建筑结构基本构件
3、为防止出现过宽的混凝土裂缝,宜优先选用直径较小的钢筋; 4、按混凝土截面积A计算的全部受力钢筋配筋率应不小于最小配
筋率; 5、箍筋的主要作用是固定纵筋的位置,与纵筋形成钢筋骨架;箍
筋直径不宜小于6mm,间距一般不宜大于200mm。
(五)例题
某钢筋混凝土屋架下弦杆,截面尺寸为 b×h=200mm×160mm。经内力组合得轴向拉力设计值 N=240KN。混面积并选择钢筋。
第一篇 基础篇
第四章 建筑结构基本构件
组成结构体系的单元体称为基本构件。 按受力特征的不同可分为轴心受力构件、偏心受力构件、
受弯构件; 按受力性质的不同可分为拉杆、压杆和受弯构件。 从结构的角度来划分,组成建筑结构的基本构件有板、梁、
柱、框架、桁架、索、膜、基础等。
第一节 混凝土轴心受力构件
◆ 当受拉边缘的拉应变达到混凝土
fc 混凝土轴心抗压强度设计值
f
, y
纵向钢筋抗压强度设计值
A、As 分别为混凝土构件截面面积(理论上扣除钢筋截面面积
后的净混凝土截面面积,这里取近似值)和全部纵向钢筋截面面积;
钢筋混凝土构件稳定系数,用于考虑细长构件由于侧向弯曲而使
承载力有所降低的影响;
纵向钢筋:作用是承受弯矩在梁内所产生的拉力, 应设置在梁的受拉一侧,其数量应通过计算来确定。 纵筋常用HRB335和HRB400。
直径:梁纵向受力钢筋常用直径为10—25mm,一般不宜大 于28mm。
间距:
弹性受力阶段(Ⅰ阶段) ◆ 从开始加荷到受拉区混凝土开裂, 梁的整个截面均参加受力。虽然受 拉区混凝土在开裂以前有一定的塑 性变形,但整个截面的受力基本接 近线弹性,荷载-挠度曲线或弯矩曲率曲线基本接近直线。截面抗弯 刚度较大,挠度和截面曲率很小, 钢筋的应力也很小,且都与弯矩近 似成正比。
当构件所受外力的作用点与构件截面的物理形心重合时, 构件横截面产生的力为均匀分布,这种构件称为轴心受力 构件。
轴心受力构件包括轴心受拉构件和轴心受压构件。
一、轴心受拉构件
(一)定义 构件所受的力使构件横断面仅产生均匀拉应力时,即为轴心 受拉构件,如桁架的下弦杆、受拉斜腹杆以及各种拉索等。
(二)计算 由于混凝土的抗拉强度很低,当轴心拉力N不大时,混凝土 已经开裂,推出受拉工作,拉力全部由钢筋承担;当受拉钢 筋达到屈服强度时,认为受拉构件达到承载力极限状态,即 构件破坏。
解:(1)计算纵筋面积并选筋 由公式 N Nu f y As 得:
AS
N fy
240000 300
800 mm 2
查表 选4φ16纵筋(二级),A =804 mm2
(2)验算最小配筋率条件 配筋率
AS 804 2.5%
A 200160
min
0.4% 90
N N u f y As
式中
2
;
N -----轴向拉力设计值; N u -----轴心受拉构件正截面承载力设计值; f y-----钢筋抗拉强度设计值;
AS -----纵向受拉钢筋的全部截面面积。
(三)主要构造要求
1、钢筋混凝土轴心受拉构件一般宜采用正方形、矩形或其他对称 截面;
2、纵向受力钢筋在混凝土截面中应对称布置或沿截面周边均匀布 置;
0.9 可靠度调整系数。
(三)轴心受压构件的主要构造要求
常用的截面形式有:正方形截面、圆形截面、环形截面及 正多边形截面。方形受压构件的截面尺寸不宜小于 250mm*250mm;长细比不宜过大,常取 b为方形截面边 长,d 为圆形截面直径)。
轴心受压构件的纵向受力钢筋应沿截面的四周均匀放置, 钢筋根数不得少于4根,纵向钢筋直径不宜小于12mm, 通常在12~32mm范围内选用;纵筋的中距不宜大于 300mm。
ft fy
90 1.27 % 0.38% 300
min
满足要求。
(二)普通箍筋柱轴心受压时正 截面承载力计算
N Nu 0.9(Af c Asf y )
N Nu 0.9(Af c Asf y )
式中
N 轴向压力设计值
Nu 普通箍筋柱正截面承载力设计值
(2)、钢筋
板仅需配置受力钢筋和分布钢筋。 分布钢筋:垂直于板的受力钢筋方向上布置的构造钢筋,配置在受力钢筋的内侧,作
用是将板面上承受的荷载更均匀的传给受力钢筋,并用来抵抗温度、收缩应力沿分布 钢筋方向产生的拉应力,同时在施工时可固定受力钢筋的位置)。 直径:板中的受力钢筋通常采用HPB235或 HRB335,常用的直径为6、8、10、12mm。 在同一构件中,当采用不同直径的钢筋时,其种类不宜多于2种,以免施工不便。 间距:当板厚≤150mm,不宜大于200mm;当板厚>150mm时,不宜大于1.5h,且不 宜大于250mm。 混凝土保护层厚度:为了保证钢筋不致因混凝土的碳化而产生锈蚀,保证钢筋和混凝 土能紧密地粘结在一起共同工作,受力钢筋的表面必须有一定厚度的混凝土保护层。 常见的最小厚度有:15mm、25mm。
2、梁的构造要求
(1)截面形式及尺寸 截面形式
混凝土梁形状
截面尺寸 常用梁高:200、250、300、350……750、800、900、1000mm等。 常用梁宽:矩形截面:h/b=2.0~3.5 常用梁宽为150、180、200mm……。
(2)钢筋
在一般的钢筋混凝土梁中,通常配置有纵向受 力钢筋、箍筋、弯起钢筋及架立筋。
箍筋必须做成封闭式。
第二节 钢筋混凝土受弯构件
(一)受弯构件的主要构造要求
1、板的构造要求 (1)板的厚度 板的最小厚度:按挠度要求确定,对于现浇民用建筑楼板,当板的厚度
与计算跨度之比值满足一定要求时(1/35,1/45),可认为板的刚度基 本满足要求,而不需进行挠度验算。 板的常用厚度:工程中单向板常用的板厚有60、70、80、100、 120mm,预制板的厚度可比现浇板小一些,且可取5mm的倍数。