受弯构件的截面形式与构造

青海大学结构设计原理结构设计原理张萌洁青海大学土木工程学院教授班级：交通2011(1、2)青海大学结构设计原理3受弯构件正截面承载力计算重点：3.1受弯构件的截面形式与构造3.2受弯构件正截面受力全过程和破坏形态3.3受弯构件正截面承载力计算原则3.4单筋矩形截面受弯构件3.5双筋矩形截面受弯构件3.6T形截面受弯构件青海大学结构设计原理3.1受弯构件的截面形式与构造基本概念：钢筋混凝土梁和板是典型的受弯构件，在桥梁工程中应用很广泛，例如：中小跨经梁或板式桥上部结构中承重的梁和板、人行道板、行车道板等均为受弯构件。受弯构件主要是指梁与板。与构件轴线相垂直的截面称为正截面；与构件轴线斜交的截面称为斜截面。青海大学结构设计原理3.1受弯构件的截面形式与构造受弯构件正截面承载力计算就是根据受弯构件所承受的弯矩组合设计值Md来对来对构件进行设计，包括确定截面尺寸、材料强度、钢筋的布置及数量。重点：3.1.1截面形式和尺寸3.1.2受弯构件的钢筋构造青海大学结构设计原理3.1.1截面形式和尺寸结构中常用的梁、板是典型的受弯构件。仅在截面的受拉区配置受力钢筋的钢筋混凝土构件称为单筋受弯构件；在受拉区及受压区均配置受力钢筋的钢筋混凝土构件称为双筋受弯构件。青海大学结构设计原理截面形式和钢筋布置青海大学结构设计原理工程实例青海大学结构设计原理板的截面尺寸与构造：分为整体现浇板和预制板板宽：现浇单向板为矩形截面，宽度b取单位宽度（b=1000mm）；预制板宽度，一般控制在b=1～1.5m。板厚：h由其控制截面上的最大弯矩和板的刚度要求确定《公路桥规》规定了各种板的最小厚度：空心板桥的顶板和底板厚度，均不应小于80mm。人行道板的厚度，就地浇筑的混凝土板不应小于80mm，预制混凝土板不应小于60mm。青海大学结构设计原理梁的截面尺寸与构造要求：分为现浇梁和预制梁梁的截面尺寸先根据梁的跨度和荷载、工程经验初步确定，然后通过计算确定。尺寸选用原则：（1）钢筋混凝土现浇矩形截面梁，梁宽一般采用120mm、150mm、180mm、200mm、220mm、250mm等尺寸，其后梁高h≤800mm时可按50mm一级增加，梁高h800mm时可按100mm一级增加。整体现浇矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～2.5矩形梁的高度一般可取梁跨度（即高跨比）的1/10～1/18青海大学结构设计原理梁的截面尺寸与构造要求：（2）T形截面梁的高宽比h/b一般取2.5～4.0（此处b为肋宽）。T形截面梁的高跨比（高度与跨径之比）一般为h/L=1/11～1/16。T形截面梁翼缘悬臂端的厚度不应小于100mm；翼缘根部厚度不应小于梁高的1/10，当该处设有承托时，承托的加厚部分可计算在内。青海大学结构设计原理3.1.2受弯构件的钢筋构造钢筋混凝土梁（板）正截面受弯矩作用时，中和轴以上受压，中和轴以下受拉。青海大学结构设计原理基本概念3.1.2受弯构件的钢筋构造1、配筋率：构件的配置钢筋的多少通常用的截面配筋率表示，截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与混凝土截面有效面积的的比值（用百分比％表示）。0bhAs青海大学结构设计原理基本概念3.1.2受弯构件的钢筋构造1、钢筋混凝土保护层（c）：指的是钢筋边缘至构件截面表面间最短距离。作用：为了保护钢筋不直接受到大气的侵蚀和其他环境因素的作用，同时，也使得钢筋和混凝土之间保证有良好的粘结，其厚度根据构件及其所处环境条件确定（见书后附表1－8）。青海大学结构设计原理1、板的钢筋研究对象：现浇整体式桥面板、现浇或预制的人行道板或肋板式桥的桥面板。肋板式的桥面板可分为周边支承板和悬臂板。3.1.2.1受弯构件的钢筋构造—板的钢筋青海大学结构设计原理1、板的钢筋单向板/双向板对于周边支承的桥面板，当长短边之比大于或等于2时，受力以短边方向为主，称为单向板；反之称为双向板3.1.2受弯构件的钢筋构造—板的钢筋青海大学结构设计原理1、板的钢筋行车道板内主钢筋直径不宜小于10mm。人行道板内的主钢筋直径不宜小于8mm。板内主钢筋间距不应大于200mm行车道板内主钢筋可在沿板高中心纵轴线的1/4～1/6计算跨径处按30°～45°弯起。通过支点的不弯起的主钢筋，每米板宽内不少于三根，并不少于主钢筋筋截面面积的1/4。青海大学结构设计原理1、板的钢筋主钢筋：行车道板内主钢筋直径不宜小于10mm。人行道板内的主钢筋直径不宜小于8mm。板内主钢筋间距不应大于200mm行车道板内主钢筋可在沿板高中心纵轴线的1/4～1/6计算跨径处按30°～45°弯起。通过支点的不弯起的主钢筋，每米板宽内不少于三根，并不少于主钢筋筋截面面积的1/4。青海大学结构设计原理1、板的钢筋分布钢筋：行车道板内应设置垂直主钢筋的分布钢筋。分布钢筋设在主钢筋的内侧，其直径不应小于8mm，间距不应大于200mm，截面面积不宜小于设置分布钢筋的板的截面面积的0.1%。在主钢筋的弯折处，应布置分布钢筋。人行道板内分布钢筋直径不应小于6mm，其间距不应大于200mm。双向板两个方向同时承受弯矩，两个方向均应设置主钢筋青海大学结构设计原理1、梁的钢筋梁内钢筋骨架的形成，一般由绑扎和焊接两种形式。绑扎钢筋如下图示，梁内钢筋一般有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋及架立钢筋组成。3.1.2受弯构件的钢筋构造—梁的钢筋青海大学结构设计原理1、梁的钢筋焊接钢筋3.1.2受弯构件的钢筋构造—梁的钢筋青海大学结构设计原理2、梁的钢筋主筋：直径为14～32mm，最大不超过40mm。因为钢筋过粗不仅焊接、弯折困难，而且对抗裂不利。当采用两种不同直径的钢筋时直径相差至少2mm以上，以便于在施工中识别。保护层厚度：当受力筋保护层的厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不大于6mm，间距不大于100mm的钢筋网。钢筋层数：绑扎钢筋，层数不宜多于3～4层。焊接钢筋，层数一般不超过6层，以充分发挥钢筋的强度。布筋的原则为由下至上，下粗上细，左右对称布置。3.1.2受弯构件的钢筋构造—梁的钢筋青海大学结构设计原理2、梁的钢筋钢筋与钢筋间的净距：对于绑扎钢筋，当受力筋为三层及以下时，不小于30mm，同时不小于钢筋直径。若受力筋为三层以上时应不小于40mm及1.25倍的钢筋直径。青海大学结构设计原理2、梁的钢筋钢筋与钢筋间的净距：焊接钢筋，水平方向的净距同样应不小于40mm及1.25倍的钢筋直径。青海大学结构设计原理2、梁的钢筋构造钢筋：包括架立钢筋和水平纵向钢筋架立钢筋：作用：为固定箍筋并与受力钢筋连成钢筋骨架，直径：架立筋的直径一般为10～14mm。对于焊接钢筋骨架，一般受力钢筋均较大，架立钢筋也稍大些，通常取16～25mm。水平纵向钢筋：作用：在梁侧面发生混凝土裂缝后，可以减小混凝土裂缝宽度；直径和面积：一般采用6mm～8mm光圆钢筋。梁内纵向水平钢筋的总截面面积，取（0.1％～0.2%）bh。青海大学结构设计原理2、梁的钢筋抗剪钢筋：梁内还有箍筋、弯起钢筋和斜筋，这些钢筋的作用主要是抵抗剪力，箍筋的直径不宜小于8mm和1/4主筋直径。箍筋直径：不宜小于8mm和主钢筋直径的1/4。箍筋形式：