2.3钢筋混凝土梁的设计课件.ppt

1、 任务三：任务三：钢筋混凝土梁的设计钢筋混凝土梁的设计 一钢筋混凝土梁的构造二梁桥的荷载横向分布系数计算三主梁的内力计算四双筋矩形梁主筋设计及复核五单筋T形梁的钢筋设计六T梁全梁承载能力复核七钢筋混凝土受弯构件变形和裂缝宽度计算八制作钢筋混凝土T梁的钢筋模型一钢筋混凝土梁的构造一钢筋混凝土梁的构造 （一）截面形式及尺寸（一）截面形式及尺寸 梁的截面常采用矩形、形、工字梁的截面常采用矩形、形、工字形、箱形等形式。形、箱形等形式。 中等跨径时采用形截面，大跨径中等跨径时采用形截面，大跨径时采用工字形、箱形等截面。时采用工字形、箱形等截面。钢筋混凝土受弯构件的构造要求钢筋混凝土受弯构件的构造要求尺寸

2、：尺寸： 矩形截面的宽度，一般取矩形截面的宽度，一般取150mm、180mm、200mm、250,以后按以后按50mm为一级增加；当为一级增加；当梁高超过梁高超过800mm时，以时，以100mm为一级增加。为一级增加。矩形梁的高宽比一般为矩形梁的高宽比一般为2.53。 T形截面的高度与梁的跨度、间距及荷载大小形截面的高度与梁的跨度、间距及荷载大小有关。常用的高跨比为有关。常用的高跨比为1/201/10。梁采用。梁采用焊接骨架时腹板宽度一般取焊接骨架时腹板宽度一般取160220。钢筋混凝土简支梁的钢筋骨架钢筋混凝土简支梁的钢筋骨架 w（二）钢筋构造（二）钢筋构造梁内钢筋种类梁内钢筋种类 作用作用

3、 主钢筋：主钢筋： 承受拉力（双筋中也承受压力）承受拉力（双筋中也承受压力） 弯起钢筋：弯起钢筋： 承受斜截面剪力承受斜截面剪力 箍筋箍筋: 承受斜截面剪力，同时固定主承受斜截面剪力，同时固定主筋、联接受压混凝土共同工作筋、联接受压混凝土共同工作 架立钢筋：架立钢筋： 形成骨架形成骨架 纵向水平筋纵向水平筋(h1m) ：防止收缩及温度裂缝防止收缩及温度裂缝 梁主钢筋净距和混凝土保护层梁主钢筋净距和混凝土保护层 (三层及三层以下)30mm(三层以上)40mm1.25d净距Snd(30mm)20mmSn主钢筋净距Sn 15mm(20mm)架立筋(40mm)30mm主钢筋 15mm( 20mm) 3

4、0mm(40mm)箍筋箍筋水平纵向钢筋 40mm 1.25d 为了防护钢筋免于锈蚀，主钢筋至为了防护钢筋免于锈蚀，主钢筋至构件边缘的净距，应符合构件边缘的净距，应符合桥规桥规JTG D62规定的钢筋最小混凝土规定的钢筋最小混凝土保护厚度要求。主钢筋的最小混凝保护厚度要求。主钢筋的最小混凝土保护层厚度，土保护层厚度，级环境条件为级环境条件为30mm，级环境条件为级环境条件为40mm。w钢筋骨架：钢筋骨架： 绑扎和焊接两种绑扎和焊接两种w适用：适用： 绑扎用于整体现浇；绑扎用于整体现浇；w焊接用于预制装配式结构，先焊成平面骨焊接用于预制装配式结构，先焊成平面骨架，再形成立体骨架。架，再形成立体骨架

5、。焊接钢筋骨架示意图焊接钢筋骨架示意图 纵向钢筋斜筋弯起钢筋斜筋架立钢筋5d5d5d5d2.5d5d5d5d5d2.5d2.5dw注意：注意： 桥规桥规规定：受力钢筋直径大于规定：受力钢筋直径大于25cm及轴心受拉、小偏心受拉构件，不应采用绑及轴心受拉、小偏心受拉构件，不应采用绑扎接头。扎接头。w焊接时：焊接时： 焊缝长度应满足规范要求焊缝长度应满足规范要求 二梁桥的荷载横向分布系数计算二梁桥的荷载横向分布系数计算荷载横向分布系数m：表示某根主梁所承担的最大荷载是某个轴重的倍数。即（1）杠杆原理法基本假定：桥面板在主梁梁肋处断开，当作横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁考虑。适用条件：计算荷载位于

6、靠近主梁支点时的荷载横向分布系数m0PPmmax qqm 210rrm0汽车人群（2）刚性横梁法（偏心受压法）基本假定基本假定:将多梁式桥梁简化为由纵梁及横梁组成的梁格，计算各主梁在外荷载作用下分到的荷载适用条件：适用条件：桥梁较窄时(B/L Mmax且其他条件不能改变时, 用双筋。 双筋用钢量较大, 故h0=has (5060mm) 利用基本公式求解: sdssdscdfAfAbxf )()2(s0sds0cdahfAxhbxfM两个方程, 三个未知数, 无法求解。 截面尺寸及材料强度已定, 先应充分发挥混凝土的作用, 不足部分才用受压钢筋As来补充。 令x = xb = bh0这样才能使A

7、s+As最省。将上式代入求得: )()5 . 01 (s0ybb20c1sahfbhfMA将As代入求得As: yys0bc1sffAhbfA情况II: 已知, bh, fcm, fy, fy , M 及As, 求As：解: 两个方程解两个未知数由式(3-21)求x )(20c1s0yssbhfahfAMs211x = h0 当当2as b yys0c1sffAhbfA说明As太少, 应加大截面尺寸或按As未知的情况I分别求As及As。当当 b将上式求的代入求As说明As过大, 受压钢筋应力达不到fy，此时可假定:sax2 )(s0ysahfMA或当As= 0的单筋求As:20c1sbhfM取

8、较小值。令： y0c1sfhbfA当当x 2as双筋矩形截面的应力图形也可以采用分解的办法求解：(a)(b)(c)1fcbxM1fcasxasAs fyAs fyM1asAs fyh0 asAs1 fyasAs1 fyAshxbAshAsAs1bhAs2bxM21fch0 x/2xAs2 fyM = M1 + M2As = As1 + As2M1 = As fy(h0as)M2 = M M12s220c122sAbhfM双筋矩形截面梁的设计同样可以利用单筋矩形梁的表格法(s, , s)。图中图中:式中式中: As1 截面复核:已知：bh, fc, fy, fy, As, As解：求x截面处于适

9、筋状态, 将x代入求得 )()2(s0ys0c1uahfAxhbxfM求： Mu当2asxbh0 )(s0ysuahfAM截面此时As并未充分利用，求得及按单筋求得的Mu取两者的较大值作为截面的Mu。截面处于超筋状态, 应取x = xb, 求得：)21 ()(bbc1s0ysuxbxfahfAM只有当Mu M时截面才安全。当当 x bh0，五单筋五单筋T形梁的钢筋设计形梁的钢筋设计 矩形截面承载力计算时不考虑受拉区砼的贡献，可以将此部分挖去, 以减轻自重, 提高有效承载力。 矩形截面梁当荷载较大时可采用加受压钢筋As的办法提高承载力, 同样也可以不用钢筋而增大压区砼的办法提高承载力。 T形截面

10、受弯构件正截面承载力计算形截面受弯构件正截面承载力计算 T形截面是指翼缘处于受压区的状态, 同样是T形截面受荷方向不同, 应分别按矩形和T形考虑。 T形截面翼缘计算宽度bf的取值:T形截面bf越宽, h0越大, 抗弯内力臂越大。但实际压区应力分布如图所示。纵向压应力沿宽度分布不均匀。办法：限制bf的宽度, 使压应力分布均匀, 并取fc。实际应力图块实际中和轴有效翼缘宽度等效应力图块bfbf的取值与梁的跨度l0, 深的净距sn, 翼缘高度hf及受力情况有关, 规范规定按表4-5中的最小值取用。T型及倒型及倒L形截面受弯构件翼缘计算宽度形截面受弯构件翼缘计算宽度bf按计算跨度l0考虑按梁(肋)净距

11、Sn考虑考 虑 情 况当hf / h0 0.1当0.1hf/h00.05当hf/h0 hf (图b)(a)(b)hfhbfbfxhfxbbASASh此时的平衡状态可以作为第一, 二类T形截面的判别条件：0X0M ffc1yshbffA )2(f0ffc1hhhbfM两类T型截面的界限状态是 x = hfysfAMhfh0 hf /2fcbfhb x=hfsA中和轴判别条件判别条件：形截面第一类T)2(ff0ffc1 hxhhhbfM形截面第二类T)2(ff0ffc1 hxhhhbfM 截面复核时:形截面第一类Tfffc1ys hxhbffA形截面第二类Tfffc1ys hxhbffA 截面设计

12、时: 第一类T形截面的计算公式:与bfh的矩形截面相同:0X0Mx bffAfc1ys)2(0fc1xhxbfM适用条件适用条件: 0sminbhA b(一般能够满足。) 第二类T形截面的计算公式:0X0M )(ffc1c1yshbbfbxffA )2()2(f0ffc10c1hhb)hbfxhbxfM适用条件适用条件:0sminbhAb(一般能够满足。) 基本公式的应用截面设计截面复核 截面设计:解: 首先判断T形截面的类型:比较与设计时由)2(f0ffc1hhhbfM然后利用两类T型截面的公式进行计算。已知：b, h, bf, hf, fc, fy求：As 截面复核: 首先判别T形截面的类

13、型: 计算时由Asfy 与1fcbf hf比较。 然后利用两类T形截面的公式进行计算。已知：b, h, bf, hf, fc, fy, As求：Mubfbxh0hhfAsfch0 hf/2fc(bf b)hfAs1fyM1fcfcbxh0 x/2As2fyM2fcfc(bf b)hffcbxMAsfybfbxAs2h0h(a)(b)(c)bfbxAs1h0h六六T梁全梁承载能力复核梁全梁承载能力复核w受弯构件斜截面受剪承载力计算 斜裂缝破坏的应力分析斜裂缝破坏的应力分析主应力轨迹线如所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。)454

14、53，一裂，即裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，一般形成一条斜裂缝将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近。1 剪压 斜拉破坏性质：斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏。 斜截面破坏的F-f 曲线影响无腹筋梁斜截面承载力的主要因素 剪跨比，在一定范围内， 混凝土强度等级 纵筋配筋率 ，抗剪承载力c ，抗剪承载力 ，抗剪承载力 配置箍筋抗剪裂缝出现后，形成桁架体系传力机构。= (a) 单肢箍 (b) 双肢箍 (c) 四肢箍 箍筋的肢数 衡量配箍量大小的指标bsnAbsA1svsvsv 配箍率Asv1ssbAsv配置在同一截面内箍筋各

15、肢的全部截面面积；Asv1单肢箍筋的截面面积； 配箍率n 箍筋的肢数，一般取n2，当b400mm时 n=4，见图。s 沿构件长度方向箍筋的间距；b 梁的宽度。影响斜截面受剪承载力的主要因素 1). 剪跨比 随着剪跨比的增加，梁的破坏形态按斜压（ 1）、剪压（ 1 3 ）和斜拉（ 3）的顺序演变，其受剪承载力则逐步减弱。 当 3时，剪跨比的影响不明显。2). 混凝土强度等级 梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度； 梁斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度； 剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。1、基本假设 我国混凝土结构设计规范中所规定的计算公式就是根据剪压破坏形态而

16、建立的。考虑了的平衡条件 ，引入一些试验参数及四项基本假设。 0y （1）剪压破坏时，斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力都达到其屈服强度； （2）剪压破坏时，不考虑斜裂缝处的骨料咬合力合纵筋的销栓力； （3）为计算公式应用简便，仅在计算梁受集中荷载作用为主的情况下，才考虑剪跨比。式中 斜截面受压端正截面处由作用（或荷载） 产生的最大剪力组合设计值； 斜截面顶端受压端混凝土的抗剪承载力； 与斜截面相交的箍筋的抗剪承载力； 与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载力。 （4）剪压破坏时，斜裂缝所承受的剪力由三部分组成，见图：VuVcVsVsb受剪承载力的组成 sbsvcdoVVVVdVcVsvVsbV用一

17、个综合的抗剪承载力表示混凝土和箍筋共同承担的抗剪承载力 sbcsdVVV0scVvsdsvkcuoffpbh.331)6 . 02(1045. 0ssbbsdAfsin1075. 03抗剪强度上、下限复核抗剪强度上、下限复核w前已指出前已指出桥规桥规给出的钢筋混凝土梁斜给出的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载能力计算公式是以剪压破坏截面抗剪承载能力计算公式是以剪压破坏形态的受力特征为基础建立。换句话说，形态的受力特征为基础建立。换句话说，应用上述公式进行斜截面抗剪承载能力计应用上述公式进行斜截面抗剪承载能力计算的前提是，构件的截面尺寸及配筋应符算的前提是，构件的截面尺寸及配筋应符合发生剪压破坏的限制条

18、件。合发生剪压破坏的限制条件。 一般是用限制截面最小尺寸的办法，一般是用限制截面最小尺寸的办法，防止梁发生斜压破坏。防止梁发生斜压破坏。桥规桥规规定，矩规定，矩形、形、T形和工形截面受弯构件，其截面尺寸形和工形截面受弯构件，其截面尺寸应符合下列要求：应符合下列要求： 桥规桥规还规定，矩形、还规定，矩形、T形和工形截形和工形截面受弯构件，如符合下式要求时，则不需面受弯构件，如符合下式要求时，则不需进行斜截面抗剪载能力计算，仅需按构造进行斜截面抗剪载能力计算，仅需按构造要求配置箍筋。要求配置箍筋。w 实用计算方法实用计算方法 在实际工作中，斜截面抗剪承载能在实际工作中，斜截面抗剪承载能力计算可分为

19、斜截面抗剪承载能力复核力计算可分为斜截面抗剪承载能力复核和抗剪配筋设计两种情况。和抗剪配筋设计两种情况。w1、斜截面抗剪承载能力复核、斜截面抗剪承载能力复核 对已经设计好的梁进行斜截面抗剪承对已经设计好的梁进行斜截面抗剪承载能力复核，可按公式求得验算斜截面所载能力复核，可按公式求得验算斜截面所能承受的剪力设计值：能承受的剪力设计值： 若若Vdur0Vd，则说明该斜截面的抗剪，则说明该斜截面的抗剪承载能力是足够的。承载能力是足够的。 原则上应对承受剪力较大或抗剪强度原则上应对承受剪力较大或抗剪强度相对薄弱的斜截面，进行抗剪承载能力验相对薄弱的斜截面，进行抗剪承载能力验算。算。桥规桥规规定，受弯构

20、件斜截面抗剪规定，受弯构件斜截面抗剪承载能力的验算位置，应按下列规定采用承载能力的验算位置，应按下列规定采用:（a）简支梁和连续梁近边支点梁段）简支梁和连续梁近边支点梁段图图4-5 斜截面抗剪承载能力验算位置示意图斜截面抗剪承载能力验算位置示意图3-32-21-1chh/2c5-54-46-67-7w2、简支梁和连续梁近边支点梁段、简支梁和连续梁近边支点梁段w（1）距支点中心距支点中心h/2处截面（图处截面（图4-5（a）截面）截面1-1）；）；w（2）受拉区弯起钢筋弯起点处截面（图受拉区弯起钢筋弯起点处截面（图4-5（a）截面截面2-2，3-3）；）；w（3）锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处

21、的截面锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面（图（图4-5（a）截面）截面4-4）；）；w（4）箍筋数量或间距改变处的截面（图箍筋数量或间距改变处的截面（图4-5（a）截面截面5-5）；）；w（5）构件腹板宽度变化处的截面。构件腹板宽度变化处的截面。w3、连续梁近中间支点梁段和悬臂梁、连续梁近中间支点梁段和悬臂梁w（1）支点横隔梁边缘处截面（）支点横隔梁边缘处截面（图图4-5（b）截）截面面6-6）；）；w（2）参照简支梁的要求，需要进行验算的截）参照简支梁的要求，需要进行验算的截面。面。 按公式（按公式（4-5）进行斜截面抗剪承载力复）进行斜截面抗剪承载力复核时，式中的剪力组合设计值核时，式

22、中的剪力组合设计值Vd应取验算斜截应取验算斜截面顶端的数值，即从图面顶端的数值，即从图4-5所示的斜截面验算所示的斜截面验算位置量取斜裂缝水平投影长度位置量取斜裂缝水平投影长度C0.6mho，近，近似求得斜截面顶端的水平位置，并以这一点对似求得斜截面顶端的水平位置，并以这一点对应的剪力组合设计值作为该斜截面的剪力设计应的剪力组合设计值作为该斜截面的剪力设计值。值。w4、抗剪配筋设计、抗剪配筋设计 利用公式进行抗剪配筋设计，荷载产利用公式进行抗剪配筋设计，荷载产生的剪力组合设计值，应由混凝土、箍筋生的剪力组合设计值，应由混凝土、箍筋和弯起钢筋共同承担。但是各自承担多大和弯起钢筋共同承担。但是各自

23、承担多大比例，涉及到剪力图的合理分配问题。近比例，涉及到剪力图的合理分配问题。近年来国内外的试验研究认为，箍筋的抗剪年来国内外的试验研究认为，箍筋的抗剪作用比弯起钢筋要好一些，其理由是作用比弯起钢筋要好一些，其理由是 ：w（1）弯起钢筋的承载范围较大，对约束裂弯起钢筋的承载范围较大，对约束裂缝的作用差；缝的作用差； w（2）弯起钢筋会使弯起点处的混凝土压碎弯起钢筋会使弯起点处的混凝土压碎或产生水平撕裂裂缝，而箍筋却能箍紧纵或产生水平撕裂裂缝，而箍筋却能箍紧纵向钢筋防止撕裂；向钢筋防止撕裂； w（3）箍筋对受压区混凝土能起套箍作用，箍筋对受压区混凝土能起套箍作用，可以提高其抗剪能力；可以提高其抗

24、剪能力；w（4）箍筋连接受压区混凝土与梁腹板共同箍筋连接受压区混凝土与梁腹板共同工作效果比弯起钢筋要好。工作效果比弯起钢筋要好。 因此，很多国家的规范都主张适当增因此，很多国家的规范都主张适当增大箍筋承担剪力的比例。大箍筋承担剪力的比例。桥规桥规吸取了吸取了这些意见，加大了箍筋承担剪力的比重，这些意见，加大了箍筋承担剪力的比重，并规定了箍筋最小配筋率的限制。并规定了箍筋最小配筋率的限制。 桥规桥规规定，用作抗剪配筋设计的最规定，用作抗剪配筋设计的最大剪力组合设计值按下列规定取值大剪力组合设计值按下列规定取值（图（图4-3）：简支梁和连续梁近边支点梁段取离支点简支梁和连续梁近边支点梁段取离支点h

25、/2处处的剪力设计值将的剪力设计值将Vd （图（图（a）；等高度连；等高度连续梁近中间支点梁段和悬臂梁取支点上横隔续梁近中间支点梁段和悬臂梁取支点上横隔梁边缘处的剪力设计值梁边缘处的剪力设计值Vd （图（图4-3（b），），将将Vd或或Vd分为两部分，其中至少分为两部分，其中至少60%由混由混凝土和箍筋共同承担；至多凝土和箍筋共同承担；至多40%由弯起钢筋由弯起钢筋承担，并用水平线将剪力设计值图分割。承担，并用水平线将剪力设计值图分割。 斜截面抗剪承载能力配筋设计剪力设计值图分配示意图斜截面抗剪承载能力配筋设计剪力设计值图分配示意图0.5310 ftdbh0（a）简支梁和连续梁近边支点梁段Vs

26、b20.6VdVsb1l/2csvvsbVsbiL/2VdAsb1AsbiAsb2-345sb1V0.4V（b）等高度连续梁近中间支点梁段VsbiL/20.6VddVcsVVsb2vsbL/2VdAsb2Asb1d45AsbiVdo0.4Vd0.5310 ftdbh0-3hh/20.5310 ftdbh0（a）简支梁和连续梁近边支点梁段Vsb20.6VdVsb1l/2csvvsbVsbiL/2VdAsb1AsbiAsb2-345sb1V0.4V（b）等高度连续梁近中间支点梁段VsbiL/20.6VddVcsVVsb2vsbL/2VdAsb2Asb1d45AsbiVdo0.4Vd0.5310 f

27、tdbh0-3hh/2 斜截面抗剪承载能力配筋设计剪力设计r0Vd(其中0.6)，值图分配示意图 根据图4-3分配的应由混凝土和箍筋共同承担的剪力设计值Vd(其中0.6)，由公式计算所需的箍筋配筋率：w若预先选定箍筋直径，则可求得箍筋间距：若预先选定箍筋直径，则可求得箍筋间距：w布置箍筋时还应注意满足布置箍筋时还应注意满足桥规桥规规定的有关构规定的有关构造要求：造要求： 钢筋混凝土梁应设置直径不小于钢筋混凝土梁应设置直径不小于8mm或或1/4主钢筋直径的箍筋，其最小配筋率，对主钢筋直径的箍筋，其最小配筋率，对R235（Q235）钢筋为钢筋为0.18%，对，对HRB335钢筋为钢筋为0.12%。

28、当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋，。当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋，或在连续梁、悬臂梁近中间支点负弯矩的梁段，或在连续梁、悬臂梁近中间支点负弯矩的梁段，应采用封闭箍筋，同时，同排内任一纵向钢筋离应采用封闭箍筋，同时，同排内任一纵向钢筋离箍筋折角处的纵向钢筋（角筋）的距离应不大于箍筋折角处的纵向钢筋（角筋）的距离应不大于150mm，如大于，如大于150mm，应设复合箍筋。各根，应设复合箍筋。各根箍筋的弯钩接头，在纵向其位置应错开。箍筋的弯钩接头，在纵向其位置应错开。w箍筋的间距不应大于梁高的箍筋的间距不应大于梁高的1/2和和500mm；当所箍钢筋为计算所需受压钢筋时，不应大当所箍钢筋为计算所需

29、受压钢筋时，不应大于所箍钢筋直径的于所箍钢筋直径的15倍倍，但在任何情况下不，但在任何情况下不应大于应大于400mm。在钢筋搭接接头范围内的箍。在钢筋搭接接头范围内的箍筋间距，当搭接钢筋受拉时，不应大于钢筋筋间距，当搭接钢筋受拉时，不应大于钢筋直径的直径的5倍倍，且不大于，且不大于100mm；当搭接钢筋；当搭接钢筋受压时，不应大于钢筋直径的受压时，不应大于钢筋直径的10倍倍，且不大，且不大于于200mm。支座中心两侧面各相当于梁高一。支座中心两侧面各相当于梁高一倍长度范围内，箍筋间距应不大于倍长度范围内，箍筋间距应不大于100mm。w近梁端第一根箍筋应设置在距端面一个混近梁端第一根箍筋应设置在

30、距端面一个混凝土保护层距离处。梁与梁或梁与柱的交凝土保护层距离处。梁与梁或梁与柱的交接范围内可不设箍筋；靠近交接面的第一接范围内可不设箍筋；靠近交接面的第一根箍筋，与交接面的距离不宜大于根箍筋，与交接面的距离不宜大于50mm。 w（2）弯起钢筋设计）弯起钢筋设计 根据图分配的应由弯起钢筋承担的剪力根据图分配的应由弯起钢筋承担的剪力设计值，按公式求得所需弯起钢筋截面面积：设计值，按公式求得所需弯起钢筋截面面积： a）计算第一排弯起钢筋）计算第一排弯起钢筋Asb1时，对时，对简支梁和连续近边支点梁段，取用距支简支梁和连续近边支点梁段，取用距支点中心点中心h/2处应由弯起钢筋承担的那部分处应由弯起钢

31、筋承担的那部分剪力设计值剪力设计值Vsb1（图（图4-3(a)）；对于等高；对于等高度连续梁近中间支点梁段及悬臂梁，取度连续梁近中间支点梁段及悬臂梁，取用支点上横隔梁边缘处应由弯起钢筋承用支点上横隔梁边缘处应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值担的那部分剪力设计值Vsbl （图（图4-3（b）；）； b）计算第一排弯起钢筋以后的计算第一排弯起钢筋以后的各排弯起钢筋各排弯起钢筋Asb2Asbi时，取用时，取用前一排弯起钢筋下面起弯点处应由弯前一排弯起钢筋下面起弯点处应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值起钢筋承担的那部分剪力设计值 Vsbl Vsbi 图图4-3（a） 或或 Vsbl Vsbi 图图4-

32、3（b）。 应该指出，设计弯起钢筋时剪力设计值应该指出，设计弯起钢筋时剪力设计值的取值，从理论上讲，应取可能通过该弯起的取值，从理论上讲，应取可能通过该弯起钢筋的斜截面顶端截面处，应由弯起钢筋承钢筋的斜截面顶端截面处，应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值。担的那部分剪力设计值。桥规桥规规定的计规定的计算以后各排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢算以后各排弯起钢筋时，取用前一排弯起钢筋起弯点处，应由弯起钢筋承担的那部分剪筋起弯点处，应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值，相当于取用了可能通过该排弯起力设计值，相当于取用了可能通过该排弯起钢筋的斜截面起点的剪力设计值，这样处理钢筋的斜截面起点的剪力设计值，这样

33、处理显然是偏于安全的。显然是偏于安全的。 建议在设计弯起钢筋时，设计剪力值建议在设计弯起钢筋时，设计剪力值可按下列规定采用：可按下列规定采用：w（a）计算第）计算第1排（从支座向跨中计算）弯起钢排（从支座向跨中计算）弯起钢筋时，取用距支座中心筋时，取用距支座中心h/2处（对连续梁为支处（对连续梁为支点上横隔梁边缘处），应由弯起钢筋承担的那点上横隔梁边缘处），应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值；部分剪力设计值；w（b）计算以后各排弯起钢筋时，取用计算前）计算以后各排弯起钢筋时，取用计算前排弯起钢筋时的剪力设计值截面加一倍有效梁排弯起钢筋时的剪力设计值截面加一倍有效梁高处，应由弯起钢筋承担的那部分

34、剪力设计值。高处，应由弯起钢筋承担的那部分剪力设计值。 布置弯起钢筋时应注意满足布置弯起钢筋时应注意满足桥规桥规规定的构造要求：规定的构造要求：w弯起钢筋一般由按正截面抗弯承载能力弯起钢筋一般由按正截面抗弯承载能力计算不需要的纵向钢筋弯起供给。当采计算不需要的纵向钢筋弯起供给。当采用焊接骨架配筋时，可采用专设的斜短用焊接骨架配筋时，可采用专设的斜短钢筋焊接。但不准采用不与主筋钢筋焊接。但不准采用不与主筋4焊接的焊接的浮筋。浮筋。w弯起钢筋的弯起角宜取弯起钢筋的弯起角宜取45。受拉区弯起。受拉区弯起钢筋的起弯点，钢筋的起弯点，1应设在按正截面抗弯承载应设在按正截面抗弯承载能力计算充分利用该钢筋的

35、截面（称为充能力计算充分利用该钢筋的截面（称为充分利用点）以外不小于分利用点）以外不小于ho/2处；弯起钢筋处；弯起钢筋与梁高中心线的交点，应位于按计算不需与梁高中心线的交点，应位于按计算不需要钢的截面（称为不需要点）以外（图要钢的截面（称为不需要点）以外（图4-6）。弯起钢筋的末端（弯终点以外）应留）。弯起钢筋的末端（弯终点以外）应留有锚固长度：受拉区不应小于有锚固长度：受拉区不应小于20d，受压区，受压区不应小于不应小于10d（式中（式中d为钢筋直径）；对为钢筋直径）；对R235（Q235）钢筋尚应设置半圆弯钩；对）钢筋尚应设置半圆弯钩；对环氧树脂涂层钢筋锚固长度应增加环氧树脂涂层钢筋锚固

36、长度应增加25%。w靠近端支点的第一排弯起钢筋顶部的下弯靠近端支点的第一排弯起钢筋顶部的下弯点，应位于支座中心截面以外；以后各排点，应位于支座中心截面以外；以后各排弯起钢筋梁顶部的下弯点，应落在前一排弯起钢筋梁顶部的下弯点，应落在前一排弯起钢筋的梁底部弯折点以内（支座方弯起钢筋的梁底部弯折点以内（支座方向）。向）。材料抵抗弯矩图材料抵抗弯矩图指按实际配置的纵筋，绘制的梁上各截面正截面所能承受的弯矩图。材料抵抗弯矩图，MR图必须包住荷载效应图，M图，才能保证梁的各个正截面受弯承载力可简化考虑，抗力依钢筋面积的比例分配。即siRisRAMAM弯矩包络图：ABabMMRcd 1 25 1 20 1

37、25 1 2043211423配通长直筋简支梁的材料抵抗弯矩图)2(10bfaAfhfAMcsyysR利用下式求得MR图外围水平线的位置，即配弯起筋简支梁的材料抵抗弯矩图ab1234ABFfHhEeGgMuij 上图示，除跨中外，MR图比M图大的多，临近支座处钢筋富裕。设计中，为经济目的，往往将部分纵筋弯起，利用其受剪。梁底受拉纵筋不能截断，进入支座不能少于两根，选弯起3、4号筋；绘图时此两号筋画在MR图外侧。反映材料的利用程度确定纵筋的弯起数量和位置确定纵筋的截断位置斜截面抗剪纵筋弯起的作用，作支座负钢筋弯矩包络图的作用：纵筋的弯起纵筋的弯起1、弯起点位置 纵筋的弯起位置：材料图在设计弯矩图

38、以外弯起点及弯终点的位置应保证S Smax (斜截面抗剪要求) (斜截面抗弯要求) (正截面抗弯要求)下弯点距该筋的充分利用点20h弯起点位置弯起点与弯矩图的关系 1 在受拉区域中的弯起钢筋； 2 按计算不需要钢筋“b”的截面； 3 正截面受弯承载力图； 4 按计算充分利用钢筋强度的截面； 5 按计算不需钢筋“a”的截面。2、弯终点位置弯终点位置 弯起钢筋的弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，都不应大于箍筋的最大间距。使每根弯起钢筋都能与斜裂缝相交，以保证斜截面的受剪和受弯承载力。梁中箍筋的最大间距（梁中箍筋的最大间距（mm）表150200梁 高 h07.0hbfVt07.0hb

39、fVt200250300300350400300150 h500300 h800500 h800h箍筋的间距箍筋的间距箍筋的间距除按计算确定外，还应满足下表要求：当 时，箍筋的配筋率还不应小于 hbfVt7 . 00yvtff24. 0满足最小配箍率及最小直径、最大间距的要求。梁宽400mm 且一般钢筋多于5根，采用四肢箍，一般用双肢。(封闭式、开口式)纵筋搭接区箍筋应加密受拉 s 5d(100mm)受压 s 10d(200mm)箍筋配置示意图b400b400b400受压钢筋箍筋箍筋1、直径箍筋的最小直径：梁高800mm时，直径不宜小于8mm；梁高800mm时，直径不宜小于6mm； 梁中配有计

40、算需要的纵向受压钢筋时，钢筋直径d/4，d为最大受压钢筋的直径。2、箍筋的设置计算不需箍筋的梁：梁高300mm时，仍沿梁全长设置箍筋； 梁高=150300mm时，仅在端部各1/4范围内设置箍筋，构件中部1/2跨度内有集中荷载时，全长配置箍筋；梁高150mm时，可不设箍筋；纵向构造钢筋纵向构造钢筋1、架立钢筋梁跨4m时，架立筋直径不宜小于8mm；梁跨=（46）m时，直径不宜小于10mm；梁跨6m时，直径不宜小于12mm；2、纵向构造钢筋（腰筋） 梁的腹板高度hw450mm时，梁的两个侧面应沿高度配置构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的面积不小于腹板截面面积6hw的0.1%，间距不大于200mm； 对于钢

41、砼薄腹梁和疲劳试验梁，沿梁下部二分之一高的腹板内沿两侧配置直径（814）mm、间距为（100150）mm的纵向构造筋，按下密上疏的方式布置。七钢筋混凝土受弯构件变形和裂缝宽度计算七钢筋混凝土受弯构件变形和裂缝宽度计算w正常使用的极限状态和承载能力的极限状态的不同 点： 1承载能力极限状态是取构件的破坏阶段，如正截面强度计算取a状态为计算基础。而正常使用阶段则是以第阶段，即带裂缝工作阶段为基础的。 2承载能力极限状态包括截面设计和截面复核两项内容，而正常作用极限状态是对已设计好的构件进行应力、裂缝和变形计算，并使其值小于限值，这种计算通常称为验算。 3承载能力极限状态中的荷载效应必须考虑荷载安全

42、系数，而正常使用极限状态中的荷载效应则不带任何荷载系数。w1、挠度限值、挠度限值 过大的挠曲变形将影响结构的正常使用。过大的挠曲变形将影响结构的正常使用。因此要求构件在使用荷载作用下的最大变因此要求构件在使用荷载作用下的最大变形计算值不得超过容许的限值。形计算值不得超过容许的限值。 w桥规规定，钢筋混凝土桥梁，以汽车荷载（不计冲击力）计算的上部结构最大竖向挠度，不应超过下列允许值： Lw梁式桥主梁跨中L为计算跨径。当验算时，上述允许挠度可增加20%。换算截面w换算截面惯性矩换算截面惯性矩 Lcr：换算截面w2、单筋、单筋T形截面的换算截面几何特性计算形截面的换算截面几何特性计算 当受压区高度当

43、受压区高度x0=hg时，可按宽度为时，可按宽度为bg的矩形截面应用上式来计算开裂截面的的矩形截面应用上式来计算开裂截面的几何特性。几何特性。 当受压区高度当受压区高度x0hg时，则按时，则按T形截面形截面来计算开裂截面的换算截面几何特性。来计算开裂截面的换算截面几何特性。w受弯构件的刚度及挠度计算受弯构件的刚度及挠度计算 在正常使用阶段，钢筋混凝土受弯构件在正常使用阶段，钢筋混凝土受弯构件是带裂缝工作的。是带裂缝工作的。w桥规规定，对于钢筋混凝土简支梁等静定结构，计算变形时的抗弯刚度抗弯刚度为 式中各符号意义见P100w挠度计算，按给定刚度采用力学公式进行计挠度计算，按给定刚度采用力学公式进行

44、计算：算： fs按作用短期效应组合计算的挠度值按作用短期效应组合计算的挠度值 fl按作用长期效应组合计算的挠度值按作用长期效应组合计算的挠度值w裂缝的分类：裂缝的分类： 1、由荷载效应引起的裂缝，正常裂缝； 2、外加变形或约束变形引起的裂缝；如沉 降、混凝土的收缩及温差等； 3、钢筋锈蚀引起的裂缝。 裂缝的计算主要是针对第1类裂缝而言的。w影响裂缝宽度的因素影响裂缝宽度的因素 (1)钢筋表面形状的影响 (2)荷载作用性质的影响 (3)构件形式的影响 (4)纵向受拉钢筋直径的影响 (5)纵向受拉钢筋含筋率的影响 (6)受拉钢筋在使用荷载作用下的应力的影响以上各因素对裂缝宽度的影响情况可从公桥规给出的公式中反映出。w裂缝宽度限值裂缝宽度限值 桥规桥规规定规定： 类和类环境为0.20mm，类和类环境为0.15mm。八制作钢筋混凝土八制作钢筋混凝土T梁的钢筋模型梁的钢筋模型