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1、第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件掌握保證鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施。第七講教學(xué)目標(biāo):重點保證受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力的各種構(gòu)造措施。難點保證受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力的各種構(gòu)造措施。3.3.4保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施1.抵抗彎矩圖的概念(1)定義:按構(gòu)件實際配置的鋼筋所繪出的各正截面所能承受的彎矩圖形稱為抵抗彎矩圖,也叫材料圖。(2)繪制方法簡介設(shè)梁截面所配鋼筋總截面積為As,每根鋼筋截面積為Asi,則:§3.3斜截面承載力計算繪制抵抗彎矩圖時,以與設(shè)計彎矩圖相同的比例,將每根鋼筋在各正截面上的抵抗彎矩繪
2、在設(shè)計彎矩圖上,便可得到抵抗彎矩圖。在縱向受力鋼筋既不彎起又不截斷的區(qū)段內(nèi),抵抗彎矩圖是一條平行于梁縱軸線的直線。在縱向受力鋼筋彎起的范圍內(nèi),抵抗彎矩圖為一條斜直線段,該斜線段始于鋼筋彎起點,終于彎起鋼筋與梁縱軸線的交點。(3.3.16)(3.3.15)313221edgfhMU33簡支梁抵抗彎矩圖(3)抵抗彎矩圖與承載力的關(guān)系抵抗彎矩圖能包住設(shè)計彎矩圖,則表明沿梁長各個截面的正截面受彎承載力是足夠的。抵抗彎矩圖越接近設(shè)計彎矩圖,則說明設(shè)計越經(jīng)濟。使抵抗彎矩圖能包住設(shè)計彎矩圖,只是保證了梁的正截面受彎承載力。實際上,縱
3、向受力鋼筋的彎起與截斷還必須考慮梁的斜截面受彎承載力的要求。因此,施工時,鋼筋彎起和截斷位置必須嚴(yán)格按照施工圖。2.保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施(1)縱向受拉鋼筋截斷時的構(gòu)造對于正彎矩區(qū)段內(nèi)的縱向鋼筋,通常采用彎向支座(用來抗剪或承受負彎矩)的方式來減少多余鋼筋,而不應(yīng)將梁底部承受正彎矩的鋼筋在受拉區(qū)截斷。這是因為縱向受拉鋼筋在跨間截斷時,鋼筋截面面積會發(fā)生突變,混凝土中會產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,在縱筋截斷處提前出現(xiàn)裂縫。如果截斷鋼筋的錨固長度不足,則會導(dǎo)致粘結(jié)破壞,從而降低構(gòu)件承載力。對于連續(xù)梁和框架梁承受支座負彎矩的鋼
4、筋則往往采用截斷的方式來減少多余縱向鋼筋,但其截斷點的位置應(yīng)滿足兩個控制條件:一是該批鋼筋截斷后斜截面仍有足夠的受彎承載力,即保證從不需要該鋼筋的截面伸出的長度不小于l1;二是被截斷的鋼筋應(yīng)具有必要的錨固長度,即保證從該鋼筋充分利用截面伸出的長度不小于l2。l1和l2的值根據(jù)剪力大小按表3.3.1取用。鋼筋的延伸長度取l1和l2的較大值(圖3.3.7)。表3.3.1負彎矩鋼筋延伸長度的最小值注:l1為從該鋼筋理論截斷點伸出的長度,l2為從該鋼筋強度充分利用截面伸出的長度。max(20d,1.3h0)max(20d,h0
5、)1.2la+1.7h0截面條件l1l2V≤0.7ftbh020d1.2laV>0.7ftbh01.2la+h0,且按上述規(guī)定確定的截斷點仍位于負彎矩受拉區(qū)內(nèi)1)彎起點位置為了保證構(gòu)件的正截面受彎承載力,彎起鋼筋與梁軸線的交點必須位于該鋼筋的理論截斷點之外。同時,彎起鋼筋的實際起彎點必須伸過其充分利用點一段距離s,以保證縱向受力鋼筋彎起后斜截面的受彎承載力。彎起鋼筋在彎終點外應(yīng)有一直線段的錨固長度,以保證在斜截面處發(fā)揮其強度。《混凝土規(guī)范》規(guī)定,當(dāng)直線段位于受拉區(qū)時,其長度不小于20d。位于受壓區(qū)時不小于10d(d為彎
6、起鋼筋的直徑)。光面鋼筋的末端應(yīng)設(shè)彎鉤。為了防止彎折處混凝土擠壓力過于集中,彎折半徑應(yīng)不小于10d。3)鴨筋當(dāng)縱向受力鋼筋不能在需要的地方彎起或彎起鋼筋不足以承受剪力時,可單獨為抗剪設(shè)置彎起鋼筋。(3)縱向受力鋼筋在支座內(nèi)的錨固1)縱向受力鋼筋在支座內(nèi)的錨固長度①梁:受力鋼筋的錨固長度與支座邊截面的剪力有關(guān)。見表3.3.2②板:鋼筋深入支座的錨固長度las≥5d(d為受力鋼筋的直徑)。錨固條件V≤0.7ftbh0V>0.7ftbh0鋼筋類型光面鋼筋(帶彎鉤)5d15d帶肋鋼筋12dC25及以下混凝土,跨邊有集中力作用1
7、5d表3.3.2簡支支座的鋼筋錨固長度las注:①d為縱向受力鋼筋直徑;②跨邊有集中力作用,是指混凝土梁的簡支支座跨邊1.5h范圍內(nèi)有集中力作用,且其對支座截面所產(chǎn)生的剪力占總剪力值的75%以上。2)伸入梁支座內(nèi)錨固的縱筋數(shù)量伸入梁支座范圍內(nèi)錨固的縱向受力鋼筋的數(shù)量不宜少于2根,但梁寬b<100mm的小梁可為1根。注意:理論上講,簡支支座處彎矩等于零,縱向受力鋼筋的應(yīng)力也應(yīng)接近零,為什么下部縱向受力鋼筋在支座內(nèi)須有足夠的錨固長度呢?(1)支座以外的縱向受力鋼筋存在應(yīng)力,其向支座內(nèi)延伸的部份應(yīng)有一定的錨固長度,才能在支座
8、邊建立起承載所必須的應(yīng)力;(2)支座處彎矩雖較小,但剪力最大,在彎、剪共同作用下,容易在支座附近發(fā)生斜裂縫。使鋼筋拉應(yīng)力明顯增大(圖3.3.11)。3)錨固長度不足時的措施將縱向受力鋼筋的端部彎起,或采取附加錨固措施,如在鋼筋上加焊錨固鋼板或?qū)摻疃瞬亢附釉诹憾说念A(yù)埋件上等。(4)懸臂梁縱筋的彎起與截斷負彎矩鋼筋可以分批向下彎折并