第四章+受弯构件

3、弯起钢筋 （1）作用：抗剪 （2）设置要求：当梁高小于等于800mm时，弯起角为45°， 当梁高h大于800mm时弯起角为60°。在弯终点外应留有 平行于梁轴线方向的锚固长度，且在受拉区不应小于20d， 在受压区不小于10d， d为弯起钢筋的直径。 当纵向受拉钢筋受限制不能在需要的位置弯起或弯起钢筋 不能满足抗剪要求时，需要增设附加鸭筋来补充，鸭筋的 两端水平段要锚固在梁的受压区;不能采用一端锚固在受 拉区，另一端锚固在受压区的浮筋。
（6）梁中箍筋的肢数
当梁宽b小于350mm时，宜采用双肢箍筋；当梁宽b 大于等于400mm时宜用四肢箍筋；梁内受拉钢筋一排中 配有多于5根受拉钢筋时或受压钢筋多于三根时，宜采用 四肢箍筋或六肢箍筋，四肢箍筋一般由两个双肢箍筋组成。 （7）抗扭箍筋 受扭箍筋应做成封闭式；受扭箍筋和抗震设计所需的 箍筋一样末端要做成135°的弯钩，弯钩的平直段长度应 为10d，d为箍筋直径。
2）设置 当梁的腹板的高度大于等于450mm时，在梁的两个侧 面应沿截面高度配置纵向构造钢筋，此构造钢筋一般应选 用HPB300级光圆钢筋，每侧面积不小于0.1%bhw，梁截 面中部构造钢筋沿梁截面高度方向的间距不大于200mm， 直径为10~14mm。 （4）拉筋 主要作用是拉结和固定梁截面中部构造钢筋的位置， 使梁截面中部构造钢筋和梁的钢筋骨架拉结成一个整体。 拉筋和箍筋的直径、弯钩的要求一致，拉筋的间距是箍筋 的两倍。
第Ｉ阶段截面应力应变关系
２）受拉区混凝土即将开裂的临界状态Ⅰa 受拉区混凝土塑性变形达到最大，受拉边 缘的拉应变达到混凝土极限拉应变时， ε t=ε tu，为截面即将开裂的临界状态（Ⅰa 状态）。受压区应力直线分布。 此时的弯矩值称为开裂弯矩Mcr ，作为受弯 构件抗裂度计算依据。
2.第二阶段：从受拉区混凝土开裂到受拉钢 筋屈服 １）在开裂瞬间，开裂截面受拉区混凝土退 出工作，其开裂前承担的拉力将转移给钢 筋承担，导致钢筋应力突然增加（应力重 分布），这使中和轴比开裂前有较大上移。
（2）配置 沿板的宽度方向上单位长度内分布钢筋的面 积不宜小于沿板长度方向上实配受力钢筋面积的 0.15%；分布钢筋间距不宜大于250mm，其直径 不小于6mm。 3、构造钢筋 在现浇单向板肋形板楼盖中，主梁、次梁和 单向板三部分整体浇注在一起，受力后可能会在 主梁与板连接处发生裂缝，也可能在板边缘和板 的角部受墙体和边梁等的嵌固，板上部荷载作用 后在板边缘和板的角部发生开裂，为了有效地防 止这些问题的发生，就必须在板的上部和板的角 部设置构造钢筋。
M
fy
ey
Ⅲ阶段截面应力和应变分布
２） 在试验室内，混凝土受压可以具有很长 的下降段，梁的变形可以持续较长，但有 一个最大弯矩Mu。超过Mu后，梁的承载力 将有所降低，直至最后压区混凝土压酥。
Mu称为极限弯矩，此时的受压边缘混凝土 的压应变称为极限压应变ecu，对应截面受 力状态为“IIIa状态”。
（4）伸入支座内的纵筋数量 伸入支座内的纵筋不少于2根。双筋梁中，受 压钢筋兼作架立钢筋时，伸入支座的根数不少于 两根，且必须保证箍筋的两个角各有一根纵向受 力钢筋伸入支座。 （5）并筋的配筋方式 根据长期工程实践经验，为了保证混凝土现 浇质量，解决粗钢筋及配筋密集引起设计、施工 的困难，《混凝土结构设计规范》提出了并筋的 配筋形式，规定如下：构件中的钢筋可以采用并 筋的配筋形式。直径28mm及以下的钢筋并筋数 量不超过3根，直径32mm的钢筋并筋数量宜2根， 直径36mm及以上的钢筋不宜采用并筋。
（a） (b) (c) (d)
2、箍筋 （1）作用：①抗剪②固定纵筋的位置，形成 钢筋骨架。 （2）直径：当h≤800mm,d≥6mm; 当h＞800mm,d≥8mm; （3）设置要求 按承载力计算不需要箍筋的梁，当截面高度 大于300mm时，应沿梁的全长设置构造箍筋；当 梁截面高度h=150mm~300mm时，可仅在梁两端 各1/4范围内设置构造箍筋，为梁的计算跨度。但 当在梁中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，则 应沿梁的全长设置箍筋。当梁截面高度小于 150mm时，可以不设置箍筋。
I I 阶段前期截面应力应变关系
２）荷载继续增加，钢筋的拉应力，挠度变形不断 增大，裂缝宽度也随荷载的增加而不断开展，由 于受压区混凝土的压应力随荷载的增加而不断增 大，其弹塑性特性表现得越来越显著，受压区应 力图形逐渐呈曲线分布。 钢筋混凝土在正常使用情况下，截面弯矩一般处 于该阶段。所以在正常使用情况下，钢筋混凝土 是带裂缝工作的。裂缝宽度和挠度变形计算，要 以该阶段的受力状态分析为依据。
（3）间距及数量 板中受力钢筋的间距，当板厚不大于150mm 时，不宜大于200mm；当板厚大于150mm时不 宜大于板厚的1.5倍，且不宜大于250mm。 板内所配的受力钢筋的数量，对简支板按跨 中弯矩最大截面、或连续板对其跨中和连续支座 弯矩最大截面的抗弯承载力计算所得结果，并参 照《规范》有关要求决定的。 （4）直径 板厚h小于100mm时，d=6~8mm； 当板厚h=100~150mm时，d=8~12mm； 当板厚h大于150mm时，d=12~16mm。
第四章 受弯构件正截面 抗弯承载力计算
第一节 梁、板的一般构造
一、梁的截面与配筋 （一）梁的截面形状和尺寸 1.梁截面高度 钢筋混凝土简支梁截面高度: h ( 1 ~ 1 )l0 8 12 l0 ——梁的计算跨度 2.梁截面宽度b 1 1 b ( ~ )h 矩形截面梁 2 2.5 T形截面梁 为了便于施工和模板定型化，梁的尺寸应符合模数的要 求，通常取梁截面高度h为150、180、200、240、 250mm，超过250mm时按100mm进制。梁截面的宽度b为 120、150、180、200、220、250mm，超过250mm时按 50mm进制。
（4）最大间距
梁高h 150＜h≤300
V＞0.7ft bh0
150 200
V ≤0.7ft bh0
300＜h≤500
500＜h≤800 h＞800
200
250 300
300
350 400
（5）梁中箍筋形式 箍筋应做成封闭式，且弯钩直线段长度不应小 于5d，d为箍筋直径。当梁的宽度b大于400mm， 且一层内的纵向受压钢筋多于3根时，或当梁的宽 度不大于400mm但一层内的纵向受力钢筋多于4根 时，宜设置复合箍筋。
4、梁内构造钢筋 梁内构造钢筋包括架立钢筋、梁上部纵向构造 钢筋、梁截面中部构造钢筋、拉筋和构造负筋。 （1）架立筋 1）作用：架立筋一般配置在梁箍筋的上角，用来 固定箍筋的位置；当混凝土收缩时可以防止梁上 部产生的开裂。 2）设置要求 当梁跨度小于4m时，架立筋的直径不宜小于 8mm；梁跨度在4~6m时，不宜小于10mm；当梁 跨度大于6m时，不宜小于12mm。
ecu
Mu
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Ⅲa 阶段截面应力和应变分布
二、梁正截面破坏形态 按照梁的破坏形式不同，划分为以下三类： 适筋梁；超筋梁；少筋梁
1．适筋梁
2．超筋梁
3. 少筋梁
1、适筋梁 （1）定义 钢筋混凝土梁内受拉钢筋的含量在一个比较合适范围 内的梁，即 min max 的梁，称为适筋梁。 （2）破坏过程 起始于梁弯矩最大截面的混凝土边缘开裂；随着受力 过程的持续钢筋屈服，受压区高度减少，钢筋拉应力上升 直到屈服；混凝土的压应变不断上升，压应力达到强度设 计值，塑性发展越来越充分，直至混凝土在达到极限应变 后被压碎。 3）破坏特点 破坏过程的阶段性明显，经历了较长的受力变形的过 程，梁中材料的力学性能得到了较好发挥，经济性能好， 属于延性破坏。 （4）应用情况 由于破坏经历几个明显的受力阶段，破坏前有明显的 征兆，为结构的抢修和加固可以提供必要的时间，所以工 程中只允许使用这种梁。
（1）现浇单向或双向板角上部构造钢筋
为了防止板角受双长边和短边方向嵌固作用 出现垂直于板对角线的板面裂缝，就必须在板角 的上部设置构造负筋，在板上部离板角点l1/4范围 内配置板面双向钢筋网，该钢筋在支座内满足锚 固长度要求；从墙边伸入板内长度不小于l1/4（是 单向板或双向板的短边跨度）。
（2）受承重墙的嵌固板边上部的构造钢筋 沿主梁跨度方向间距200mm配置垂直 主梁的板上部构造钢筋，该钢筋d=8mm,从 主梁边伸入板内的长度为板跨的四分之一 即l0/4；单位长度范围内的受力钢筋面积不 小于板内受力钢筋面积的1/3 。
（2）板的有效高度 h0=h-20mm
h0
分布筋 C≥ 受力筋 ≤200 ≥

15,
70
第二节 钢筋混凝土受弯构件正截面抗弯 承载力的试验研究
一、试验简介 钢筋混凝土梁根据正截面配筋率的大小 分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种。 配筋率：是指梁内配置的受拉钢筋横截面面 积与梁有效截面积的比值。
As b h0
（三）钢筋的间距、钢筋保护层厚度和梁的 有效高度 1、钢筋间距 钢筋间距是指同排钢筋之间以及设置多 排配筋时上下层钢筋之间的净距。 2. 梁中钢筋间距
3. 板中钢筋间距 板中采用绑扎钢筋网时，受力钢筋间距为： 当板厚h≤150mm时，钢筋间距s不应大于200mm； 当板厚h＞150mm时，不应大于1.5h,也不大于 250mm。 4. 保护层厚度 5. 截面的有效高度 h0 从构件受拉钢筋合力中心到构件受压区混凝 土上边缘的距离称为构件有效高度。 （1）梁的有效高度 单排：h0=h-35mm 双排：h0=h-60mm
通常采用两点对称集中加荷，加载点位 于梁跨度的1/3处，如下图所示。这样，在 两个对称集中荷载间的区段称为“纯弯 段”。
二、钢筋混凝土适筋梁受力破坏的三个阶段
1、第一阶段：从加载到受拉区混凝土即将开裂 １）从开始加荷到受拉区混凝土开裂前，梁的整个 截面均参加受力。受拉区混凝土有一定的塑性 变形，但整个截面的受力基本接近线弹性，荷 载-挠度曲线或弯矩-曲率曲线基本接近直线。 截面抗弯刚度较大，挠度和截面曲率很小，钢 筋的应力也很小，且都与弯矩近似成正比。