(74)--第四章 受弯构件正截面承载力计算4.1.pdf

1 第四章第四章 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算 4.14.1 受弯构件受弯构件的一般构造要求的一般构造要求 4.1.1 4.1.1 梁的截面形式和构造要求梁的截面形式和构造要求 常见的梁截面形式有矩形、常见的梁截面形式有矩形、T T 形、工形、箱形、形、形、工形、箱形、形、L L 形、形等。考虑到施工方便和形、形等。考虑到施工方便和结构整体性要求，工程中也常采用预制和现浇结合的施工工艺，形成叠合梁或叠合板。梁的结构整体性要求，工程中也常采用预制和现浇结合的施工工艺，形成叠合梁或叠合板。梁的常见截面形式见图常见截面形式见图 4.14.1。(e)预制板预制梁后浇混凝土(d)(c)(b)(a)图图 4.1 4.1 梁的常见截面形式梁的常见截面形式 （a a）矩形截面；（）矩形截面；（b b）T T 形截面；（形截面；（c c）倒）倒 L L 形截面；（形截面；（d d）I I 形截面；（形截面；（e e）叠合）叠合梁梁 梁的一般构造要求如下：梁的一般构造要求如下：（1 1）梁的）梁的高跨比和高宽比高跨比和高宽比 梁的高跨比梁的高跨比。根据刚度要求和设计经验，梁的高跨比可参考表。根据刚度要求和设计经验，梁的高跨比可参考表 4.14.1 选择。选择。表表 4.1 4.1 梁的高跨比选择梁的高跨比选择 构件类型构件类型 简支简支 梁端连续梁端连续 悬臂悬臂 独立梁或整体肋形独立梁或整体肋形梁的主梁梁的主梁 11128 11148 16 整体肋形梁的次梁整体肋形梁的次梁 111810 112012 18 梁的高宽比梁的高宽比。矩形截面梁的高宽比。矩形截面梁的高宽比h b一般取一般取 2.02.03.53.5；T T 形截面梁的形截面梁的h b一般取一般取 2.02.0-4.04.0（此处（此处b为梁肋宽）。为梁肋宽）。矩形截面的宽度或矩形截面的宽度或 T T 形截面的肋宽形截面的肋宽 b b：一般为一般为 100100mm、120120mm、150150mm、（、（180180mm）、）、200200mm、（、（220220mm）、）、250250mm和和 300300mm，大于，大于 300300mm以以 5050mm为级差增加。括号中的数为级差增加。括号中的数值仅用于木值仅用于木模。模。梁高梁高 h h：250250mm、300300mm、350350mm、750750mm、800800mm、900900mm、10001000mm等尺寸。等尺寸。800800mm以下的级差为以下的级差为 5050mm，以上的为，以上的为 100100mm。（2 2）保护层厚度）保护层厚度 c c。梁最外层钢筋（有箍筋时从箍筋外皮算起）至混凝土表面的距离为钢筋的混凝土保护层梁最外层钢筋（有箍筋时从箍筋外皮算起）至混凝土表面的距离为钢筋的混凝土保护层厚度厚度，用，用 c c 表示，其值应满足规范规定的最小保护层厚度的规定（见附表表示，其值应满足规范规定的最小保护层厚度的规定（见附表 A12A12），且不小），且不小 2 于受力钢筋的直径于受力钢筋的直径d。（3 3）截面有效高度）截面有效高度0h。截面有效高度截面有效高度0shha或或0shha。其中其中sa和和sa为下部和上部受力钢筋的合力作用点距截面较近边沿的距离，可根据保护层为下部和上部受力钢筋的合力作用点距截面较近边沿的距离，可根据保护层厚度和所配纵向钢筋的直径计算确定。厚度和所配纵向钢筋的直径计算确定。为了设计方便，一般取为了设计方便，一般取单排钢筋单排钢筋时为时为 4040mm，双排钢筋双排钢筋时为时为 6565mm。（4 4）梁的腹板高度）梁的腹板高度wh。矩形截面梁矩形截面梁的腹的腹板高度板高度wh=0h（见图（见图 4.24.2（b b）；）；T T 形截面形截面取有效高度取有效高度wh为为0h减去翼缘高度（见图减去翼缘高度（见图 4.24.2（c c）；）；工字形截面工字形截面取腹板净高（见图取腹板净高（见图 4.24.2（d）。）。（a a）梁腹板裂缝；）梁腹板裂缝；（b b）矩形截面；）矩形截面；（c c）T T 形截面；形截面；（d d）工字形截面）工字形截面 图图 4.2 4.2 梁侧面纵向构造钢筋梁侧面纵向构造钢筋 （5 5）纵向受力钢筋）纵向受力钢筋。梁底部纵向受力钢筋一般不少于梁底部纵向受力钢筋一般不少于 2 2 根，常用钢筋的直径为根，常用钢筋的直径为 10103232mm。钢筋数量较多时，。钢筋数量较多时，可多层配置。可多层配置。（6 6）架立钢筋）架立钢筋。当梁内部配置箍筋，且在梁上部箍筋转角处无纵向受力钢筋时，需配置架立钢筋。当梁内部配置箍筋，且在梁上部箍筋转角处无纵向受力钢筋时，需配置架立钢筋。架立筋的作用架立筋的作用：形成钢筋骨架、承受温度和收缩应力等。形成钢筋骨架、承受温度和收缩应力等。架立筋的根数架立筋的根数：在绑扎骨架配筋中，采用双肢箍筋时，架立钢筋为在绑扎骨架配筋中，采用双肢箍筋时，架立钢筋为 2 2 根；采用四肢箍筋根；采用四肢箍筋 时，架立钢筋为时，架立钢筋为 4 4 根。根。架立筋的架立筋的直径直径：当梁的跨度当梁的跨度4lm时，架立筋直径不宜小于时，架立筋直径不宜小于 8 8mm；当当l为为 4 46 6m时，架立筋直径不应小于时，架立筋直径不应小于 1010mm；当当6lm时，架立筋直径不宜小于时，架立筋直径不宜小于 1212mm。架立钢筋与受力钢筋的搭接长度架立钢筋与受力钢筋的搭接长度：当架立钢筋直径小于当架立钢筋直径小于 1010mm时为时为 100100mm；当架立钢筋直径大于当架立钢筋直径大于 1010mm时为时为 150150mm。（7 7）钢筋净间距）钢筋净间距。梁上部钢筋水平方向梁上部钢筋水平方向的净间距的净间距2d不应小于不应小于 3030mm和和 1.51.5d；梁下部钢筋水平方向梁下部钢筋水平方向的净间距的净间距1d不应小于不应小于 2525mm和和d。当下部钢筋多于两层时，层与层之间的净间距当下部钢筋多于两层时，层与层之间的净间距3d不应小于不应小于 2525mm和和d，两层以上钢筋水，两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍增大一倍；当上部钢筋多于两层时，层与层之间的净间距当上部钢筋多于两层时，层与层之间的净间距4d不应小于不应小于 3030mm和和 1.51.5d。其中。其中d为钢为钢筋的最大直径。见图筋的最大直径。见图 4.34.3。3 asddd25mmd33d1d 25mmd且d44d 30mm1.5d且1.5d30mmd24ddcdv2dd22dd33d11dvdddcd1vddcsafhasbsah箍筋受力钢筋受力钢筋ash0h受力钢筋架立钢筋箍筋 （a a）（b b）图图 4.3 4.3 梁截面配筋构造梁截面配筋构造 （a a）下部受力钢筋；（）下部受力钢筋；（b b）上部受力钢筋）上部受力钢筋 （8 8）并筋）并筋。在梁的配筋密集区域，当受力钢筋单根布置导致混凝土难以浇筑密实时，为方便施工，在梁的配筋密集区域，当受力钢筋单根布置导致混凝土难以浇筑密实时，为方便施工，可采用两根或三根钢筋一起配置的并筋形可采用两根或三根钢筋一起配置的并筋形式，如图式，如图 4.44.4 所示。所示。并筋数量并筋数量：对直径不大于对直径不大于 2828mm的钢筋，并筋数量不宜超过的钢筋，并筋数量不宜超过 3 3 根；根；对直径为对直径为 3232mm的钢筋，并筋数量宜为的钢筋，并筋数量宜为 2 2 根；根；直径为直径为 3636mm的钢筋不宜并筋。的钢筋不宜并筋。钢筋并筋的等效直径钢筋并筋的等效直径ed：等直径双并筋等直径双并筋dde2；等直径三并筋等直径三并筋dde3，其中，其中d为单根钢筋的直径。为单根钢筋的直径。（a a）（b b）图图 4.4 4.4 钢筋的并筋钢筋的并筋 （a a）一般配筋；（）一般配筋；（b b）并筋）并筋 （9 9）腰筋）腰筋。当梁的腹板高度当梁的腹板高度wh不小于不小于 450450mm时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋（也时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋（也称为“称为“腰筋腰筋”），以防止或减小梁腹的裂缝（见图”），以防止或减小梁腹的裂缝（见图 4.24.2（a a）。）。每侧纵向构造钢筋的每侧纵向构造钢筋的间距间距不宜大于不宜大于 200200mm，直径直径一般不宜小于一般不宜小于 1010mm，截面面积截面面积不应不应小于腹板截面面积（小于腹板截面面积（wbh）的）的 0.1%0.1%，但当梁宽较大时可以适当放松。梁两侧的纵向构造钢筋，但当梁宽较大时可以适当放松。梁两侧的纵向构造钢筋 4 宜用宜用拉筋拉筋连接，拉筋直径宜与箍筋相同，间距一般为箍筋间距的连接，拉筋直径宜与箍筋相同，间距一般为箍筋间距的 2 2 倍。倍。4.4.1 1.2 2 板的板的截面形式和截面形式和构造要求构造要求 常见的板有现浇矩形板、预制空心板、预制槽形板等常见的板有现浇矩形板、预制空心板、预制槽形板等，如图，如图 4.54.5 所示所示。图图 4.5 4.5 板板的常见的常见截面形式截面形式 （a a）空心板；空心板；（b b）现浇板；现浇板；（c c）槽形板槽形板 板的基本构造要求如下：板的基本构造要求如下：（1 1）钢筋直径钢筋直径：通常为通常为 6 61212mm，当当板厚度较大时，钢筋直径可用板厚度较大时，钢筋直径可用 14141818mm。（2 2）受力钢筋的间距受力钢筋的间距（s）：当板厚当板厚 h h150150mm时，应为时，应为 7070200200mm；当板厚当板厚 h h150150mm时，应为时，应为 7070mm1.5h1.5h，且不宜大于，且不宜大于 250250mm。（3 3）垂直于受力钢筋的方向应布置垂直于受力钢筋的方向应布置分布钢筋分布钢筋（如图如图 4.64.6 所示）所示）；分布钢筋的作用：分布钢筋的作用：以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定受力钢筋的以便将荷载均匀地传递给受力钢筋，并便于在施工中固定受力钢筋的位置，同时也可抵抗温度变化和混凝土收缩等产生的应力。位置，同时也可抵抗温度变化和混凝土收缩等产生的应力。分布钢筋分布钢筋的直径的直径一般不小于一般不小于 6 6mm，间距间距不宜大于不宜大于 250250mm；单位宽度上的配筋不宜小于；单位宽度上的配筋不宜小于受力钢筋的受力钢筋的 15%15%，且配筋率，且配筋率不宜小于不宜小于 0.15%0.15%。在温度、收缩应力较大的现浇板区域，应在板表在温度、收缩应力较大的现浇板区域，应在板表面双向布置防裂面双向布置防裂钢筋钢筋，配筋率不宜小于配筋率不宜小于 0.10%0.10%，间距不宜大于，间距不宜大于 200200mm。（4 4）板的板的混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度是指最外层钢筋是指最外层钢筋外外边缘至板边混凝土表面的距离边缘至板边混凝土表面的距离c，其值应，其值应满足附表满足附表 A12A12 中最小保护层厚度的规定，且不应小于受力钢筋中最小保护层厚度的规定，且不应小于受力钢筋的的直径直径d，如图，如图 4.4.6 6 所示。受所示。受力钢筋的形心至截面受力钢筋的形心至截面受拉拉混凝土边缘的距离混凝土边缘的距离为为sa，取取sa=/2cd，其中，其中d为受力钢筋直径为受力钢筋直径，则截面有效高度则截面有效高度0shha。s0ahh受力钢筋分布钢筋Cs分布钢筋受力钢筋 图图 4.4.6 6 板截面配筋构造板截面配筋构造 梁和板的更多构造要求可参见梁和板的更多构造要求可参见 规范规范 9.29.2 和和 9.19.1 条条规定规定，以及，以及有关结构设计构造手有关结构设计构造手册册等等。