5d),悬挑构件,常见的钢筋混凝土,雨篷,、,阳台,、,挑檐,、,挑廊,等均为具有代表,性的悬挑构件。,一、雨篷的受力特点,雨篷梁一方面支承雨篷板，另一方面又兼作门过梁，除承受,自重及雨篷板传来的荷载外，还承受着上部墙体的重量以及楼面,梁、板可能传来的荷载。,雨篷可能发生的破坏形态,(a),雨篷板断裂,(b),雨篷梁弯扭,(c),雨篷倾覆,二、悬挑构件的构造措施,1.,雨篷板（教学仿真雨篷板的破坏）,雨篷板通常都做成变厚度板，根部厚度通常不小于,80mm,，而端部厚度不小于,50mm,。雨篷板按悬臂板计算配筋，,计算截面在板的根部,。,雨篷板的受力钢筋应布置在板的上部，且不少于,6200,，伸入雨篷梁的长度应满足受拉钢筋锚固长度,l,a,的要求。,分布钢筋应布置在受力钢筋的内侧，一般不少于,6300,，配筋构造如图,5-32,所示。,图,5-32,雨篷截面及配筋图,2.,雨篷梁,雨篷梁的宽度一般与墙厚相同，,梁高应符合砖的模数。为防止,雨水沿墙缝渗入墙内，通常在,梁顶设置高过板顶,60mm,的凸,块。雨篷梁嵌入墙内的支承长,度不应小于,370mm,。,雨篷梁的配筋按弯、剪、,扭构件计算配置纵筋和箍筋，纵筋,间距不应大于,200mm,及梁截面的短边尺寸，伸入支座内的锚,固长度为,l,a,。,雨篷梁的箍筋必须满足抗扭箍筋的要求，末端,应做成,135,弯钩，弯钩平直段长度不应小于,10,d,。,梁的配筋,立体图,1,受力筋,2,受力筋,3,架立筋,4,箍筋,梁的配筋立体图,三、梁的平法标注,（一）回顾梁的配筋图,250,150,1-1,1:20,2,1 14,2 6,3,4,150,6,2 12,1,2-2,1:20,150,250,3,2 6,6,150,4,2 12,1,1 14,2,200,250,100,150,6,l=700,4,2,2,1,1,XL(150 x250),1:40,500,500,3600,250,3,2 6 l=3550,3,3,1,1,2,2,2,2,2,3500,2 12 l=3700,1,200,200,275,275,200,200,200,200,280,280,2,1 14 l=4110,2600,45,配筋立面图和配筋断面图（一）,4,6150,梁的配筋图,2-2,1 14,2,6,150,4,3,2 6,2 12,1,1-1,2 6,3,4,150,6,2 12,1,2,1 14,配筋立面图和,配筋断面图（三）,1,2,3,4,梁的配筋立体图和断面图,单根长度,重量,(kg),总长,(m),简 图,根 数,编 号,规 格,12,2,3700,7.53,1,7.40,3550,2,7.10,1.58,3,6,16.80,24,700,3.75,4,6,4110,1,4.11,4.96,2,14,钢筋表,钢筋表,只画出钢筋,的大致形状,梁的钢筋表,平面标注方式包括集中标注与原位标注,，,集中标注表达梁的通用数值，原位标注表达梁的特殊数值。施工时，原位标注取值优先。,（二）、,梁的平法标注,梁的平法标注数值含义：,1.,集中标注（通用数值）,（,1,）梁编号、截面大小、跨数，是否悬挑,（,2,）梁箍筋。,（,3,）梁上部通长筋或架立筋,;,梁下部钢筋，此项为 选注值，与原位标注下部钢筋共同表达。,（,4,）梁侧面纵向构造钢筋或受扭钢筋。,（,5,）梁顶面标高高差，此项为选注值。,2.,梁原位标注（特殊数值）,（,1,）梁支座上部纵筋。,（,2,）梁下部纵筋。,（二）、,梁的平法标注,梁的平法标注,（三）梁截面尺寸。,梁尺寸示意,（四）附加箍筋或吊筋。,（五）当在梁上集中标注的内容，不适用于某跨或某悬挑部分时，则将其不同数值原位标注在该跨或该悬挑部位，施工时应按原位标注数值取用。,在主、次梁相交处，由于主梁承受由次梁传来的集中荷载，其腹部可能出现斜裂缝，并引起局部破坏。因此，应在集中荷载,F,附近，长度为,s,3b,2h1,的范围内设置附加的箍筋或吊筋，以便将全部集中荷载传至梁的上部。当按构造要求配置附加箍筋时，次梁每侧不得少于,2,6,；如设附加吊筋，不得少于,2,12,，如图,5-19,所示。,集中荷载作用下主、次梁相交处局部破坏情况,(a),斜裂缝情况；,(b),附加箍筋设置；,(c),吊筋设置,三、梁截面注写方式（详见例图,10-8,）,梁截面标注方式是指在分标准层绘制的梁平面布置图上，分别在不同编号的梁中各选一根梁用剖面号引出配筋图，并在其上标注截面尺寸和配筋具体数值的方式来表达梁平法施工图。截面标注方式既可以单独使用也可以与平面标注方式结合使用。,四、框架抗震,梁详图构造,-,回顾梁的平法标注,四、框架 楼 层抗震,梁详图构造,-,纵筋构造,上部通长纵筋,2 16,上部纵筋,4 16,（,2 16,通长筋,+,2 16,非通长筋）,四、框架抗震,梁详图支座负筋构造,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,500*,500,混凝土强度等级要求：,一级抗震，,C30,上部通长筋计算：,单根,=,Ln,+,左右锚固长度,(max(0.4,lae,hc-c)+15d)*2,=5000+(max,（,0.4*33d,500-25)+15*16,）*,2,=6430mm,总,=6430*2=12860mm,上部非通长纵筋（支座负筋）,2 16,下部纵筋,4 20,四、框架抗震,梁,非通长纵筋,构造,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,500*,500,，,混凝土强度等级要求：,一级抗震，,C30,支座负筋：,单根,=Ln/3+max(,0.4lae+15d,(500-25+15d),=5000/3+715=2382mm,总,=2382*4=9528mm,四、框架 楼 层抗震,梁详图构造,-,纵筋构造,下部纵筋,4 20,四、框架抗震,梁,下部通长纵筋,构造,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,bc,*,hc,=500*,500,，,混凝土强度等级要求：,一级抗震，,C30,下部通长筋：,=,Ln,+,左支座长度,max(,0.4lae+15d;(hc-c+15d)+,中间支座长,max,(,lae,(,0.5hc+5d),非加密区箍筋：,6200mm,200mm,200mm,箍筋,四、框架抗震,梁详图构造,加密区箍筋：,6100mm,100mm,100mm,加密区箍筋：,6100mm,100mm,构造筋：,212,拉筋：,8400,四、框架抗震,梁详图构造,四、框架 楼 层抗震,梁详图构造,-,箍筋构造,箍筋：,单根,=,（,b-2c,）,+,（,h-2c,）*,2+1.9d*2+max,（,10d,，,75,）*,2,=,（,350+500,）*,2+1.9*6*2+max(60,75)*2,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,bc,*,hc,=500*,500,，箍筋为,6100/200mm,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,bc,*,hc,=500*,500,，箍筋为,6100/200mm,箍筋加密根数：,（,hb,*2,-50,）,/100+1)*2,=(550,*2,-50)/100+1)*2,=24,根,非加密区根数：,（,5000-1100*2,）,/200-1=13,根,总,=24+13=37,根,箍筋总长,=1913*37=70781mm,加密区箍筋：,6100mm,100mm,100mm,加密区箍筋：,6100mm,100mm,构造筋：,212,拉筋：,8400,四、框架抗震,梁详图构造,构造筋：,单根,=Ln+15d*2=5000+15d*2,=5000+15*12*2=5360mm,总,=5360*2=10720mm,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,bc,*,hc,=500*,500,，,混凝土强度等级要求：,一级抗震，,C30,单排根数：,=,（,Ln-50*2,）,/,非加密区间距的,2,倍,+1,=,（,5000-50*2,）,/400+1,=12.25+1=14,根,总长,=450*14=7714mm,资料：梁净长：,5000;,宽：,400;,高：,550;,边柱：,bc,*,hc,=500*,500,，,混凝土强度等级要求：,一级抗震，,C30,混凝土保护层和截面有效高度,混凝土保护层厚,(,),钢筋外缘砼厚度。构造要求见表,4-3,。,截面的有效高度,(h,0,),受压砼边缘至受拉钢筋合力点的距离,单排拉筋,双排拉筋,板,25,d,h,0,C,25,d,C,30,1.5d,h,a,s,h,0,C,h,C,C,C,a,s,15,d,200,70,h,h,0,a,s,mm,h,h,35,0,-,=,mm,h,h,60,0,-,=,mm,h,h,20,0,-,=,s,a,h,h,-,=,0,3,、纵向受拉钢筋的配筋率,纵向受拉钢筋总截面面积,A,s,与正截面的有效面积,bh,0,的比值，用,表示。,二、受弯构件正截面承载力,(,教学仿真破坏形式,),适当,截面开裂以后,s,f,y,，,随荷载增大，裂缝开展、,s,f,增加，当,f=,f,y,(,屈服荷载,),s,=,f,y,，,荷载稍增加，,c,=,cu,砼压碎。,“,延性破坏”,(,钢筋抗拉、,砼抗压强度均发挥,),b.,适筋梁,c.,超筋梁,过多,出现许多小裂缝，但,s,f,h,x,三、受弯构件斜截面承载力计算（教学仿真实验）,M,剪弯区,纯弯区,剪弯区,剪跨,a,剪跨,a,斜拉破坏,剪压破坏,斜压破坏,斜截面破坏的三种形式,斜截面破坏影响因素,少筋破坏,适筋破坏,超筋破坏,sb,nA,h,a,sv,sv,1,0,=,=,r,l,配箍率,，,剪跨比,截面大小，荷载种类，,(a),斜拉破坏,(,b,),剪压破坏,(,c,),斜压破坏,斜截面的破坏形态,0,1,75,.,1,bh,f,V,t,+,l,梁，,集中荷载作用下的独立,0,7,.,0,bh,f,V,t,一般受弯构件，,的情况：,可不必进行斜截面计算,斜截面受剪承载力,计算简图,梁斜截面受剪承载力,计算公式：,s,sb,y,sv,yv,t,A,f,h,s,A,f,bh,f,V,a,l,sin,8,.,0,1,75,.,1,%,75,0,0,+,+,+,，,效应,2.,集中荷载作用或集中力,s,sb,y,sv,yv,t,A,f,h,s,A,f,bh,f,V,a,sin,8,.,0,25,.,1,7,.,0,0,0,+,+,1.,一般受弯构件,V,u,=,V,cs,+V,sb,其中，,V,cs,=V,c,+V,sv,箍筋抗拉强度设计值,-,yv,f,弯起角度,-,s,a,截面面积,同一截面内各肢箍筋全,-,=,1,sv,sv,nA,A,筋截面面积,同一弯起平面内弯起钢,-,sb,A,抗剪公式适用条件,1,）上限值截面最小尺寸,2,）下限值最小配筋率,时，直线内插。,当,时，,当,时，,当,0,.,6,4,.,0,2,.,0,0,.,6,25,.,0,0,.,4,0,0,b,h,bh,f,V,b,h,bh,f,V,b,h,w,c,c,w,c,c,w,b,b,抗剪计算位置,1),支座边缘处；,2),腹板宽度改变处；,3),箍筋直径或间距改变处；,4),拉区弯起钢筋弯起点处。,斜截面受剪计算截面的确定,V,1,V,2,1,1,2,2,V,1,V,4,1,1,4,4,3,3,V,3,1,),求内力，绘制构件的剪力图；,2,),验算是否满足截面限制条件，如不满足，则,应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级；,3,),验算是否需要按计算配置腹筋；,4,),计算腹筋；对仅配置箍筋的梁，可按下式计,算,算出 ，根据构造要求选择箍筋的,直径,d,和肢数,n,，而后由下式算出箍筋的间距,s,，,箍筋间距应满足,ss,max,。,斜截面受剪承载力计算步骤如下：,抗剪构造规定,1),集中力作用下，箍筋全长布置；,2),箍筋和弯起筋间距符合构造要求，参考表,4-6,；,3),弯起筋锚固长度：受拉区不小于,20d,，受压区不小于,10d,，光圆钢筋设弯钩梁底两侧钢筋不弯起；,4),鸭筋必须将两端锚固在受压区，不得采用浮筋,抵抗弯矩图,以各截面实际纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标，,以相应的截面位置为横坐标，所作出的弯矩图。,可由右式确定,：,当一根钢筋由于弯矩图变化，将不考虑其抗力而切断时，,从按正截面承载力计算“不需要该钢筋的截面”须外伸一定的长,度,l,1,，,作为受力钢筋应有的构造措施。,应从其“强度充分利用截,面”外伸一定的长度,l,2,，,依靠这段长度与混凝土的粘结锚固作用,维持钢筋以足够的抗力。,钢筋混凝土连续梁、框架梁支座截面的负弯矩纵向钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断时，其延伸长度,l,d,可在,l,1,和,l,2,中取外伸长度较长者确定，按表,4-7,取值。其中,l,1,是从“按正截面承载力计算不需要该钢筋的截面”延伸出的长度；,l,2,是从“充分利用该钢筋强度的截面”延伸出的长度”。,S,0.5h,0,注意：,1,、如,i,、,j,处考虑将 号钢筋按,截断处理,，反映在,M,R,图上台阶,ki,及,lj,表明该处抵抗弯矩发生突变。,2,、如将号钢筋在,g,、,h,开始弯起，弯起后由于力臂减小，该钢筋的,正截面抵抗矩,将减小，反映在,M,R,图上是斜直线,ge,、,hf,。因此在,M,R,中过了,e,、,f,点后号钢筋,已不参与正截面受弯。,图,4-17,负弯矩钢筋截断构造 图,4-18,悬臂梁钢筋的弯折,