混凝土结构设计基本原理-第3章-钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算
- 格式:ppt
- 大小:2.50 MB
- 文档页数:76
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算受弯构件(bendingmember)是指截面上通常有弯矩和剪力共同作用而轴力可以忽视不计的构件。
钢筋混凝土受弯构件的主要形式是板(Slab)和梁(beam),它们是组成工程结构的基本构件,在桥梁工程中应用很广。
在荷载作用下,受弯构件的截面将承受弯矩M和V的作用。
因此设计受弯构件时,一般应满意下列两方面的要求:(1)由于弯矩M的作用,构件可能沿弯矩最大的截面发生破坏,当受弯构件沿弯矩最大的截面发生破坏时,破坏截面与构件轴线垂直,称为正截面破坏。
故需进行正截面承载力计算。
(2)由于弯矩M和剪力V的共同作用,构件可能沿剪力最大或弯矩和努力都较大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线斜交,称为沿斜截面破坏,故需进行斜截面承载力计算。
为了保证梁正截面具有足够的承载力,在设计时除了适当的选用材料和截面尺寸外,必需在梁的受拉区配置足够数量的纵向钢筋,以承受因弯矩作用而产生的拉力;为了防止梁的斜截面破坏,必需在梁中设置肯定数量的箍筋和弯起钢筋,以承受由于剪力作用而产生的拉力。
第一节受弯构件的截面形式与构造一、钢筋混凝土板的构造板是在两个方向上(长、宽)尺度很大,而在另一方向上(厚度)尺寸相对较小的构件。
钢筋混凝土板可分为整体现浇板和预制板。
在施工场地现场搭支架、立模板、配置钢筋,然后就地浇筑混凝土的板称为整体现浇板。
通常这种板的截面宽度较大,在计算中常取单位宽度的矩形截面进行计算。
预制板是在预制厂和施工场地现场预先制好的板,板宽度一般掌握在Inl左右,由于施工条件好,预制板不仅能采纳矩形实心板,还能采纳矩形空心板,以减轻板的自重。
板的厚度h由截面上的最大弯矩和板的刚度要求打算,但是为了保证施工质量及耐久性的要求,《大路桥规》规定了各种板的最小厚度;行车道板厚度不小于IOOmm人行道板厚度,就地浇注的混凝土板不宜小于80mm,预制不宜小于60mm。
空心板桥的顶板和底板厚度,均不宜小于80mm。
第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第一节钢筋砼受弯构件的构造一、钢筋砼板的构造二、钢筋砼梁的构造一、钢筋砼板(reinforced concreteslabs)的构造1、钢筋砼板的分类:整体现浇板、预制装配式板。
2、截面形式小跨径一般为实心矩形截面。
跨径较大时常做成空心板。
如图所示。
3、板的厚度:根据跨径(span)内最大弯矩和构造要求确定,其最小厚度应有所限制:行车道板一般不小于100mm;人行道板不宜小于60mm(预制板)和80mm(现浇筑整体板)。
4、板的钢筋由主钢筋(即受力钢筋)和分布钢筋组成如图。
钢筋混凝土板桥构造图(1)主筋布置:布置在板的受拉区。
直径:行车道板:不小于10mm;人行道板:不小于8mm。
间距:间距不应大于200mm。
主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距,当钢筋为三层及以下时,不应小于30mm,并不小于钢筋直径;当钢筋为三层以上时,不应小于40mm,并不小于钢筋直径的1.25倍。
净保护层:保护层厚度应符合下表规定。
序号构件类别环境条件ⅠⅡⅢ、Ⅳ1 基础、桩基承台⑴基坑底面有垫层或侧面有模板(受力钢筋)⑵基坑底面无垫层或侧面无模板465756852 墩台身、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑(受力主筋)34453 人行道构件、栏杆(受力主筋)22534 箍筋22535 缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件34456 收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋15225梁构件,在不同环境条件下,保护层厚度值注:请点击<按扭Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ&Ⅳ>,以查看不同保护层厚度值(2)分布钢筋(distribution steel bars):垂直于板内主钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋作用:A、将板面上荷载更均匀地传递给主钢筋B、固定主钢筋的位置C、抵抗温度应力和混凝土收缩应力(shrinkage stress)布置:A、在所有主钢筋的弯折处,均应设置分布钢筋B、与主筋垂直C、设在主筋的内侧数量:截面面积不小于板截面面积的0.1%。
第3章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1.对梁、板的截面尺寸有何构造规定?答:梁的高度h 常根据刚度要求取为跨度l 0的1/8~1/12;矩形截面梁的宽度b 按高宽比h /b =2~3,T 形截面梁的肋宽b 按高宽比h /b =2.5~4选择。
然后结合下列要求初步确定。
(1)矩形截面的宽度或T 形截面的肋宽b 常取120、150、180、200、220、……、250mm ,250mm 以上则以50mm 为模数递增。
(2)梁高h 常取250、300、350、400、……、800mm ,以50mm 递增;800mm 以上则以100mm 递增。
一般的受力板,其厚度h 可取为板跨度l 0的1/12~1/35。
考虑施工方便和使用要求,板厚不宜小于50mm ;水工建筑物中板的厚度不宜小于100mm 。
板厚在250mm 以下时,板厚以10mm 递增;板厚在250mm 以上时,以50mm 递增;板厚超过800mm 时,则以100mm 递增。
板的宽度一般由使用要求和布置条件确定。
对预制构件,常要求构件轻薄,便于吊装和运输,因此在考虑截面尺寸时,级差尺寸可根据具体情况适当加以调整,不受上述规定限制。
2.梁内钢筋直径、根数、间距及布置有何构造规定?答:钢筋直径:为了保证钢筋骨架的刚度,梁内纵向受力钢筋的直径不能太细。
同时为了防止混凝土裂缝过大和钢筋在混凝土中可能滑动,也不宜采用很粗的钢筋。
梁内常用的纵向受力钢筋直径为10~28mm 。
在同一根构件中,受力钢筋直径最好相同。
为了选配钢筋方便和节约钢材起见,有时也可选用两种不同直径的钢筋,此时应使两种钢筋直径相差2mm 以上,以便施工时容易识别,但也不宜超过4~6mm ,以使截面受力均匀。
钢筋根数:梁中受力钢筋的根数太多时,会增加浇筑混凝土的难度,根数太少时又不足以选择弯起钢筋来满足斜截 面抗剪要求。
同时,如果钢筋根数少而直径粗,受力不均匀,加工也不方便。
在梁中,钢筋根数至少为两根,以形成钢筋骨架的需要,钢筋总数根据承载力计算确定。