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混凝土結(jié)構(gòu)縱向鋼筋的彎起和截?cái)?

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混凝土結(jié)構(gòu)縱向鋼筋的彎起和截?cái)?

縱向鋼筋的彎起和截?cái)?br />
為節(jié)約鋼材,可根據(jù)設(shè)計(jì)彎矩圖的變化將鋼筋彎起(作受 剪鋼筋)或截?cái)唷5摻畹膹澠鸷徒財(cái)嗑鶓?yīng)滿足正截面和斜截 面受彎承載力的要求。 http:///
一、抵抗彎矩圖(材料圖)---抗力圖 1、概念:按實(shí)際縱向受力鋼筋布置情況,對(duì)梁各正截面產(chǎn)生的 受彎承載力設(shè)計(jì)值Mu所繪制的圖形。
q
2f25 2f25 1f22 Mí ? Mmax Mu í ? ? Y Mí ? 1f22

2、抵抗彎矩圖的劃分—即各根鋼筋提供的受彎承載力M ui

近似按每根(或每組)鋼筋的面積的比例劃分出各根(或
各組)鋼筋提供的受彎承載力M ui , M ui可近似取 M ? Asi M ui u
▲如前圖可作如下劃分

As

q
2f 25 2f 25 1f 22 M圖 1f 22

Mmax

2f 25 1f 22

Mu

圖≥ M圖

3、有彎起鋼筋時(shí)抵抗彎矩圖的畫(huà)法

至彎起鋼筋與梁中心線的交點(diǎn)(d),該根(或 該組)彎起鋼筋的正截面抗彎承載力完全消失,其 間(即c與d之間) 用斜直線相連。
梁中心線

二、鋼筋的彎起
1、縱筋彎起應(yīng)滿足的條件 (1)滿足正截面受彎承載力的要求( Mu 圖≥M 圖),彎起 鋼筋與梁中心線的交點(diǎn)位于不需要該鋼筋的截面(b點(diǎn)稱(chēng)不需 要點(diǎn)或理論截?cái)帱c(diǎn))之外(即d 點(diǎn)位于b點(diǎn)之外)。
梁中心線

(2)滿足斜截面受剪承載力的要求和構(gòu)造要求:當(dāng)按計(jì)算需要 設(shè)置彎起鋼筋時(shí),前一排的彎起點(diǎn)至后一排的彎終點(diǎn)的距離不應(yīng) 大于箍筋最大間距。
≤smax ≤smax

(3)滿足斜截面受彎承載力的要求: 彎起鋼筋的彎起點(diǎn)與按計(jì)算充分利用鋼 筋的截面之間的距離不應(yīng)小于0.5h0 。

2、 ≥0.5h0 就能滿足斜截面受彎承載力的理由
(1)

As 全為直筋的受彎承載力(Ⅰ-Ⅰ截面)
z T MI

M I ? f y As ? z

(2)

As 為部分彎起筋的受彎承載力
( Ⅱ-Ⅱ截面)
Tb zb T1 a z MIb

M Ib ? f y ( As ? Asb ) ? z ? f y Asb ? zb

(3)保證斜截面受彎承載力的條件

M Ib ≥ M
zb

I

Z b≥Z

α
T1 a

z

由左圖幾何關(guān)系推得:

zb ? a ? sin ? ? z ? cos? zb ? a ? sin ? ? z ? cos? ≥ Z
z (1 ? cos ? ) a? ? 0.5h0 sin ?

由前條件

Z=0.9h0

α=45°~60 °

3、彎起鋼筋的構(gòu)造要求
(當(dāng)彎起鋼筋作為抗剪鋼筋時(shí), 應(yīng)滿足下列構(gòu)造構(gòu)造要求)

≤smax ≤smax

45o ~60o

(1)間距:滿足右圖要求。 (2)錨固長(zhǎng)度:彎起鋼筋的彎 終點(diǎn)外應(yīng)有一直線段錨固長(zhǎng)度, 在受拉區(qū)不應(yīng)小于20d;在受壓 區(qū)不應(yīng)小于10d。

(3)彎起角度:梁高≤700mm時(shí) 為45o ;梁高>700mm時(shí)為60o 。

(3)鴨筋和浮筋:當(dāng)彎起鋼筋不能同時(shí)滿足正截面和斜截 面的承載力要求時(shí),可單獨(dú)設(shè)置僅作為受剪的彎起鋼筋,但 必須在集中荷載或支座兩側(cè)均設(shè)置彎起鋼筋,這種彎起鋼筋 稱(chēng)為“鴨筋”。不得設(shè)置“浮筋”。

鴨筋

浮筋

三、鋼筋的截?cái)?br />1 、


截?cái)嗫v筋的原因—即為什么要截?cái)嗫v筋?
(1) 受彎構(gòu)件的縱向鋼筋由控制截面處最大彎矩計(jì)算確定的。

(2)根據(jù)設(shè)計(jì)彎矩圖的變化,可以在彎矩較小的區(qū)段將一部分縱 筋截?cái)唷?br />(3)在正彎矩區(qū)段,彎矩圖變化比較平緩,同時(shí)鋼筋應(yīng)力隨彎矩 變化產(chǎn)生的粘結(jié)應(yīng)力,加上錨固鋼筋所需要的粘結(jié)應(yīng)力,因此錨 固長(zhǎng)度很長(zhǎng),通常已基本接近支座,截?cái)噤摻钜饬x不大。因此,

一般不在跨中受拉區(qū)將鋼筋截?cái)唷?br />(4)對(duì)于連續(xù)梁、框架梁中間連續(xù)支座負(fù)彎矩區(qū)段的上部受拉鋼 筋,可根據(jù)彎矩圖的變化分批將鋼筋截?cái)唷?(5) 截?cái)噤摻畋仨氂凶銐虻腻^固長(zhǎng)度,但這里的錨固與鋼筋在 支座或節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固受力情況不同,(因?yàn)橐紤]斜裂縫對(duì)鋼 筋應(yīng)力的影響、彎剪共同作用的影響、彎矩圖變化情況的影響、 以及無(wú)支座壓力的影響)。

2、截?cái)嗫v筋時(shí)的延伸長(zhǎng)度ld
◆ a點(diǎn) 為鋼筋的充分利用點(diǎn); ◆ b點(diǎn) 為鋼筋的不需要點(diǎn)(理論截?cái)帱c(diǎn));
條件二

a b
條件一

◆ c點(diǎn) 為鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)。

c

(1)延伸長(zhǎng)度的兩個(gè)控制條件
(a)正截面受彎承載力計(jì)算不需要 該鋼筋的截面(理論截?cái)帱c(diǎn)b)至 鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)c 的距離(bc段水 平長(zhǎng)度);

(b) 該鋼筋強(qiáng)度充分利用截面(a點(diǎn) )至鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)c 的距離(ac 段水平長(zhǎng)度);
注:由于ab間還有一段彎矩變化區(qū),實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)c到鋼筋充分利用 點(diǎn)a 的錨固長(zhǎng)度(即延伸長(zhǎng)度ld )要求比基本錨固長(zhǎng)度la大。

(2)延伸長(zhǎng)度的取值
(a)V≤0.7ftbh0時(shí):
應(yīng)延伸至該鋼筋的不需 要截面之外不小于20d處 截?cái),且從該鋼筋的?br />
≥1.2la a b ≥20d c

分利用截面伸出的長(zhǎng)度
不應(yīng)小于1.2la 即:bc ≥ 20 d

ac ≥1.2la

≥1.2la + h 0 (b)V> 0.7ftbh0時(shí):
應(yīng)延伸至該鋼筋的不 需要截面之外不小于h0且 不小于20 d 處截?cái)啵覐?該鋼筋的充分利用截面伸 出的長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2la+ h0 即:bc ≥ (h0 、20 d)max

a
b a a’ ≥20d 且≥ h0 c

ac ≥1.2la+ h0

由于剪力較大,可能產(chǎn) 生斜裂縫,鋼筋強(qiáng)度充分利 用點(diǎn)由a點(diǎn)移至斜裂縫與縱 筋相交處a’點(diǎn)。

(c) 若按上述(a)、(b)規(guī)定確 定的截?cái)帱c(diǎn)仍位于負(fù)彎矩受
a

≥1.2la +1.7h0

拉區(qū)內(nèi),則應(yīng)延伸至不需要
截面之外不小于1.3 h0且不 小于20 d 處截?cái),且從該?br />
b

c

筋的充分利用截面伸出的長(zhǎng)
度不應(yīng)小于1.2la+ 1.7 h0 即:bc ≥ ( 1.3 h0 、20 d)max

≥20d 且≥1.3 h 0 a a’

ac ≥1.2la+ 1.7 h0

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四、簡(jiǎn)支支座錨固要求 鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁簡(jiǎn)支 端的下部縱向受力鋼筋,其伸入支 座內(nèi)的錨固長(zhǎng)度las應(yīng)符合下列規(guī)定:
當(dāng)V≤0.7ftbh0時(shí),las≥5d 當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí),las≥12d(帶肋鋼筋) las≥15d(光面鋼筋) 錨固鋼板或?qū)摻詈附釉诹憾祟A(yù)埋件上。
▲對(duì)


于板: 一般剪力較小,通常滿足V≤0.7ftbh0的條件。且連續(xù)

(支座處有橫向壓應(yīng) 力,使粘結(jié)作用得到 改善。因此支座處的 錨固長(zhǎng)度las可比基本 錨固長(zhǎng)度la 減小。)

▲ 當(dāng)伸入支座的錨固長(zhǎng)度不符合要求時(shí),可在鋼筋端部加焊

板的中間支座一般無(wú)正彎矩,因此板的簡(jiǎn)支支座和中間支座下 部縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度均取las≥5d。

五、框架梁或連續(xù)梁縱筋的錨固要求 1、中間層端節(jié)點(diǎn)的梁上部縱筋
≥la ≥5d ≥15d ≥ 0.4 l a





中 心 線



直線錨固



彎折錨固

▲ 當(dāng)柱截面高度足夠時(shí),框架梁上部縱筋可用直線方式伸入支

座錨固,錨固長(zhǎng)度不小于la,且應(yīng)伸過(guò)柱中心線不小于5d。
▲ 當(dāng)柱截面高度不足以布置直線鋼筋時(shí),應(yīng)將梁上部縱筋伸至

節(jié)點(diǎn)外邊并向下彎折,但彎折前的水平投影長(zhǎng)度lah≥0.4 l a ;彎 折后的垂直長(zhǎng)度不應(yīng)小于15d。

2、中間層端節(jié)點(diǎn) 的梁下部縱筋


≥15d





las

≥ 0.4 l a

⑴當(dāng)計(jì)算中不利用其強(qiáng)度時(shí),錨固長(zhǎng)度可按V>0.7ftbh0時(shí)的簡(jiǎn) 支支座情況考慮; ⑵當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí),鋼筋伸入支座的錨固 長(zhǎng)度不應(yīng)小于la。若柱截面高度不夠時(shí),可將鋼筋向上彎折, 彎折的構(gòu)造要求與上部鋼筋向下彎折情況相同; ⑶當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗壓強(qiáng)度時(shí),鋼筋伸入支座的錨固 長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.7la。

3、框架梁或連續(xù)梁在中間支座處的上部縱筋 應(yīng)貫穿中間節(jié)點(diǎn)或中間支座 4、框架梁或連續(xù)梁在中間支座處的下部縱筋
⑴當(dāng)不利用該鋼筋強(qiáng)度時(shí),應(yīng)符合簡(jiǎn)支梁V>0.7ftbh0時(shí)的規(guī)定; ⑵當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí),可采用下面三種錨固方式。
柱 梁
15d
≥ la ≥0.4l ≥5d
a

柱 梁
≥ ll

柱 梁

≥5d

直線錨固

彎折錨固

節(jié)點(diǎn)外搭接

⑶當(dāng)充分利用鋼筋的抗壓強(qiáng)度時(shí),錨固長(zhǎng)度≥0.7la (直線錨固時(shí));搭 接長(zhǎng)度≥ 0.7ll (節(jié)點(diǎn)外搭接時(shí)) 。

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5、頂層的中間節(jié)點(diǎn):
柱縱筋:直線錨固時(shí),錨固長(zhǎng)度≥ la ,且應(yīng)伸至柱頂; 彎折錨固時(shí)(梁截面高度不足),應(yīng)符合下圖規(guī)定。
12d 12d 12d

≥0.5 l

a


≥ la


≥ la

≥0.5 l a

柱 彎折錨固(內(nèi)彎折)

柱 彎折錨固(外彎折)

外彎折的條件: 現(xiàn)澆板 板砼≥C20
板厚≥80

6、頂層的端節(jié)點(diǎn):
可將柱外側(cè)縱筋的相應(yīng)部分彎入梁內(nèi)作梁上部縱筋使用;也 可將梁上部縱筋與柱外側(cè)縱筋在頂層端節(jié)點(diǎn)及其附近部位搭接。搭 接可采用: (a)位于節(jié)點(diǎn)外側(cè)和梁端頂部的彎折搭接接頭; (b)位于柱頂部外側(cè)的直線搭接接頭。
≥1.5 la
≥0.65 As ≥8d ≥1.7 la ≥12d





As 柱
(a) 梁內(nèi)搭接(柱鉸機(jī)制) 鏈接下一章



(b)

柱內(nèi)搭接(梁鉸機(jī)制)

▲本章小結(jié) http:///
一、無(wú)腹筋梁(主要是受力性能)
1、剪


跨比(λ)的概念 2、無(wú)腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的傳力機(jī)構(gòu),拉桿-拱模型; 3、無(wú)腹筋梁的破壞形態(tài),斜拉、剪壓和斜壓破壞,各破壞形態(tài)發(fā) 生的條件(λ) 、破壞特征; 4、影響無(wú)腹筋梁承載力的主要因素: λ、 fc、 ρ .

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