钢筋混凝土梁


钢筋混凝土梁

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钢筋混凝土梁【钢筋混凝土梁】钢筋混凝土梁是用钢筋混凝土材料製成的梁 。钢筋混凝土梁既可作成独立梁,也可与钢筋混凝土板组成整体的梁-板式楼盖,或与钢筋混凝土柱组成整体的单层或多层框架 。钢筋混凝土梁形式多种多样,是房屋建筑、桥樑建筑等工程结构中最基本的承重构件,套用範围极广 。
基本介绍中文名:钢筋混凝土梁
材料:钢筋混凝土
用途:独立梁等
用于:建筑
分类构造钢筋混凝土梁按其截面形式,可分为矩形梁、T形梁、工字梁、槽形梁和箱形梁 。按其施工方法,可分为现浇梁、预製梁和预製现浇叠合梁 。按其配筋类型,可分为钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁 。按其结构简图,可分为简支梁、连续梁、悬臂樑、主梁和次梁等 。钢筋混凝土梁的典型配筋构造如图1,在主要承受弯矩的区段内,沿梁的下部配置纵向受力钢筋,以承担弯矩所引起的拉力 。在弯矩和剪力共同作用的区段内,配置横向箍筋和斜向钢筋,以承担剪力并和纵向钢筋共同承担弯矩 。斜向钢筋一般由纵向钢筋弯起,故也称弯起钢筋 。为了固定箍筋位置并使其与纵向受力筋共同构成刚劲的骨架,在梁内尚须设定架立钢筋 。当梁较高时,为保证钢筋骨架的稳定及承受由于混凝土乾缩和温度变化所引起的应力,在梁的侧面沿梁高每隔300~400毫米需设定直径不小于10毫米的纵向构造钢筋,并用拉筋连线 。为了保证钢筋不被鏽蚀,同时保证钢筋与混凝土紧密粘结,梁内钢筋的侧面混凝土保护层的最小厚度为25毫米(对混凝土标号较高的预製构件,可减为20毫米) 。箍筋距离混凝土表面不小于15毫米 。为了能有效地利用高强钢材,避免混凝土开裂或减小裂缝宽度,以及提高梁的刚度,对梁的纵向受力筋可以全部或部分施加预应力(见预应力混凝土结构) 。工作阶段钢筋混凝土梁从载入到破坏的全过程,可分为三个工作阶段,即在梁的荷载-挠度图上表现为OA(阶段Ⅰ)、AB(阶段Ⅱ)和BC(阶段Ⅲ)三个阶段(图2) 。A点相当于混凝土开裂;B点相当于纵向受力筋开始屈服逐渐达到屈服极限fy,混凝土亦相应地达到弯曲抗压强度fcm;C点相当于梁的破坏 。各阶段的应力分布图形及工作特徵如下:① 阶段Ⅰ 。梁所受荷载较小,混凝土未开裂,梁的工作情况与匀质弹性梁相似,混凝土纤维变形的变化规律符合平截面假定,应力与应变成正比 。但在此阶段的末尾(图中A点),受拉区混凝土进入塑性状态,应力图形呈曲线形状,边缘纤维应力达到抗拉强度fct,混凝土终于开裂 。② 阶段Ⅱ 。当混凝土开裂后,拉力主要由钢筋承担,但钢筋处于弹性阶段,受拉区尚未开裂的混凝土只承受很小的拉力,受压区混凝土开始出现非弹性变形 。③ 阶段Ⅲ 。随着荷载的继续增加,受拉钢筋终于达到屈服,裂缝宽度随之扩展并沿梁高向上延伸,中和轴不断上移,受压区高度进一步减小,最后受压区混凝土达到极限抗压强度而破坏 。钢筋混凝土梁设计计算钢筋混凝土梁截面的计算理论有弹性理论和破坏强度理论两种 。① 弹性理论 。以工作阶段Ⅱ的应力状态为基础,假设:构件正截面在受力后仍保持平面并与纵轴垂直;混凝土不承担拉应力,全部拉力由钢筋承担;无论混凝土和钢筋的应力-应变关係都服从胡克定律;钢筋弹性模量Es与混凝土弹性模量Ec的为一常数 。为了利用匀质弹性体材料力学的公式,需把钢筋和混凝土两种材料组成的截面折算成为单一材料的截面 。由于钢筋和混凝土之间的粘结力很好,故认为它们之间的应变保持一致,钢筋的应力等于混凝土应力乘以