第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算(3)

2019-03-28 20:57

12、抵抗弯矩图,也叫材料图,是按实际配置的纵向受力钢筋所确定的梁上各正截面所能抵抗的弯矩图形(简称MR图)。抵抗弯矩是构件的内在抵抗,它与构件的截面尺寸、纵向钢筋的数量及其布置有关。

(1)反映材料利用的程度。

显然,材料图越贴近弯矩图,表示材料利用程度越高;

(2)确定纵向受力钢筋的弯起数量和位置。

设计中,将跨中部分纵向钢筋弯起的目的有两个:一是用于斜截面抗剪,其数量和位置由受剪承载力计算确定;二是抵抗支座负弯矩。只有当材料图全部覆盖住弯矩图,各正截面受弯承载力才有保证;而要满足截面受弯承载力的要求,也必须通过作材料图才能确定弯起钢筋的数量和位置;

(3)确定纵向受力钢筋的截断位置。

通过绘制材料图还可确定纵向钢筋的理论断点及其延伸长度,从而确定纵向钢筋的实际截断位置。

13、若用弯起抗剪,则弯起点的位置应同时满足如下要求:如图4-4所示。

(1)满足斜截面抗剪要求:由抗剪计算确定;

(2)正截面抗弯的要求:材料图覆盖弯矩图。弯筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不需要该钢筋的理论断点(或不需要点)以外; (3)斜截面抗弯:弯起点应设置按正截面抗弯承载力计算该钢筋强度充分利用点以外,其距离应s?h02处;

当不满足斜截面抗剪承载力要求时,应适

当加密箍筋或增设鸭筋。 图4-4 钢筋弯起点的位置

14、当梁高大于700mm或腹板高hw?450mm时,应在梁的两个侧面沿梁高度配置直径不小于8mm 纵向构造钢筋(俗称腰筋)。每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%,且其间距不宜大于300~400mm。

(1)防止梁过高,混凝土外凸;

(2)控制由于混凝土收缩和温度变形在梁腹部产生的竖向裂缝; (3)控制拉区弯曲裂缝在梁腹部汇成宽度较大的裂缝。 15、如图4-5所示:

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图4-5 (a)吊筋;(b)鸭筋;(c)浮筋

(1)当纵向钢筋弯起不能满足正截面和斜截面受弯承载力和抗剪承载力要求时,可设置单独的仅作为受剪的弯起钢筋,称鸭筋。

(2)而不能采用仅在受拉区有较少水平段的锚固长度的浮筋的形式,以防止由于弯

起钢筋发生较大滑移使斜裂缝有过大的开展,甚至导致截面受剪承载力的降低。

(3)在次梁和主梁的相交处,由于主梁承受由次梁传来的集中荷载,其腹部可能出现斜裂缝,并引起局部破坏。因此规范规定应在集中荷载附近s?2h1?3b的长度范围内设置附加横向钢筋,以便将全部集中荷载传至梁的上部。

16、(1)只配箍筋和方案;

(2)即配箍筋又配弯起筋方案。

前者施工方便但不经济,后者将跨中多余部分的钢筋弯起用来抗剪,钢筋得到了充分的运用,抗剪钢筋配筋量较前者小,经济但施工麻烦。因此,工程实践当中,对于独立梁,一般设置采用后者,对于框架结构的梁一般选择前者,但也不绝对。即工程实践中二者都可以选择。

17、(1)钢筋混凝土梁下部纵向钢筋不允许截断,只能弯起。

(2)钢筋混凝土连续梁]框架梁支座截面的负弯矩纵向钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断时,其截断的位置如图4-6所示,及其延伸长度ld应满足表4-3的要求。

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图4-6 钢筋延伸长度和切断点 表4-3 钢弯矩钢筋的延伸长度ld

18、支座附近的剪力较大,在出现斜裂缝后,由于与斜裂缝相交的纵筋应力会突然增大,若纵筋伸入支座的锚固长度不够,将使纵筋滑移,甚至被从混凝土中拔出引起锚固破坏。为了防止这种破坏,要对纵向钢筋伸入支座的长度和数量有所要求。 19、当梁宽b?150mm时,不应少于2根;当梁宽b?150mm,可为1根。

20、简支梁下部纵筋伸入支座的锚固长度las(如图4-7)应满足表4-4的规定。

表4-4 简支梁纵筋锚固长度las

当纵筋伸入支座的锚固长度不符合表4-4的规定时,应采取下述专门锚固措施,伸入支座的水平长度不应小于5d。

(1)在梁端将纵向受力筋上弯,并将弯折后长度计入las内,如图4-8所示。

图4-7 纵筋锚固长度las 图4-8 纵筋向上弯折

(2)在纵筋端部加焊横向锚固钢筋或锚固钢板,如图4-9所示,此时可将正常锚固长度减少5d。

(3)将钢筋端部焊接在梁端的预埋件上,如图4-10所示。

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图4-9 端部加焊钢筋或钢板

图4-10 纵筋与预埋件焊接 图4-11 梁纵筋在中间支座的锚固

21、(1)上部纵向钢筋应贯穿中间支座或中间节点范围; (2)下部纵向钢筋根据其受力情况,分别采用不同的锚固长度:

①当计算中不利用其强度时,对光面钢筋las?15d,对月牙纹钢筋取las?12d,并在满足上述条件的前提下,一般均伸至支座中心线;

②当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时(支座受正弯矩作用),其伸入支座的锚固长度不应小于la;

③当计算中充分利用钢筋的抗压强度时(支座受负弯矩按双筋截面梁计算配筋时),其伸入支座的锚固长度不就小于0.7la。

22、 弯起钢筋的弯终点外应留有锚固长度,其长度在受拉区不应小于20d,在受压区不应小于10d;对光面钢筋在末端尚应设置弯钩,如图4-12所示,位于梁底层两侧的钢筋不应弯起。

图4-12 弯起钢筋端部构造 (a)受拉区;(b)受压区

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23、(1)封闭式箍筋:采用135度弯钩;

(2)当T形截面梁翼缘顶面另有横向受拉钢筋时,也可采用开口式箍筋。如图4-13所示。

24、梁内箍筋的肢数如何确定?

梁内一般采用双肢箍筋。当梁的宽度大于400mm,且一层内的纵向受压钢筋多于4根时,应设置得合箍筋(四肢箍);当梁的宽度很小时,也可采用单肢箍。如图4-14

图4-13 箍筋形式 图4-14 箍筋肢数

五、计算题:

4-1 解题思路:受弯构件斜截面抗剪承载力设计题,承受均布荷载,采用抗剪承载力的一般公式计算,有两种方案可供选择,即仅配箍筋的方案和即配箍筋又配弯起筋的方案。从设计和施工方便角度考虑,采用前者,从经济角度考虑,则采用后者。

22【解】 fc?11.9N/mm,ft?1.27N/mm,fy?360N/mm,

2fyv?300N/mm ,h0?500?35?465mm

21、内力计算

支座边缘处截面的剪力设计值为:V?2、验算截面尺寸是否满足要求 hwb?465250?1.86?4,

12qln?12?90(4.2?0.24)?178.2KN

0.25?cfcbh0?0.25?1.0?11.9?250?465?345.84KN?V?178.2KN

截面尺寸满足要求

3、验算是否需要按计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.27?250?465?103.35KN?V?178.2KN

所以应按计算配置箍筋 4、箍筋计算:

(1)按仅配置箍筋方案

①计算单位长度上的箍筋面积

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