1、项目3 钢筋混凝土梁的设计与施工项目3 钢筋混凝土梁的设计与施工教学目标:教学目标:任务1 掌握矩形截面梁、T形截面梁的承载力计算任务2 绘制梁平法结构施工图任务3 框架梁的翻样与计算任务任务1 矩形截面梁、矩形截面梁、T形截面梁的承载力计算形截面梁的承载力计算工作任务:工作任务:根据PKPM建模计算得到的二层梁设计弯矩包络图,计算配置二层框架梁的支座截面、跨中截面的纵向受力钢筋。二层梁设计弯矩包络图如下所示。图A 二层梁设计弯矩包络图 工作任务:工作任务:根据PKPM建模计算得到的二层梁设计剪力包络图,计算配置二层框架梁的支座截面、跨中截面的箍筋。二层梁设计剪力包络图如下所示。图B 二层梁设
2、计剪力包络图 一、一、一、一、梁的构造梁的构造梁的构造梁的构造 图图1-1 1-1 梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁内梁内箍筋箍筋宜用宜用HRB335和和HRB400,常用直径为常用直径为6、8、10mm梁内纵向受力筋宜用梁内纵向受力筋宜用HRB400和和HRB500,常用直径常用直径:图3-2 梁内钢筋示意图(a)(b)(c)图3-3 梁中部钢筋净距25mm 钢筋直径dbhh0净距30mm 1.5钢筋直径d净距25mm 钢筋直径d图1-2(a)梁截面内纵向钢筋布置及截面有效高度h0梁截面有效高度梁截面有效高度ho:正截面上所有下部纵向受拉钢筋的合力点至截正截面上所有下部纵向受拉钢筋的合力点至截面受压边
3、缘的竖向距离。面受压边缘的竖向距离。cccbhc25mm dh0图1-2(b)梁截面内纵向钢筋布置及截面有效高度h0混凝土保护层厚度:混凝土保护层厚度:从最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)从最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)的外表面到截面边缘的垂直距离。的外表面到截面边缘的垂直距离。混凝土保护层有三个作用:1)防止纵向钢筋锈蚀;2)在火灾等情况下,使钢筋的温度上升缓慢;3)使纵向钢筋与混凝土有较好的粘结。1 1 1 1 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段适筋梁正截面受弯的三个受力阶段适筋梁正截面受弯的三个受力阶段适筋梁正截面受弯的三个受力阶段二、受弯构件正截面的受弯性能二、受弯构件正截
4、面的受弯性能二、受弯构件正截面的受弯性能二、受弯构件正截面的受弯性能图2-1 适筋梁正截面受弯承载力试验装置P荷载分配梁L数据采集系统外加荷载L/3L/3试验梁位移计应变计hAsbh01)混凝土没有开裂;混凝土没有开裂;2)受压区混凝土的应力图形是直线,受拉区混凝土的应力图形在受压区混凝土的应力图形是直线,受拉区混凝土的应力图形在 第第阶段前期是直线,后期是曲线;阶段前期是直线,后期是曲线;3)受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土的极限拉应变时,在最薄弱的某截受拉区边缘纤维的拉应变值到达混凝土的极限拉应变时,在最薄弱的某截面受拉区出现第一条裂缝;面受拉区出现第一条裂缝;4)弯矩与截面曲率基本上是
5、直线关系。弯矩与截面曲率基本上是直线关系。a阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。图2-2 适筋梁工作的第阶段混凝土应变、应力分布图(1)第阶段:混凝土开裂前的未裂阶段(2)第阶段:混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉力主要由纵在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土退出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线;升段的曲线;3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率
6、与挠度的增长加快。弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快。阶段阶段相当于梁正常使用时的受力状态,可作为正常使用阶段验相当于梁正常使用时的受力状态,可作为正常使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。算变形和裂缝开展宽度的依据。图2-3 适筋梁工作的第阶段混凝土应变、应力分布图(3)第III阶段:钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段图2-4 适筋梁工作的第阶段混凝土应变、应力分布图(3)第III阶段:钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比
7、较丰满,部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上升段曲线,也有下降段曲线;有上升段曲线,也有下降段曲线;2)由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大,故弯矩略由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大,故弯矩略有增加;有增加;3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值时,混凝土受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值时,混凝土被压碎,截面破坏;被压碎,截面破坏;4)弯矩)弯矩曲率关系为接近水平的曲线。曲率关系为接近水平的曲线。阶段阶段a可作为正截面受弯承载力计算的依据。可作为正截面受弯承载力计算的依据。适筋梁从加载到破坏的几个受力阶段适筋梁从加载到破坏的几
8、个受力阶段 u 阶段阶段Ia 抗裂计算依据;抗裂计算依据;u 阶段阶段II 变形、裂缝宽度计算依据;变形、裂缝宽度计算依据;u 阶段阶段IIIa承载力计算依据。承载力计算依据。图2-5 混凝土应变沿截面高度的变化图2-6 钢筋应力实测结果图2-7 梁跨中截面弯矩实验值与跨中截面曲率的关系曲线2、正截面受弯的三种破坏形态图3-8 梁的三种破坏形态(a)适筋破坏;(b)超筋破坏;(c)少筋破坏 其特点是纵向受拉钢筋先屈服,受压区边缘混凝土随后压碎时,截面才破坏,属延性破坏类型。适筋梁的破坏特点是破坏始自受拉区钢筋的屈服。(1)适筋破坏图2-8 梁跨中截面弯矩值与跨中截面曲率的关系示意图(2)超筋破
9、坏图2-8 梁跨中截面弯矩值与跨中截面曲率的关系示意图 破坏特征:受压区混凝土在钢筋屈服破坏特征:受压区混凝土在钢筋屈服前即达到极限压应变被压碎而破坏。前即达到极限压应变被压碎而破坏。破坏破坏时钢筋的应力还未达到屈服强度,因而裂时钢筋的应力还未达到屈服强度,因而裂缝宽度均较小,且形不成一根开展宽度较缝宽度均较小,且形不成一根开展宽度较大的主裂缝,梁的挠度也较小。大的主裂缝,梁的挠度也较小。超筋超筋破坏的总体特征:脆性破坏破坏的总体特征:脆性破坏当minh/h0时发生少筋破坏,少筋梁破坏时的极限弯矩M0u小于开裂弯矩M0cr(3)少筋破坏图2-8 梁跨中截面弯矩值与跨中截面曲率的关系示意图 破坏
10、特征:梁破坏时,裂缝往往集中出现一条,不但开展宽度大,而且破坏特征:梁破坏时,裂缝往往集中出现一条,不但开展宽度大,而且沿梁高延伸较高。沿梁高延伸较高。一旦出现裂缝,钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度一旦出现裂缝,钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进入强化阶段,甚至被拉断。而进入强化阶段,甚至被拉断。少筋少筋破坏的总体特征:脆性破坏破坏的总体特征:脆性破坏3、界限破坏及界限配筋率界限配筋率b:钢筋应力到达屈服强度的同时受压区边缘纤维应变也恰好到达混凝土受弯时的极限压应变值。这种破坏形态称为“界限破坏界限破坏”,即适筋梁与超筋梁的界限。界限破坏也属于延性破坏类型,所以界限配筋的梁也属于适筋
11、梁的范围。结论:结论:适筋梁的材料强度能得到充分发挥,安适筋梁的材料强度能得到充分发挥,安全经济,是正截面承载力计算的依据,而少筋梁、全经济,是正截面承载力计算的依据,而少筋梁、超筋梁都应避免。超筋梁都应避免。适筋梁、超筋梁、少筋梁的界限依据:适筋梁、超筋梁、少筋梁的界限依据:以配筋率以配筋率为界限,超过最大配筋率为超筋梁,低于最小配筋为界限,超过最大配筋率为超筋梁,低于最小配筋率为少筋梁。率为少筋梁。配筋率:配筋率:思考题:1、钢筋混凝土构件中箍筋的主要作用有哪些?2、规范对钢筋混凝土梁纵向钢筋的净间距有具体要求,对于梁上部钢筋和下部钢筋最小净间距分别为多少?为什么要控制钢筋最小净间距?3、
12、混凝土保护层厚度是指哪个距离?有哪三个作用?4、适筋梁的受弯全过程经历了哪几个阶段?各阶段的主要特点是什么?与计算或验算有何关系?5、正截面受弯的三种破坏形态有哪些?6、什么是界限配筋率?1 1 1 1 正截面承载力计算的基本假定正截面承载力计算的基本假定正截面承载力计算的基本假定正截面承载力计算的基本假定三、单筋矩形截面受弯构件正截面三、单筋矩形截面受弯构件正截面三、单筋矩形截面受弯构件正截面三、单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算受弯承载力计算受弯承载力计算受弯承载力计算1)平截面假定平截面假定 假设构件在弯矩作用下,变形后截面仍保持为平面。假设构件在弯矩作用下,变形后截面仍保持为平面
13、。2)钢筋与混凝土共同工作)钢筋与混凝土共同工作 假定钢筋与混凝土之间粘结可靠,相同位置处钢筋和混凝土的应变相同。假定钢筋与混凝土之间粘结可靠,相同位置处钢筋和混凝土的应变相同。3)不考虑混凝土抗拉强度)不考虑混凝土抗拉强度 因混凝土抗拉强度很小,且其合力作用点离中和轴较近,内力矩的力臂很小。因混凝土抗拉强度很小,且其合力作用点离中和轴较近,内力矩的力臂很小。4)混凝土受压的应力与压应变关系曲线按下列规定取用:)混凝土受压的应力与压应变关系曲线按下列规定取用:上升段 下降段当fcu,k 50时,1 1 正截面承载力计算的基本假定正截面承载力计算的基本假定5)纵向受拉钢筋的极限拉应变取为)纵向受
14、拉钢筋的极限拉应变取为0.016)纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其值应符合下列要求:)纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其值应符合下列要求:sss=Essycufy1 1 正截面承载力计算的基本假定正截面承载力计算的基本假定2 2 等效矩形应力图等效矩形应力图对于适筋梁,于适筋梁,承载力极限状态承载力极限状态计算的依据:计算的依据:a状态,状态,此此时受拉受拉钢筋屈服,筋屈服,应力力为fy,混凝土,混凝土压应力力为fc可取可取等效矩形等效矩形应力力图形形来来代代换受受压区混凝土区混凝土应力力图。两个图形的等效条件是:两个图形的等效条件是:1.等效矩形等效矩形应力力图
15、形形与实际抛物线应力图形的面积相等,即与实际抛物线应力图形的面积相等,即混凝土混凝土压应力的合力压应力的合力C C大小大小相等相等;2.等效矩形等效矩形应力力图形形与实际抛物线应力图形的形心位置相同,即与实际抛物线应力图形的形心位置相同,即混混凝土受凝土受压区合力区合力C作用点不作用点不变。3 3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式基本公式的基本公式的适用条件:适用条件:基本公式是建立在基本公式是建立在适筋梁的适筋梁的 基础上基础上的,不适用于的,不适用于超筋梁和少超筋梁超筋梁和少超筋梁1.防止超筋脆性破坏防止超筋脆性破坏 相对受压区高度相对受压区
16、高度 界限界限相对受压区高度相对受压区高度 适筋梁的适筋梁的判别条件判别条件1 相对界限受压区高度相对界限受压区高度仅与材仅与材料性能有关,而与截面尺寸料性能有关,而与截面尺寸无关!无关!当相对受压区高度b时,属于超筋梁。当=b时,属于界限情况,与此对应的纵向受拉钢筋的配筋率,称为界限配筋率,记作b3.4 最小配筋率最小配筋率最小配筋率规定了最小配筋率规定了少筋和适筋的界限少筋和适筋的界限2.防止少筋脆性破坏防止少筋脆性破坏 适筋梁的适筋梁的判别条件判别条件2按照我国经验,板的经济配筋率约为0.3%0.8%;单筋矩形梁的经济配筋率约为0.6%1.5%。当采用单排钢筋时当采用双排钢筋时对钢筋混凝
17、土板4 4 单筋矩形截面受弯构件正截面设计单筋矩形截面受弯构件正截面设计 在正截面受弯承载力设计中,钢筋直径、数量和层数等还不知道,因此纵向受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离as往往需要预先估计。当环境类别为一类时(即室内环境),一般取混凝土结构的环境类别(混凝土结构的环境类别(混凝土规范混凝土规范第第3.5.23.5.2条规定)条规定)环境类别环境类别说说 明明一室内干燥环境;无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境:非严寒和非寒冷地区的露天环境;非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土直接接触的环境;严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境b干湿交替环境;水位频繁变动环境;严寒
18、和寒冷地区的露天环境;严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境;受除冰盐影响环境;海风环境b盐渍土环境;受除冰盐作用环境;海岸环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境正截面设计的计算步骤正截面设计的计算步骤正截面设计的计算步骤正截面设计的计算步骤n n己己己己知:弯矩设计知:弯矩设计知:弯矩设计知:弯矩设计值(值(值(值(MM),),),),混凝土强度混凝土强度混凝土强度混凝土强度等级(等级(等级(等级(f fc c 、f ft t),钢筋级别(钢筋级别(钢筋级别(钢筋级别(f fy y),),),),构件截面构件截面构件截面构件
19、截面尺寸(尺寸(尺寸(尺寸(b hb h)求:所需受拉钢筋截面面积求:所需受拉钢筋截面面积求:所需受拉钢筋截面面积求:所需受拉钢筋截面面积A As s 4 4 单筋矩形截面受弯构件正截面设计单筋矩形截面受弯构件正截面设计计算步骤:计算步骤:计算步骤:计算步骤:查表,查表,查表,查表,查附表查附表查附表查附表2-32-3得得得得f fc c,查附表,查附表,查附表,查附表2-42-4得得得得f ft t,查附表,查附表,查附表,查附表2-112-11得得得得f fy y ,查查查查3-53-5得得得得 1 1,查,查,查,查3-63-6得得得得 b b 求截面有效高度求截面有效高度求截面有效高度
20、求截面有效高度h h0 0:h h0 0=h h-a as s,假设受拉钢筋为一排,则假设受拉钢筋为一排,则假设受拉钢筋为一排,则假设受拉钢筋为一排,则a as s为为为为40mm;40mm;假设受拉钢筋为两排,则假设受拉钢筋为两排,则假设受拉钢筋为两排,则假设受拉钢筋为两排,则a as s为为为为65mm;65mm;计算混凝土受压区高度计算混凝土受压区高度x由由MMU1fcbx(h0 x2)可得:可得:计算钢筋截面面积计算钢筋截面面积A As s构造验算:构造验算:假定箍筋直径为假定箍筋直径为8cm8cm,钢筋间净距钢筋间净距 Dn=(b-2c-16-nd)/(n-1)25mm min=Ma
21、x0.2%,0.45 ft/fy;判断是否属少筋梁判断是否属少筋梁 若若Asmin bh,则不属少筋梁。,则不属少筋梁。否则取否则取As=min bh 判断是否属超筋梁判断是否属超筋梁若若x xb bh h0 0,则不属超筋梁。(,则不属超筋梁。(b b查表)查表)否则为超筋梁,应加大截面尺寸,否则为超筋梁,应加大截面尺寸,或提高混凝土强度等级,或改用双筋截面。或提高混凝土强度等级,或改用双筋截面。验算适用条件验算适用条件选配钢筋查钢筋表选配钢筋查钢筋表附表附表3-13-1选配钢筋;一般使钢筋实配截面面积选配钢筋;一般使钢筋实配截面面积大于求得的大于求得的A As s【例例1】某某某某钢钢钢钢
22、筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土矩矩矩矩形形形形截截截截面面面面简简简简支支支支梁梁梁梁,梁梁梁梁的的的的截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸b b h h=200450mm=200450mm,环环环环境境境境类类类类别别别别为为为为一一一一类类类类,跨跨跨跨中中中中弯弯弯弯矩矩矩矩设设设设计计计计值值值值MM=80kNm=80kNm,采采采采用用用用C25C25级级级级混混混混凝凝凝凝土土土土,HRB400HRB400级钢筋。级钢筋。级钢筋。级钢筋。试确定梁跨中截面所需的纵向受拉钢筋的数量。试确定梁跨中截面所需的纵向受拉钢筋的数量。试确定梁跨中截面所需的纵向受拉钢筋的数量。试确定梁跨中截面所需的
23、纵向受拉钢筋的数量。【解解解解】1.1.查查查查表表表表得得得得f fc c=11.9=11.9 N/mmN/mm2 2,f ft t=1.27=1.27 N/mmN/mm2 2,f fy y =360=360 N/mmN/mm2 2,1 1=1.0=1.0,b b=0.518=0.518 2.2.确定截面有效高度确定截面有效高度确定截面有效高度确定截面有效高度h h0 0假设纵向受力钢筋为单层,则假设纵向受力钢筋为单层,则假设纵向受力钢筋为单层,则假设纵向受力钢筋为单层,则h h0 0=h h-40=450-40=410mm-40=450-40=410mm3.3.计算混凝土受压区高度计算混凝
24、土受压区高度计算混凝土受压区高度计算混凝土受压区高度x x =92.492.4判断是否为超筋梁:判断是否为超筋梁:=0.518410=212.4mm 不属超筋梁。不属超筋梁。4.4.计算钢筋截面面积计算钢筋截面面积计算钢筋截面面积计算钢筋截面面积A As s =1.011.920092.4/360=610.9mm=1.011.920092.4/360=610.9mm2 2判断是否为少筋梁判断是否为少筋梁:min=Max0.2%,0.45ft/fy=0.451.27/360=0.16%=0.2%minbh=0.2%200450=180mm2 不属少筋梁。不属少筋梁。钢筋选配钢筋选配4 14(As
25、=615mm2 601.6mm2)。)。5.构造验算:构造验算:Dn=(b-2c-16-nd)/(n-1)=(200-220-16-414)/(4-1)=29.325mm 满足满足有一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸有一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸b bh=250mmh=250mm650mm650mm,环境类别为一类,跨中弯矩为,环境类别为一类,跨中弯矩为200kN200kNm m,采用混凝土强度等采用混凝土强度等级为级为C30C30,钢筋为,钢筋为HRB400HRB400级。级。要求计算该梁截面所需钢筋截面面积要求计算该梁截面所需钢筋截面面积AsAs。【课堂练习课堂练习1】3.4.3
26、 正截面受弯承载力的计算系数与计算方法既有构件正截面抗弯承载力(已知b、h0、fy、As,求Mu)fyAsMu1fcx/2Cxh0当采用单排钢筋时当采用双排钢筋时四、双筋矩形截面受弯构件正截面四、双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算受弯承载力计算五、单筋五、单筋T形截面受弯构件正截面形截面受弯构件正截面受弯承载力计算受弯承载力计算1.挖去受拉区混凝土,形成挖去受拉区混凝土,形成T形截面形截面,对受受弯弯承载力没影响。承载力没影响。2.可以可以节省混凝土,减省混凝土,减轻自重。自重。T形截面的分类形截面的分类中性轴通过翼缘中性轴通过翼缘中性轴通过腹板中性轴通过腹板界限情况:界限情况:截面设计
27、截面复核判别判别T形截面的类型形截面的类型判断条件判断条件式中式中 x 混凝土受压区高度;混凝土受压区高度;T形截面受压翼缘的高度。形截面受压翼缘的高度。第一类形截面类型与梁宽为第一类形截面类型与梁宽为第一类形截面类型与梁宽为第一类形截面类型与梁宽为b bf f 的矩形截面梁完全相同。的矩形截面梁完全相同。的矩形截面梁完全相同。的矩形截面梁完全相同。第一类第一类T形截面的基本计算公式与适用条件形截面的基本计算公式与适用条件基本计算公式基本计算公式为防止防止超筋超筋脆性破坏,相脆性破坏,相对受受压区高度区高度应满足足x x x xb。对第一第一类T形截面,形截面,该适用条件一般能适用条件一般能满
28、足足;为防止防止少筋少筋脆性破坏,受拉脆性破坏,受拉钢筋面筋面积应满足足Asr rminbh,b为T形截面的腹板形截面的腹板宽度度;适用条件适用条件第二类第二类T形截面的基本计算公式与适用条件形截面的基本计算公式与适用条件=+=+基本计算公式基本计算公式防止防止超筋超筋脆性破坏脆性破坏 防止防止少筋少筋脆性破坏脆性破坏 适用条件适用条件 ,一般均能,一般均能满足。足。形截面的配筋率仍按矩形截面的公式计算,即式中形截面的配筋率仍按矩形截面的公式计算,即式中形截面的配筋率仍按矩形截面的公式计算,即式中形截面的配筋率仍按矩形截面的公式计算,即式中b b为肋宽。为肋宽。为肋宽。为肋宽。T T形截面受弯
29、构件正截面设计形截面受弯构件正截面设计 已知:弯矩设计值已知:弯矩设计值M M,混凝土强度等级,钢筋级别,混凝土强度等级,钢筋级别,截面尺寸截面尺寸,求:受拉钢筋截面面积求:受拉钢筋截面面积A As s计算步骤如下图。计算步骤如下图。计算步骤如下图。计算步骤如下图。试验和理和理论分析均表明,翼分析均表明,翼缘内混凝土的内混凝土的压应力分布是不均匀的,距力分布是不均匀的,距离梁肋越离梁肋越远应力越小。当翼力越小。当翼缘超超过一定一定宽度后,度后,远离梁肋部分的翼离梁肋部分的翼缘承担的承担的压应力几乎力几乎为零。零。假定在假定在bf 范范围内内压应力力为均匀分布,均匀分布,bf 范范围以外部分的翼
30、以外部分的翼缘则不考不考虑。b bf f 称称为有效翼有效翼缘计算算宽度度混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范第第第第5.2.45.2.4条规定:对现浇楼盖和装配整体式条规定:对现浇楼盖和装配整体式条规定:对现浇楼盖和装配整体式条规定:对现浇楼盖和装配整体式楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区有效翼缘计算宽度有效翼缘计算宽度有效翼缘计算宽度有效翼缘计算宽度b bf f 可按
31、表可按表可按表可按表5.2.45.2.4所列情况中的最小值取用。所列情况中的最小值取用。所列情况中的最小值取用。所列情况中的最小值取用。项次考虑情况T形截面、I形截面倒L形截面肋形梁(板)独立梁肋形梁(板)1按计算跨度l0考虑l0/3l0/3l0/62按梁(肋)净距sn考虑b+snb+sn/23按翼缘高度hf考虑hf/h0 0.1b+12hf0.1 hf/h0 0.05b+12hfb+6hfb+5hfhf/h0 0.05b+12hfbb+5hf表5.2.4 受弯构件受压区有效翼缘计算宽度bf注:表中b为梁的腹板宽度。【例例例例】某某某某现现现现浇浇浇浇肋肋肋肋形形形形楼楼楼楼盖盖盖盖次次次次梁
32、梁梁梁,截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸如如如如下下下下图图图图所所所所示示示示,梁梁梁梁的的的的计计计计算算算算跨跨跨跨度度度度4.8m 4.8m,跨跨跨跨中中中中弯弯弯弯矩矩矩矩设设设设计计计计值值值值为为为为95kNm95kNm,采采采采用用用用C25C25级级级级混混混混凝凝凝凝土土土土和和和和HRB400HRB400级级级级钢钢钢钢筋筋筋筋。试试试试确确确确定定定定纵纵纵纵向向向向钢钢钢钢筋筋筋筋截截截截面面面面面积。面积。面积。面积。【解解解解】查表得查表得查表得查表得 f fc c=11.9N/mm=11.9N/mm2 2,f ft t=1.27N/mm=1.27N/mm2 2,
33、f fy y=360N/mm=360N/mm2 2,1 1=1.0=1.0,b b=0.518=0.518 假定纵向钢筋排一层,则假定纵向钢筋排一层,则假定纵向钢筋排一层,则假定纵向钢筋排一层,则h h0 0=h h-40=400-40=360mm-40=400-40=360mm,1.1.确定翼缘计算宽度(根据表确定翼缘计算宽度(根据表确定翼缘计算宽度(根据表确定翼缘计算宽度(根据表5.2.45.2.4考虑)考虑)考虑)考虑)按梁的计算跨度考虑:按梁的计算跨度考虑:按梁的计算跨度考虑:按梁的计算跨度考虑:b bf f=l l/3=4800/3=1600mm /3=4800/3=1600mm 按
34、梁净距按梁净距按梁净距按梁净距s sn n 考虑:考虑:考虑:考虑:b bf f=b b+s sn n=3000mm=3000mm 按按按按翼翼翼翼缘缘缘缘厚厚厚厚度度度度h hf f 考考考考虑虑虑虑:h hf f/h h0 0 =80/360=0.222=80/360=0.2220.10.1,故故故故不不不不受受受受此项限制。此项限制。此项限制。此项限制。取较小值得翼缘计算宽度取较小值得翼缘计算宽度取较小值得翼缘计算宽度取较小值得翼缘计算宽度=1600mm=1600mm。2.2.判别判别判别判别T T形截面的类型形截面的类型形截面的类型形截面的类型 =11.9160080=11.91600
35、80(360-80/2360-80/2)=487.4210=487.42106 6 Nmm NmmMM=95kNm=95kNm 属于第一类形截面。属于第一类形截面。属于第一类形截面。属于第一类形截面。3.3.计算计算计算计算x x 4.4.计算计算计算计算 A As s,并验算是否属少筋梁,并验算是否属少筋梁,并验算是否属少筋梁,并验算是否属少筋梁 A As s=1.011.9160014.14/360=737 mm=1.011.9160014.14/360=737 mm2 2 minmin=Max0.45=Max0.45f ft t/f fy y,0.2%=Max0.451.27/360 0
36、.2%=Max0.451.27/360,0.2%0.2%=Max0.16%=Max0.16%,0.2%0.2%,取,取,取,取=0.2%=0.2%A As s=737mm=737mm2 2 minminbhbh=0.20%200400=160mm=0.20%200400=160mm2 2 不属少筋梁。不属少筋梁。不属少筋梁。不属少筋梁。选配选配选配选配 3 3 18 18(实配钢筋面积(实配钢筋面积(实配钢筋面积(实配钢筋面积A As s=763mm=763mm2 2)【例例例例】某某某某预预预预制制制制T T形形形形截截截截面面面面梁梁梁梁即即即即独独独独立立立立T T形形形形梁梁梁梁,截截
37、截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸为为为为b b h=300800mmh=300800mm,b bf f=600mm=600mm,h hf f=100mm=100mm,计计计计算算算算跨跨跨跨度度度度7m7m,承承承承受受受受弯弯弯弯矩矩矩矩设设设设计计计计值值值值695kNm695kNm,采采采采用用用用C30C30级级级级混混混混凝凝凝凝土土土土和和和和HRB400HRB400级钢筋,环境类别为一类,试确定纵向受拉钢筋截面面积。级钢筋,环境类别为一类,试确定纵向受拉钢筋截面面积。级钢筋,环境类别为一类,试确定纵向受拉钢筋截面面积。级钢筋,环境类别为一类,试确定纵向受拉钢筋截面面积。【解解解解】f
38、 fc c=14.3N/mm=14.3N/mm2 2,f ft t=1.43N/mm=1.43N/mm2 2,f fy y=360N/mm=360N/mm2 2 ,1 1=1.0=1.0,b b=0.518=0.518 假设纵向钢筋排两排,则假设纵向钢筋排两排,则假设纵向钢筋排两排,则假设纵向钢筋排两排,则h h0 0=800-65=735mm =800-65=735mm 1.1.确定确定确定确定b bf f 按计算跨度按计算跨度按计算跨度按计算跨度l l0 0 考虑:考虑:考虑:考虑:b bf f =l l0 0/3=7000/3=2333.33mm/3=7000/3=2333.33mm按翼
39、缘高度考虑:按翼缘高度考虑:按翼缘高度考虑:按翼缘高度考虑:h hf f/h h0 0=100/735=0.1360.1=100/735=0.1360.1,则,则,则,则 b bf f=b b+12+12h hf f=300+12100=1500mm=300+12100=1500mm上述两项均大于实际翼缘宽度上述两项均大于实际翼缘宽度上述两项均大于实际翼缘宽度上述两项均大于实际翼缘宽度600mm600mm,故取,故取,故取,故取b bf f=600mm=600mm2.2.判别判别判别判别T T形截面的类型形截面的类型形截面的类型形截面的类型 =1.014.3600 100=1.014.3600 100(735-100/2735-100/2)=587.7310=587.73106 6 Nmm NmmM M=695kNm=695kNm该梁为第二类该梁为第二类该梁为第二类该梁为第二类T T形截面。形截面。形截面。形截面。3.3.计算计算计算计算x x 4.4.计算计算计算计算A As s 5.选配选配6 25(As=2945mm2),钢筋布置如图),钢筋布置如图3.2.13。
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