一、安全爬梯概述
桥梁建设施工用安全爬梯是由香蕉式爬梯架搭设而成，该安全爬梯是从澳洲引进的，主要构件为立杆、横杆和斜杆，由于横杆插头与立杆接触的范围大，具有非常大的夹紧力和稳定性，爬梯整体在三维空间结构强度高、整体稳定性好、并具有可靠的自锁性能，能有效地提高爬梯的整架稳定强度和安全度，该系统爬梯完全避免了螺栓作业及零散扣件，能方便地组装成多种规格和荷载的棚架组合。并能更好的满足各种施工安全的需要。广泛应用于房建、桥梁、立交桥、隧道、涵洞、烟囱、水塔、大坝及大跨度棚架等多种工程施工中。
香蕉式爬梯主要由立杆、横杆、斜杆、横撑、顶杆、底座、可调U 托、脚踏板、梯子、踢脚板及其他配套构件组成。各部件安装使用方法如下：
1. 可调底座插于立杆底部，用作支承系统的水平,高度垂直调节及扩大承压面,传力给基础, 由螺杆及底板焊接而成，可调底座不可调得太高，以免从立杆中脱出造成安全事故。
2. 立杆是承受垂直方向载荷的主要构件。在立杆的管件上每隔0.5/0.75m的距离焊有一排销扣，用来安装横杆、横撑、或斜杆。插销直接焊接在立杆顶部，确保无丢失。
3. 横杆是框架水平承力构件。它通过销库与立杆连接，由于销库带有锲铁，使两者的连接具有极好的力学强度和极高的自锁性能。
4. 横撑是框架水平承力及用来安放梯子和脚踏板构件。它通过销库与立杆连接。
5. 梯子安放在横撑上，用于施工人员上下的通道。
6. 脚踏板是安放在横撑上，用于施工通道,操作平台的桥板。
7. 斜杆是用于加强整个框架的构件。它是由特制的斜接头连接在立杆的销扣上。
8.为保证施工人员安全，立杆上每隔0.5/0.75m需安装横杆，梯子两边均安放扶手，另外安全爬梯的斜杆也要四面安放，以加强整架的稳定性。
9.安全爬梯每隔1.5 米安放一张带踏步Z 字形楼梯，每隔4-5 米需安置扣墙件，最大搭设高度为100米。
二、结构计算及设计依据
钢管落地扣件式脚手架安全爬梯的计算参照
1.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
3.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等。
三、安全爬梯使用材料选择及使用要求
1、材料要求：
（1）立柱采用φ48×3.25钢管，钢材强度等级Q235，横杆及剪刀撑采用采用
φ48×2.5钢管，钢材强度等级Q235；钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证，其质量应符合现行国家标准。
（2）横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用双扣件。
（3）爬梯板采用钢板网爬梯板。
2、地基要求：
（1）土类型:碎石土，地基承载力标准值(kPa)：>300.00；
（2）立杆基础底面面积(m2)：0.20；
（3）地基承载力调整系数：1.00。
3、搭设要求：
（1）每杆立杆底部应设置底座和垫板；
（2）安全爬梯搭设高度为<100m；
（3）搭设尺寸为：横距Lb为1.25m，纵距La为2.5m，大小横杆的步距为0.
5/0.75m ；
（4）接长必须采用对接扣件连接。
（5）连墙件
①、连墙件按每层设置间距为4-5m 应布置靠近主节点，偏离主节点的距离不应大于300mm；
②、应从底层第一步纵向水平处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其他可靠措施固定。
③、连墙件不应与外爬梯架垂直运输机械相碰。卸料平台采用钢管与梁或预埋在砼楼板的短钢管连接加双扣件。也可采用与柱子用钢管和扣件锁紧。
（6）剪刀撑
①、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
②、剪刀撑斜杆的搭接长度应大于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端的距离不应小于100mm。
（7）具体结构布置图详见后面附图。
四、结构复核验算算书（以最高层计算）
安全爬梯的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
（JGJ130-2011）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为100米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：立杆的纵距2.5米，立杆的横距1.25米，立杆的步距0. 5/0.75米。采用的钢管类型为Φ48×3.25，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
1、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的爬梯板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
（1）均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
爬梯板的荷载标准值P2=0.350×1.500/2=0.262kN/m
活荷载标准值Q=2.000×1.500/2=1.500kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.262+1.4×1.500=2.461kN/m
小横杆计算简图
（2）抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:
M qmax=ql2/8
M=2.461×1.0502/8=0.339kN.m
σ=0.339×106/5080.0=66.765N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
（3）挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下：
νmax=5 ql4/384EI
荷载标准值q=0.038+0.262+1.500=1.801kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.801×1050.04/(384×2.06×105×121900.0)=1.135mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
2、大横杆的计算:
大横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
（1）荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN
爬梯板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN
活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.500/2=1.575kN
荷载的计算值P=(1.2×0.040+1.2×0.276+1.4×1.575)/2=1.292kN
大横杆计算简图
（2）抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:
M qmax=0.08ql2
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M pmax=0.175Pl
M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.175×1.292×1.500=0.347kN.m
σ==0.347×106/5080.0=68.398N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
（3）挠度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:
νmax=0.677 ql4/100EI
荷载标准值q=0.038+0.262+1.500=1.801kN/m
集中荷载最大挠度计算公式如下:
νPMax=1.146 ql3/100EI
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.038×1500.00 4/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm
集中荷载标准值P=0.040+0.276+1.575=1.891kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.146×1890.945×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=2.91mm
最大挠度和:V=V1+V2=2.965mm
大横杆最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
3、荷载标准值:
作用于爬梯的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本例为0.1
NG1 = 0.1×20.300=2.03kN
(2)爬梯板的自重标准值(kN/m2)；本例采用钢板网爬梯板，标准值为0.35
NG2 = 0.350×4×1.500×(1.050+0.300)/2=1.417kN
(3)栏杆与爬梯板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、爬梯板挡板，标准值为0.14。
NG3 = 0.140×1.500×4/2=0.420kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.500×20.300=0.152kN
经计算得到，静荷载标准值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.523kN。
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到，活荷载标准值NQ = 2.000×1×1.500×1.050/2=1.575kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
Wk=0.7* Uz* Us* W0
其中W0 ——基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.300
Uz ——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.420
Us ——风荷载体型系数：Us = 0.840
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.300×1.420×0.840 = 0.250kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW = 0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk ——风荷载基本风压标准值(kN/m2)；
la ——立杆的纵距(m)；
h ——立杆的步距(m)。
4、立杆承载力计算：(75型)
立杆φ48×3.25钢管界面特征：A=456.7MM2；i=15.78mm；l0=μ
l=0.77*750=577.5mm；γ=l0/i=36.6;
σ=ππE/γγ=ππ*210000/（36.6*36.6）=1546MP
设计荷载
N=456.7/2*（170+（1+0.12）*1546）/2-456.7/2*｛（170+（1+0.12）*1546/2）2 -170*1546｝1/2 = 31003N=41KN
立柱共4根，可承载：31*4=124KN
60米荷载：1.575*60=94.5KN＜124KN；
满足要求；
5、立杆的稳定性计算:
（1）不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/ΦA≤[f]
其中N ——立杆的轴心压力设计值，N=7.63kN；
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 的结果查表得到0.19；
i ——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm
l0 ——计算长度(m),由公式l0 = kuh 确定，l0=3.12m
k ——计算长度附加系数，取1.155；
u ——计算长度系数，由爬梯架的高度确定，u=1.50；
A ——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到σ= 84.02
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ< [f],满足要求!
（2）考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
σ=N/ΦA+ MW /W≤[f]
其中N ——立杆的轴心压力设计值，N=7.30kN；
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 的结果查表得到0.19；
i ——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm
l0 ——计算长度(m),由公式l0 = kuh 确定，l0=3.12m
k ——计算长度附加系数，取1.155；
u ——计算长度系数，由爬梯架的高度确定，u=1.50；
A ——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；
MW ——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.145kN.m；
σ——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到σ= 108.9
[f] ——钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ< [f],满足要求!
6、最大搭设高度的计算:
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的爬梯架可搭设高度按照下式计算：
H S={φAσ—[1.2 N G2K+0.85*1.4*（NQ+ M wk/W]}/1.2gk
其中NQ ——活荷载标准值，NQ = 1.575kN；
N G2K——构配件自重标准值产生的轴向力，N G2K = 1.990kN；
gk ——每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.125kN/m；
Mwk ——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.122kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs =108.597米。
[H]=Hs/(1+0.001Hs)
经计算得到，考虑风荷载时，爬梯架搭设高度限值[H] = 100.000米。
7、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl = Nlw + No
其中Nlw ——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：
Nlw = 1.4 × wk × Aw
wk ——风荷载基本风压标准值，wk = 0.250kN/m2；
Aw ——每个连墙件的覆盖面积内爬梯架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×4.50 =16.200m2；
No ——连墙件约束爬梯架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000
经计算得到Nlw = 5.681kN，连墙件轴向力计算值Nl = 10.681kN
连墙件轴向力设计值Nf =φA[f]
其中φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到φ=0.95
A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到Nf = 95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl = 10.681kN大于扣件的
抗滑力8.0kN，不满足要求!
8、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p ≤ fg
其中p ——立杆基础底面的平均压力(kN/m2)，p = N/A；p = 19.08 N ——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N = 7.63
A ——基础底面面积(m2)；A = 0.20
fg ——地基承载力设计值(kN/m2)；fg = 20.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg = kc × fgk
其中kc ——爬梯架地基承载力调整系数；kc = 1.00
fgk ——地基承载力标准值；fgk = 20.00，地基承载力的计算满足要求!
西安鑫盛桥隧设备有限公司
研发部
安全爬梯75型安全爬梯50型
墩柱模板设计计算书 （以B2#为例） 设计说明：墩柱高度为8米，截面规格为为9米×4米。设计模板的面板为6mm厚Q235钢板，纵肋采用[10#槽钢，间距为350mm，背楞采用28#槽钢，间距为1000，浇注时采用泵送混凝土，浇注速度为 1.5米 /小时。 I 荷载 砼对模板的侧压力： F=0.22×r c×t0×β1×β2V1/2 =0.22×26×（200/（15+25））×1.2×1.15×21/2 =55.8 KN/m2 V=2m/ h（浇注速度） t=25℃（入模温度） 倾倒混凝土时产生的水平荷载为2 KN/m2 振捣混凝土时产生的水平荷载为2 KN/m2 荷载组合为：（55.8×1.2+4×1.4）×0.85=61.7 KN/m2 II面板验算 已知：板厚h=6mm 取板宽b=10mm q=F〃b=0.617N/mm按等跨考虑
1、强度验算: Mmax =0.1×ql2=0.1×0.617×3502=7558.3 N〃mm 截面抵抗矩W=bh2/6=10×62/6=60 mm3 最大内力：σ=Mmax/W= 7558.3/60=126N/ mm2＜215N/ mm2 满足要求。 2、挠度验算: I=bh3/12=10×63/12=180 mm4 ω=0.677×ql4/100EI =0.677×0.617×3504/(100×2.06×105×180） =1.7mm 满足要求。 III 竖肋验算 已知：l=1000mm a=500mm q=0.0617×350=21.6N/mm W［10=39.7×103mm3 I[10=198.6×104mm4
3.2 正截面承载力计算 钢筋混凝土受弯构件通常承受弯矩和剪力共同作用，其破坏有两种可能：一种是由弯矩引起的，破坏截面与构件的纵轴线垂直，称为沿正截面破坏；另一种是由弯矩和剪力共同作用引起的，破坏截面是倾斜的，称为沿斜截面破坏。所以，设计受弯构件时，需进行正截面承载力和斜截面承载力计算。 一、单筋矩形截面 1.单筋截面受弯构件沿正截面的破坏特征 钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式与钢筋和混凝土的强度以及纵向受拉钢 筋配筋率ρ有关。ρ用纵向受拉钢筋的截面面积与正截面的有效面积的比值来表示，即ρ＝As/(bh0)，其中A s为受拉钢筋截面面积；b为梁的截面宽度；h0为梁的截面有效高度。 根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型，不同类型梁的具有不同破坏特征。 ①适筋梁 配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。 适筋梁从开始加载到完全破坏，其应力变化经历了三个阶段，如图3.2.1。 第I阶段（弹性工作阶段）：荷载很小时，混凝土的压应力及拉应力都很小，应力和应变几乎成直线关系，如图3.2.1a。 当弯矩增大时，受拉区混凝土表现出明显的塑性特征，应力和应变不再呈直线关系，应力分布呈曲线。当受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变εtu时，截面处于将裂未裂的极限状态，即第Ⅰ阶段末，用Ⅰa表示，此时截面所能承担的弯矩称抗裂弯矩M cr，如图3.2.1b。Ⅰa阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：当弯矩继续增加时，受拉区混凝土的拉应变超过其极限拉应变εtu，受拉区出现裂缝，截面即进入第Ⅱ阶段。裂缝出现后，在裂缝截面处，受拉区混凝土大部分退出工作，拉力几乎全部由受拉钢筋承担。随着弯矩的不断增加，裂缝逐渐向上扩展，中和轴逐渐上移，受压区混凝土呈现出一定的塑性特征，应力图形呈曲线形，如图3.2.1c。第Ⅱ阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 当弯矩继续增加，钢筋应力达到屈服强度f y，这时截面所能承担的弯矩称为屈服
第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题： 1、对受弯构件，必须进行正截面承载力 、 抗弯，抗剪 验算。 2、简支梁中的钢筋主要有丛向受力筋 、 架立筋 、 箍筋 、 弯起 四种。 3、钢筋混凝土保护层的厚度与 环境 、 混凝土强度等级 有关。 4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 0.002 、=cu ε 0.0033 。 5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时ho=h-40 、两排钢筋时 ho=h-60 。 6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 ho=h-35 、两排钢筋时 。 7、单筋梁是指 只在受拉区配置纵向受力筋 的梁。 8、双筋梁是指 受拉区和受拉区都配置纵向受力钢筋 的梁。 9、梁中下部钢筋的净距为 25MM ，上部钢筋的净距为 30MM 和1.5d 。 10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 少梁筋 ，x a m .ρρ≤是为了防止 超梁筋 。 11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 b ξξ≤ 和 m i n 0 ρρ≥= bh A s 。 12、受弯构件正截面破坏形态有 少筋破坏 、 适筋破坏 、 超筋破坏 三种。 13、板中分布筋的作用是 固定受力筋 、 承受收缩和温度变化产生的内力 、 承受分布板上局部荷载产生的内力，承受单向板沿长跨方向实际存在的某些弯矩 。 14、双筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 s a x '≥2 。
15、单筋矩形截面的适用条件是 b ξξ≤ 、 min 0 ρρ≥= bh A s 。 16、双筋梁截面设计时，当s A '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 b ξξ= 。 17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 0.614 、 0.550 、 0.518 。 18、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0m in =ρ 和 y t f f /45m in =ρ较大者。 19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明 该梁为超筋梁 。 二、判断题： 1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。（ ） 2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。（ ） 3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。（ ） 4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。（ ） 6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。（ ） 8、双筋矩形截面梁，如已配s A '，则计算s A 时一定要考虑s A '的影响。（ ） 9、只要受压区配置了钢筋，就一定是双筋截面梁。（ ） 10、受弯构件各截面必须同时作用有弯矩和剪力。（ ） 11、混凝土保护层的厚度是指箍筋的外皮至混凝土构件边缘的距离。（ ） 12、单筋矩形截面的配筋率为bh A s = ρ。（ ）
第4章受弯构件正截面受弯承载力计算 一、判断题 1．界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。 ( √ 2．界限相对受压区高度ξb由钢筋的强度等级决定。 ( √ 3．混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ 4．在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × 5．在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6．在适筋梁中其他条件不变时ρ越大，受弯构件正截面承载力也越大。√ 7．梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × 8，在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直，即正交，故称其破坏为正截面破坏。( √ 9．混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × 10．单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min＝A s,min/bh0。 ( × 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max由截面尺寸确定。 ( × 12．受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × 13．T形截面构件受弯后，翼缘上的压应力分布是不均匀的，距离腹板愈远，压应力愈小。( √ 14．第一类T形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。 ( × 15．超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。 ( × 16．以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱，受拉钢筋屈服后，弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。（×） 17．与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。（×） 18．素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。（√） 19．梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。（×） 二、填空题 1．防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin_______，防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax____。
7.2 正截面受弯承载力计算 第7.2.1条矩形截面或翼缘位于受拉边的倒T形截面受弯构件，其正截面受弯承载力应符合下列规定(图7.2.1)： M≤α 1f c bx(h -x/2)+f' y A' s (h -α' s )-(σ' p0 -f' py )A' p (h -α' p ) (7.2.1-1) 混凝土受压区高度应按下列公式确定： α 1f c bx=f y A s -f' y A' s +f py A p +(σ' p0 -f' py )A' p (7.2.1-2) 混凝土受压区高度尚应符合下列条件： x≤ζ b h (7.2.1-3) x≥2α'(7.2.1-4) 图7.2.1：矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 式中 M--弯矩设计值； α 1 --系数，按本规范第7.1.3条的规定计算； f c --混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4采用； A s 、A' s --受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积； A p 、A' p --受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积； σ' p0 --受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力； b--矩形截面的宽度或倒T形截面的腹板宽度； h --截面有效高度； α' s 、α' p --受压区纵向普通钢筋合力点、预应力钢筋合力点至截面受压边
缘的距离； α'--受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离，当受压区未配置 纵向预应力钢筋或变压区纵向预应力钢筋应力(α' p0-f' py )为拉应力时，公式 (7.2.1-4)中的α'用α' s 代替。 第7.2.2条翼缘位于受压区的T形、I形截面受弯构件(图7.2.2)，其正截面受弯承载力应分别符合下列规定： 1当满足下列条件时 f y A s +f py A p ≤α 1 f c b' f h' f +f' y A' s -(σ' p0 -f' py )A' p (7.2.2-1) 应按宽度为b' f 的矩形截面计算；2当不满足公式(7.2.2-1)的条件时 M≤α 1f c bx(h -x/2)+α 1 f c (b' f -b)h' f (h -h' f /2)+f' y A' s (h -α' sp0 -f' py )A ' p (h -α' p (7.2.2- 2) 混凝土受压区高度应按下列公式确定： α 1f c [bx+(b' f -b)h' f ]=f y A s -f' y A' s +f py A p +(α' p0 -f' py )A' p (7.2.2-3) 式中 h' f --T形、I形截面受压区翼缘高度； b' f --T形、I形截面受压区的翼缘计算宽度，按本规范第7.2.3条的规定确定。 图7.2.2：I形截面受弯构件受压区高度位置 按上述公式计算T形、I形截面受弯构件时，混凝土受压区高度仍应符合本规范公式(7.2.1-3)和公式(7.2.1-4)的要求。 第7.2.3条T形、I形及倒L形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽
第4章受弯构件的正截面承载力计算 1．具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段，各有何特点？ 答：第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段 当荷载很小，梁内尚未出现裂缝时，正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小，钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段，截面曲率与弯矩成正比，应变沿截面高度呈直线分布（即符合平截面假定），相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。 随着荷载的增加，截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征，因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时，相应的拉应力也达到其抗拉强度，受拉区混凝土即将开裂，截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末，或称为Ⅰa阶段。此时，在截面的受压区，由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变，混凝土基本上仍处于弹性状态，故其压应力分布仍接近于三角形。 第Ⅱ阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段 受拉区混凝土一旦开裂，正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中，已经开裂的受拉区混凝土退出工作，拉力转由钢筋承担，致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加，钢筋的应力和应变不断增长，裂缝逐渐开展，中和轴随之上升；同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大，受压区混凝土的塑性性质越来越明显，应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。 在这一阶段，截面曲率与弯矩不再成正比，而是截面曲率比弯矩增加得更快。 还应指出，当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后，受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝，就裂缝所在的截面而言，原来的同一平面现已部分分裂成两个平面，钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明，当应变的量测标距较大，跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说，截面的应变分布大体上仍符合平截面假定，即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此，各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。 第Ⅲ阶段：钢筋开始屈服至截面破坏的破坏阶段 随着荷载进一步增加，受拉区钢筋和受压区混凝土的应力、应变也不断增大。当裂缝截面中的钢筋拉应力达到屈服强度时，正截面的受力过程就进入第Ⅲ阶段。这时，裂缝截面处的钢筋在应力保持不变的情况下将产生明显的塑性伸长，从而使裂缝急剧开展，中和轴进一步上升，受压区高度迅速减小，压应力不断增大，直到受压区边缘纤维的压应变达到混凝土弯曲受压的极限压应变时，受压区出现纵向水平裂缝，混凝土在一个不太长的范围内被压碎，从而导致截面最终破坏。我们把截面临破坏前（即第Ⅲ阶段末）的受力状态称为Ⅲa阶段。 在第Ⅲ阶段，受压区混凝土应力图形成更丰满的曲线形。在截面临近破坏的Ⅲa阶段，受压区的最大压应力不在压应变最大的受压区边缘，而在离开受压区边缘一定距离的某一纤维层上。这和混凝土轴心受压在临近破坏时应力应变曲线具有“下降段”的性质是类似的。至于受拉钢筋，当采用具有明显流幅的普通热轧钢筋时，在整个第Ⅲ阶段，其应力均等于屈服强度。 2．钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计有何关系？ 答：Ⅰa阶段的截面应力分布图形是计算开裂弯矩M cr的依据；第Ⅱ阶段的截面应力分布图形是受弯构件在使用阶段的情况，是受弯构件计算挠度和裂缝宽度的依据；Ⅲa阶段的截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。 3．何谓配筋率？配筋率对梁破坏形态有什么的影响？ 答：配筋率ρ是指受拉钢筋截面面积A s与梁截面有效面积bh0之比（见图题3-1），即
最小配筋率的确定原则：配筋率 为的钢筋混凝土受弯构件，按Ⅲa 阶段计算的正截面受弯承载力应等于同截面素混凝土梁所能承受的弯矩M cr （M cr 为按Ⅰa 阶段计算的开裂弯矩）。 对于受弯构件， 按下式计算： （2）基本公式及其适用条件 1）基本公式 式中: M —弯矩设计值； f c —混凝土轴心抗压强度设计值； f y —钢筋抗拉强度设计值； x —混凝土受压区高度。 2）适用条件 l 为防止发生超筋破坏，需满足ξ≤ξb 或x ≤ξb h 0； l 防止发生少筋破坏，应满足ρ≥ρmin 或 A s ≥A s ，min=ρmin bh 。 在式（3.2.3）中，取x =ξb h 0，即得到单筋矩形截面所能 min t y max(0.45f /f ,0.2% ) ρ= （3.2.1） s y c 1A f bx f =α（3.2.2） ()20c 1x h bx f M -≤α（3.2.3） () 20y s x h f A M -≤（3.2.4） 或
承受的最大弯矩的表达式： （3）计算方法 1）截面设计 己知：弯矩设计值M ，混凝土强度等级，钢筋级别，构件截面尺寸b 、h 求：所需受拉钢筋截面面积A s 计算步骤： ①确定截面有效高度h 0 h 0=h -a s 式中h —梁的截面高度； a s —受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离。承载力计算时， 室内正常环境下的梁、板，a s 可近似按表3.2.4取用。 表 3.2.4 室内正常环境下的梁、板a s 的近似值（㎜） ②计算混凝土受压区高度x ，并判断是否属超筋梁 若x ≤ξb h 0，则不属超筋梁。否则为超筋梁，应加大截面尺寸，或 构件种类 纵向受力 钢筋层数 混凝土强度等级 ≤C20 ≥C25 梁 一层 40 35 二层 65 60 板 一层 25 20
钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件（梁、板）的设计内容：图3-1 ①正截面受弯承载力计算：破坏截面垂直于梁的轴线，承受弯矩作用而 破坏，叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算：破坏截面与梁截面斜交，承受弯剪作用而破 坏，叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求：对受弯构件进行设计与校核时，应满足规 范规定的要求。比如最小配筋率、纵向 2 ①板 ⑴板的形状与厚度： a.形状：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它与梁的直观 区别是高宽比不同，有时也将板叫成扁梁。其计算与 梁计算原理一样。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此应注意其经济性；板的厚度 通常不小于板跨度的1/35（简支）～1/40（弹性约束） 或1/12（悬臂）左右；一般民用现浇板最小厚度60mm， 并以10mm为模数（讲一下模数制）；工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋：单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋，双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的 两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎
钢筋配筋时，其受力钢筋的间距：当板厚度h ≤150mm 时，不应大于200mm ，当板厚度h ﹥150mm 时，不应大 于1.5h ，且不应大于250mm 。板中受力筋间距一般不 小于70mm ，由板中伸入支座的下部钢筋，其间距不应 大于400mm ，其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面 面积的1/3，其锚固长度l as 不应小于5d 。板中弯起钢 筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm 。 对于嵌固在砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋，并应符合下列规定： a. 钢筋间距不应大于200mm ，直径不宜小于８mm （包括弯起钢筋在内），其伸出墙边的长度不应小于l 1/7(l 1为单向板的跨度或双向板的短边跨度)。 b. 对两边均嵌固在墙内的板角部分，应双向配置上部构造钢筋，其伸出墙边的长度不应小于l 1/4。 c. 沿受力方向配置的上部构造钢筋，直径不宜小于6mm ，且单位长度内的总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋：其作用是： a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋； b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上； c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不应小于该方向板截面面积的0.15%，分布钢筋的间距不宜大于250mm ，直经不宜小于6mm ，对于集中荷载较大的情况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm ，当按双向板设计时，应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定，并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%，其直径不宜过大，间距宜取150~200mm ，并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度：保护层厚度与环境条件及混凝 土等级有关，在一般情况下，混凝土保护层取15mm ，详见规范； 有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离，用 0h 表示，板通常取200-=h h mm 。
第四章受弯构件的正截面受弯承载力 授课学时：10学时 学习目的和要求 1.深入理解受弯构件正截面的三个受力阶段及截面应力、应变分布，配筋率对梁正截面破坏形态的影响。 2.掌握正截面受弯承载力的一般计算方法和基本假定；理解等效矩形应力图，界限相对受压区高度，最大和最小配筋率的概念。 3.熟练掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面正截面承载力的配筋计算方法、适用条件和构造要求；理解受弯构件截面构造要求。 教学重点及难点 本章的重点是：①适筋梁的三个受力阶段，配筋率对梁正截面破坏形态的影响以及正截面受弯承载力的截面应力计算图形；②单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面受弯构件正截面承载力的计算。上述重点①也是本章的难点。 4.1 梁、板的一般构造 受弯构件主要是指各种类型的梁与板，它们是土木工程中用得最普遍的构件。与构件的计算轴线相垂直的截面称为正截面。梁、板正截面受弯承载力计算就是从满足承载能力极限状态出发的，即要求满足 4．1．1 截面形状与尺寸 1．截面形状 梁、板常用矩形、T形、I字形、槽形、空心板和倒L形梁等对称和不对称截面，如图下图所示。
2．梁、板的截面尺寸 现浇梁、板的截面尺寸宜按下述采用： (1) 梁的高宽比 h/b:矩形截面：2.0～3.5；T形截面：2.5～4.0。 (2) 梁的高度 采用h=250，300，350，750，800，900，1000mm等尺寸。800mm以下的级差为50mm，以上的为100mm。 （3）现浇板的宽度一般较大，设计时可取单位宽度(b=1000mm)进行计算。其厚度除应满足各项功能要求外，尚应满足下表的要求。
4.1.2 材料选择与一般构造 1．混凝土强度等级 梁、板常用的混凝土强度等级是C20，C30，C40。由下述可知，提高混凝土强度等级对增大受弯构件正截面受弯承载力的作用 不显著。 2.钢筋强度等级及常用直径 (1) 梁的钢筋强度等级和常用直径 1）梁内纵向受力钢筋 梁中纵向受力钢筋宜采用HRB400级或 RRB400级（Ⅲ级）和HRB335级（Ⅱ级） 常用直径为12mm～25mm。根数最好不少于3（或4）根。设计中若采用两种不同直径的钢筋，钢筋直径相差至少2mm以便于在施工中能用肉眼识别。 2）梁的箍筋宜采用HPB235级、HRB335和HRB400级钢筋，常用直径是6mm，8mm 和10mm。 (2) 板的钢筋强度等级及常用直径：板内钢筋一般有纵向受拉钢筋与分布钢筋两种。 1）板的受力钢筋 板的纵向受拉钢筋常用HPB235级、HRB335级和HRB400级钢筋，常用直径是6mm、8mm、l0mm和12mm，其中现浇板的板面钢筋直径不宜小于8mm，如下图所示。
第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题（多项和单项选择） 1、钢筋混凝土受弯构件梁纵向受力钢筋直径为（ B ），板纵向受力钢筋直径为（ A ）。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在（ B ）之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指（ C ）算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从（ A ）算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用（ A ）。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在（ A ）个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中力主要有弯矩和剪力的构件为（ A ）。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有（ B ）受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为（ A B C ） A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为（ A ）。
A、p min≤p≤p max B、p min＞p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁，当截面校核时，２αsˊ/h０≤ξ≤ξb，则此时该截面所能承担的弯矩是（ C ）。 A、M u=f cm bh０２ξb（１－０.５ξb）； B、M u=f cm bh０ˊ２ξ（１－０.５ξ）； C、M u= f cm bh０２ξ（１－０.５ξ）+A sˊf yˊ（h０-αsˊ）； D、Mu=f cm bh０２ξb（１－０.５ξb）+A sˊf yˊ（h０-αsˊ） 12、第一类Ｔ形截面梁，验算配筋率时，有效截面面积为（ A ）。 A、bh ； B、bh０； C、b fˊh fˊ； D、b fˊh０。 13、单筋矩形截面，为防止超筋破坏的发生，应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是（ A ）。 A、x≤x b； B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm； C、x≥2αS； D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时，若A S和A Sˊ均未知，则引入条件ξ=ξb，其实质是（ A ）。 A、先充分发挥压区混凝土的作用，不足部分用A Sˊ补充，这样求得的A S+A Sˊ较小； B、通过求极值确定出当ξ=ξb时，（A Sˊ+A S）最小； C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件； D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为（ B ）。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)； B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ； C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)； D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件，采用C20混凝土（f C=9.6Ν/mm2）Ⅱ级钢筋（f y=300N/mm2，ξb=0.554），该截面的最大配筋率是ρmax（ D ）。 A、2.53% ； B、18% ； C、1.93% ； D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后，计算时发现超筋，那么采取（ D ）措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量； B、提高混凝土强度等级； C、加大截截面尺寸； D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后，钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。（错） 2、矩形截面梁，当配置受压钢筋协助混凝土抗压时，可以改变梁截面的相对界限受压区高度。（对） 3、在受弯构件正截面承载力计算中，只要满足ρ≤ρmax的条件，梁就在适筋围。（错） 4、以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋梁，受拉钢筋屈服后，弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入了强化阶段。（错） 5、整浇楼盖中的梁，由于板对梁的加强作用，梁各控制截面的承载力均可以按T形截面计算。（错）
受弯构件的正截面受弯承载力 3.1 已知梁的截面尺寸mm mm h b 500250?=?，承受的弯矩设计值 m kN M ?=90，采用混凝土强度等级C30，HRB335钢筋，环境类别为一类。求所需纵向钢筋截面面积。 解：由附表4-4可知，环境类别为一类，C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm ， 故取mm a s 35=，则 mm h 465355000=-= 查表得：2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2 /300mm N f y = 0.11=α、8.01=β、55.0=b ξ 116.04652503.140.110902 6 201=????==bh f M c s αα 55.0124.0116.0211211=<=?--=--=b s ξαξ 938.02 116 .02112 211=?-+= -+= s s αγ 26 0688465 938.03001090mm h f M A s y s =???==γ 选用3 18 2 763mm A s = 验算：mm h mm x b 75.25546555.066.57465124.00=?=<=?=ξ 可以 min 763 1.43 0.61%0.450.450.21%250500300 t y f f ρρ= =>==?=? 同时0.2%ρ>，可以。 3.2 已知矩形截面简支梁，梁的截面尺寸mm mm h b 450200?=?，弯矩设计值 m kN M ?=140，采用混凝土强度等级C40，HRB400钢筋，结构安全等级为 二级，环境类别为二类a 。求所需纵向受拉钢筋的截面面积。 解：由附表4-4可知，环境类别为二类a ，C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ，
受弯构件正截面承载力计算练习题
第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题（多项和单项选择） 1、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为（ B ），板内纵向受力钢筋直径为（ A ）。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在（ B ）之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指（ C ）算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从（ A ）算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用（ A ）。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在（ A ）个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中内力主要有弯矩和剪力的构件为（ A ）。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有（ B ）受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为（ A B C ）
A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为（ A ）。 A、p min≤p≤p max B、p min＞p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁，当截面校核时，２αsˊ/h０≤ξ≤ξb，则此时该截面所能承担的弯矩是（ C ）。 A、M u=f cm bh０２ξb（１－０.５ξb）； B、M u=f cm bh０ˊ２ξ（１－０.５ξ）； C、M u= f cm bh０２ξ（１－０.５ξ）+A sˊf yˊ（h０-αsˊ）； D、Mu=f cm bh０２ξb（１－０.５ξb）+A sˊf yˊ（h０-αsˊ） 12、第一类Ｔ形截面梁，验算配筋率时，有效截面面积为（ A ）。 A、bh ； B、bh０； C、b fˊh fˊ； D、b fˊh０。 13、单筋矩形截面，为防止超筋破坏的发生，应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是（ A ）。 A、x≤x b； B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm； C、x≥2αS； D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时，若A S和A Sˊ均未知，则引入条件ξ=ξb，其实质是（ A ）。 A、先充分发挥压区混凝土的作用，不足部分用A Sˊ补充，这样求得的A S+A Sˊ较小； B、通过求极值确定出当ξ=ξb时，（A Sˊ+A S）最小； C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件； D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为（ B ）。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)； B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ； C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)； D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件，采用C20混凝土（f C=9.6Ν/mm2）Ⅱ级钢筋（f y=300N/mm2，ξb=0.554），该截面的最大配筋率是ρmax（ D ）。 A、2.53% ； B、18% ； C、1.93% ； D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后，计算时发现超筋，那么采取（ D ）措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量； B、提高混凝土强度等级； C、加大截截面尺寸； D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后，钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。（错） 2、矩形截面梁，当配置受压钢筋协助混凝土抗压时，可以改变梁截面的相对界限受压区高度。（对） 3、在受弯构件正截面承载力计算中，只要满足ρ≤ρmax的条件，梁就在适筋范围内。（错）
第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算 §1概述 1、受弯构件（梁、板）的设计内容：图3-1 ①正截面受弯承载力计算：破坏截面垂直于梁的轴线，承受弯矩作用而 破坏，叫做正截面受弯破坏。 ②斜截面受剪承载力计算：破坏截面与梁截面斜交，承受弯剪作用而破 坏，叫做斜截面受剪破坏。 ③满足规范规定的构造要求：对受弯构件进行设计与校核时，应满足规 2 ①板 ⑴板的形状与厚度： a.形状：有空心板、凹形板、扁矩形板等形式；它与梁的直观区 别是高宽比不同，有时也将板叫成扁梁。其计算与梁 计算原理一样。 b.厚度：板的混凝土用量大，因此应注意其经济性；板的厚度通 常不小于板跨度的1/35（简支）～1/40（弹性约束） 或1/12（悬臂）左右；一般民用现浇板最小厚度60mm， 并以10mm为模数（讲一下模数制）；工业建筑现浇板 最小厚度70mm。 ⑵板的受力钢筋：单向板中一般仅有受力钢筋和分布钢筋，双向 板中两个方向均为受力钢筋。一般情况下互相垂直的 两个方向钢筋应绑扎或焊接形成钢筋网。当采用绑扎 钢筋配筋时，其受力钢筋的间距：当板厚度h≤150mm
时，不应大于200mm ，当板厚度h ﹥150mm 时，不应大于1.5h ，且不应大于250mm 。板中受力筋间距一般不小于70mm ，由板中伸入支座的下部钢筋，其间距不应大于400mm ，其截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3，其锚固长度l as 不应小于5d 。板中弯起钢筋的弯起角不宜小于30°。 板的受力钢筋直径一般用6、8、10mm 。 对于嵌固在砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋，并应符合下列规定： a.钢筋间距不应大于200mm ，直径不宜小于８mm （包括弯起钢筋在内），其伸出墙边的长度不应小于l 1/7(l 1为单向板的跨度或双向板的短边跨度)。 b.对两边均嵌固在墙内的板角部分，应双向配置上部构造钢筋，其伸出墙边的长度不应小于l 1/4。 c.沿受力方向配置的上部构造钢筋，直径不宜小于6mm ，且单位长度内的总截面面积不应小于跨中受力钢筋截面面积的1/3。 ⑶板的分布钢筋：其作用是： a.分布钢筋的作用是固定受力钢筋； b.把荷载均匀分布到各受力钢筋上； c.承担混凝土收缩及温度变化引起的应力。 当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，还应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不应小于该方向板截面面积的0.15%，分布钢筋的间距不宜大于250mm ，直经不宜小于6mm ，对于集中荷载较大的情况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm ，当按双向 板设计时，应沿两个互相垂直的方向布置受力钢筋。 在温度和收缩应力较大的现浇板区域内尚应布置附加钢筋。附加钢筋的数量可按计算或工程经验确定，并宜沿板的上,下表面布置。沿一个方向增加的附加钢筋配筋率不宜小于0.2%，其直径不宜过大，间距宜取150~200mm ，并应按受力钢筋确定该附加钢筋伸入支座的锚固长度。 ⑷板中钢筋的保护层及有效高度：保护层厚度与环境条件及混凝土等级有关，在一般情况下，混凝土保护层取15mm ，详见规范；有效高度是指受力钢筋形心到混凝土受压区外边缘的距离，用 0h 表示，板通常取200-=h h mm 。
选择题 1. ( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A. I 状态; II 。状态; C.IlI. 状态; D.第II阶段； 2. ( A ) 作为受弯构件抗裂计算的依据。 A. Ia 状态； B. IIa 状态； C. III a 状态； D. 第II阶段； 3. ( D ) 作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A. Ia 状态； B. IIa 状态； C. II. 状态； D. 第I阶段； 4. ( B )受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的 A. 少筋破坏； B.适筋破坏； C.超筋破坏； D.界限破坏； 5. ( C ) 下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限 A. E —； B. x < E gho; C. x < 2aj； D. p < Pmax 6. ( A )受弯构件正截面承载力计算中，截面抵抗矩系数 a.取值为： A. E (1-0.5 E )； B. E (1+0.5 E )； C. 1- 0.5 E ； D. 1+0.5 E ； 7. ( C )受弯构件正截面承载力中，对于双筋截面，下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服 A. x < E gho； B. x> E ho； C. x >2a； D. x< 2a； 8. ( D )受弯构件正截面承载力中，T形截面划分为两类截面的依据是。 A. 计算公式建立的基本原理不同； B. 受拉区与受压区截面形状不同； C. 破坏形态不同； D. 混凝士受压区的形状不同； 9. ( C ) 提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是。 A. 提高混凝士强度等级； B 增加保护层厚度；
第4章 受弯构件的正截面承载力 4.1选择题 1．（ C ）作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A ．Ⅰa 状态； B. Ⅱa 状态； C. Ⅲa 状态； D. 第Ⅱ阶段； 2．（ A ）作为受弯构件抗裂计算的依据。 A ．Ⅰa 状态； B. Ⅱa 状态； C. Ⅲa 状态； D. 第Ⅱ阶段； 3．（ D ）作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A ．Ⅰa 状态； B. Ⅱa 状态； C. Ⅲa 状态； D. 第Ⅱ阶段； 4．受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的（ B ）。 A. 少筋破坏； B. 适筋破坏； C. 超筋破坏； D. 界限破坏； 5．下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限（ C ）。 A ．b ξξ≤； B ．0h x b ξ≤； C ．'2s a x ≤； D ．max ρρ≤ 6．受弯构件正截面承载力计算中，截面抵抗矩系数s α取值为：（ A ）。 A ．)5.01(ξξ-； B ．)5.01(ξξ+； C ．ξ5.01-； D ．ξ5.01+；
7．受弯构件正截面承载力中，对于双筋截面，下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服（ C ）。 A ．0h x b ξ≤； B ．0h x b ξ>； C ．'2s a x ≥； D ．'2s a x <； 8．受弯构件正截面承载力中，T 形截面划分为两类截面的依据是（ D ）。 A. 计算公式建立的基本原理不同； B. 受拉区与受压区截面形状不同； C. 破坏形态不同； D. 混凝土受压区的形状不同； 9．提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是（ C ）。 A. 提高混凝土强度等级； B. 增加保护层厚度； C. 增加截面高度； D. 增加截面宽度； 10．在T 形截面梁的正截面承载力计算中，假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是（ A ）。 A. 均匀分布； B. 按抛物线形分布； C. 按三角形分布； D. 部分均匀，部分不均匀分布； 11．混凝土保护层厚度是指（ B ）。 A. 纵向钢筋内表面到混凝土表面的距离； B. 纵向钢筋外表面到混凝土表面的距离； C. 箍筋外表面到混凝土表面的距离； D. 纵向钢筋重心到混凝土表面的距离； 12.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若' 2s a x ≤,则说明 （ A ）。 A. 受压钢筋配置过多； B. 受压钢筋配置过少； C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服； D. 截面尺寸过大； 4.2判断题 1． 混凝土保护层厚度越大越好。（ × ） 2． 对于' f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面
选择题 1.（ C ）作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A.I状态; II。状态; C.IlI.状态; D.第II阶段; 2. ( A )作为受弯构件抗裂计算的依据。 A. Ia状态; B.IIa状态; C.III a状态; D.第II阶段; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A.Ia状态; B.IIa状态; C.II.状态; D.第I阶段; 4. ( B )受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的 A.少筋破坏; B.适筋破坏; C.超筋破坏; D.界限破坏; 5. ( C )下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限 A.ξ≤ξ; B.x≤ξgho; C.x≤2aj; D.ρ≤Pmax 6.( A )受弯构件正截面承载力计算中，截面抵抗矩系数a.取值为: A.ξ(1-0.5ξ); B.ξ(1+0.5ξ); C.1- 0.5ξ; D.1+0.5ξ; 7. ( C )受弯构件正截面承载力中，对于双筋截面，下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服 A. x≤ξgho; B. x>ξho; C. x≥2a; D. x< 2a; 8. ( D )受弯构件正截面承载力中，T形截面划分为两类截面的依据是。 A.计算公式建立的基本原理不同; B.受拉区与受压区截面形状不同; C.破坏形态不同; D.混凝士受压区的形状不同; 9.( C )提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是。 A.提高混凝士强度等级; B增加保护层厚度; C.增加截面高度;
D.增加截面宽度; 10.（ A ）在T形截面梁的正截面承载力计算中，假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝士的压应力分布是。 A.均匀分布; B.按抛物线形分布; C.按三角形分布; D.部分均匀，部分不均匀分布; 11.（ B ）混凝土保护层厚度是指 A.纵向钢筋内表面到混凝土表面的距离; B.纵向钢筋外表面到混凝土表面的距离; C.箍筋外表面到混凝士表面的距离; D.纵向钢筋重心到混凝士表面的距离; 12. ( A )在进行钢筋混凝士矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若x≤2a,则说明。 A.受压钢筋配置过多; B.受压钢筋配置过少; C.梁发生破坏时受压钢筋早已屈服; D.截面尺寸过大; 13.混凝土保护层厚度越大越好。( B ) A.对 B.错 C.不确定 14.对于x≤h,的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为b f的矩形截面梁，所以其配筋率应该按照ρ=A s/b f h0来计算。（ B ） A.对 B.错 C.不确定 15.板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。( B ) A.对 B.错 C.不确定 16.在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。( A ) A.对 B.错 C.不确定 17.双筋截面比单筋截面更经济适用。( B ) A.对 B.错 C.不确定 18.截面复核中，如果ξ>ξ，说明梁发生破坏，承载力为0。( B ) A.对 B.错 C.不确定 19.适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。( A ) A.对 B.错 C.不确定 20.正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第1I阶段。( B ) A.对 B.错 C.不确定 21.适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度与的确定依据是平截面假定。( A ) A.对 B.错 C.不确定 择） 22、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为（ B ），板内纵向受力钢筋直径为（ A ）。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm