013第三章 钢筋混凝土受弯构件

第三章钢筋混凝土受弯构件掌握保证钢筋混凝土受弯构件斜截面受弯承载力的构造措施。第七讲教学目标：重点保证受弯构件斜截面受弯承载力的各种构造措施。难点保证受弯构件斜截面受弯承载力的各种构造措施。3.3.4保证斜截面受弯承载力的构造措施1.抵抗弯矩图的概念（1）定义：按构件实际配置的钢筋所绘出的各正截面所能承受的弯矩图形称为抵抗弯矩图，也叫材料图。（2）绘制方法简介设梁截面所配钢筋总截面积为As，每根钢筋截面积为Asi，则:§3.3斜截面承载力计算绘制抵抗弯矩图时，以与设计弯矩图相同的比例，将每根钢筋在各正截面上的抵抗弯矩绘在设计弯矩图上，便可得到抵抗弯矩图。在纵向受力钢筋既不弯起又不截断的区段内，抵抗弯矩图是一条平行于梁纵轴线的直线。在纵向受力钢筋弯起的范围内，抵抗弯矩图为一条斜直线段，该斜线段始于钢筋弯起点，终于弯起钢筋与梁纵轴线的交点。uuMAAMssii（3.3.16）bfAfhfAMsc1y0ysu2（3.3.15）q2max81qlM313221edgfh05.1hS33简支梁抵抗弯矩图（3）抵抗弯矩图与承载力的关系抵抗弯矩图能包住设计弯矩图，则表明沿梁长各个截面的正截面受弯承载力是足够的。抵抗弯矩图越接近设计弯矩图，则说明设计越经济。使抵抗弯矩图能包住设计弯矩图，只是保证了梁的正截面受弯承载力。实际上，纵向受力钢筋的弯起与截断还必须考虑梁的斜截面受弯承载力的要求。因此，施工时，钢筋弯起和截断位置必须严格按照施工图。2.保证斜截面受弯承载力的构造措施（1）纵向受拉钢筋截断时的构造对于正弯矩区段内的纵向钢筋，通常采用弯向支座（用来抗剪或承受负弯矩）的方式来减少多余钢筋，而不应将梁底部承受正弯矩的钢筋在受拉区截断。这是因为纵向受拉钢筋在跨间截断时，钢筋截面面积会发生突变，混凝土中会产生应力集中现象，在纵筋截断处提前出现裂缝。如果截断钢筋的锚固长度不足，则会导致粘结破坏，从而降低构件承载力。对于连续梁和框架梁承受支座负弯矩的钢筋则往往采用截断的方式来减少多余纵向钢筋，但其截断点的位置应满足两个控制条件：一是该批钢筋截断后斜截面仍有足够的受弯承载力，即保证从不需要该钢筋的截面伸出的长度不小于l1；二是被截断的钢筋应具有必要的锚固长度，即保证从该钢筋充分利用截面伸出的长度不小于l2。l1和l2的值根据剪力大小按表3.3.1取用。钢筋的延伸长度取l1和l2的较大值（图3.3.7）。表3.3.1负弯矩钢筋延伸长度的最小值注：l1为从该钢筋理论截断点伸出的长度，l2为从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度。max（20d，1.3h0）max（20d，h0）1.2la+1.7h0截面条件l1l2V≤0.7ftbh020d1.2laV＞0.7ftbh01.2la+h0,且按上述规定确定的截断点仍位于负弯矩受拉区内07.0bhfVt1）弯起点位置为了保证构件的正截面受弯承载力，弯起钢筋与梁轴线的交点必须位于该钢筋的理论截断点之外。同时，弯起钢筋的实际起弯点必须伸过其充分利用点一段距离s，以保证纵向受力钢筋弯起后斜截面的受弯承载力。弯起钢筋在弯终点外应有一直线段的锚固长度，以保证在斜截面处发挥其强度。《混凝土规范》规定，当直线段位于受拉区时，其长度不小于20d。位于受压区时不小于10d（d为弯起钢筋的直径）。光面钢筋的末端应设弯钩。为了防止弯折处混凝土挤压力过于集中，弯折半径应不小于10d。3）鸭筋当纵向受力钢筋不能在需要的地方弯起或弯起钢筋不足以承受剪力时，可单独为抗剪设置弯起钢筋。（3）纵向受力钢筋在支座内的锚固1）纵向受力钢筋在支座内的锚固长度①梁：受力钢筋的锚固长度与支座边截面的剪力有关。见表3.3.2②板：钢筋深入支座的锚固长度las≥5d（d为受力钢筋的直径）。锚固条件V≤0.7ftbh0V＞0.7ftbh0钢筋类型光面钢筋（带弯钩）5d15d带肋钢筋12dC25及以下混凝土，跨边有集中力作用15d表3.3.2简支支座的钢筋锚固长度las注：①d为纵向受力钢筋直径；②跨边有集中力作用，是指混凝土梁的简支支座跨边1.5h范围内有集中力作用，且其对支座截面所产生的剪力占总剪力值的75%以上。2）伸入梁支座内锚固的纵筋数量伸入梁支座范围内锚固的纵向受力钢筋的数量不宜少于2根，但梁宽b＜100mm的小梁可为1根。注意：理论上讲，简支支座处弯矩等于零，纵向受力钢筋的应力也应接近零，为什么下部纵向受力钢筋在支座内须有足够的锚固长度呢？（1）支座以外的纵向受力钢筋存在应力，其向支座内延伸的部份应有一定的锚固长度，才能在支座边建立起承载所必须的应力；（2）支座处弯矩虽较小，但剪力最大，在弯、剪共同作用下，容易在支座附近发生斜裂缝。使钢筋拉应力明显增大（图3.3.11）。3）锚固长度不足时的措施将纵向受力钢筋的端部弯起，或采取附加锚固措施，如在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端的预埋件上等。（4）悬臂梁纵筋的弯起与截断负弯矩钢筋可以分批向下弯折并锚固在梁的下边（其弯起点位置和钢筋端部构造按前述弯起钢筋的构造确定），但必须有不少于2根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折不小于12d（图3.3.12）。挑梁端部钢筋构造小结：1.抵抗弯矩图的概念；2.保证斜截面受弯承载力的构造措施。作业布置：预习：§3.4；思考题：3.14、3.15。结束！谢谢大家！