
第3章受弯构件正罐面的承载力计算常见问题解答 1,板的宽度及厚度,受力钢盛有哪些构造要求? 容:板的宽度及厚度: 版的宽度根据使用要求确定。现浇版一般较宽,设计时,可取单位宽度(m)计算: 板的厚度由其所承受的荷载大小及其跨皮来确定。一散可取计算跨度的125至/30. 但其最小厚度应加以限制其最小厚度:行车道不小于10©m,人行道不小于8m。 预制板宽度一般为m,其最小厚度,行车道不小于10cm,人行道不小于5cm. 板的厚度,一般以lcm为模数. 板的受力钢筋: 板内钢脑由受力钢筋(主脑)和分布钢脑组成。受力钢前布置在板的受拉区。受力钢 筋直径:行车道板主筋直径多10mm,人行道板主高直径≥6mm。为便于浇注混凝土,保证 钢筋圆围混凝土的密实性,板内钢筋阿距不能过密。同时,为了使主筋正常分相内力,也不 直过稀。两相邻钢脑中心间距一般为70mm-200mm,且不大于板厚的两倍。主筋保护层厚 度不小于2m,。一般无特殊要求时,可取2m。当设置钢筋网时,上下层钢蓝的混凝土保护 层不小于15cm, 2.板的分有钢前有何作用,其构迹要求如何? 容:板的分布钢筋 垂直于板内主蓝方向上布置的构透钢脑,移为分布钢筋。分布钢脑的作用有三点:(1) 将板面上的荷载更均匀地传给受力钢筋。(2)在施工中可通过绵扎或点得固定主筋的位置。 (3)用它来抵抗温度应力和混凝土的收增应力: 分布简按构选配置。分布筋的截面面积不应少于受力钢前截面面积的15%,直径不小 于6mm。间距不大于25cm。在所有主新的弯折处,均应设置分布新。 3。梁的截面尺寸、纵白受力钢筋主要有哪些构迹费求? 答:(1)截面尺寸 我门一般先按经验初步确定。然后通过计算最后确定。一般情况下,聚的高度可取梁骑 度的110一118,整体现浇矩形徒面梁的高宽比b一般取2.0一35:T形截面梁的高宽比 /b一检取25~4.0(此处b为助宽).采用焊接 架立钢储 推籍 钢筋骨架的装配式T形梁,其高宽比b一校 为7一8。为统一树板尺寸,便于植工。梁觉一 最采用b=12em,15cm、16em,18cm、20em、 飞起明茜 然向明黄 22cm,2m、30em、35cm等尺寸,随后可按 题图21集扎钢肠
1 第 3 章 受弯构件正截面的承载力计算常见问题解答 1.板的宽度及厚度、受力钢筋有哪些构造要求? 答:板的宽度及厚度: 板的宽度根据使用要求确定。现浇板一般较宽,设计时,可取单位宽度(b=1m)计算。 板的厚度由其所承受的荷载大小及其跨度来确定。一般可取计算跨度的 1/25 至 1/30。 但其最小厚度应加以限制其最小厚度:行车道不小于 10 cm,人行道不小于 8cm。 预制板宽度一般为 1m,其最小厚度,行车道不小于 10cm,人行道不小于 5cm。 板的厚度,一般以 1cm 为模数。 板的受力钢筋: 板内钢筋由受力钢筋(主筋)和分布钢筋组成.。受力钢筋布置在板的受拉区。受力钢 筋直径:行车道板主筋直径≥10mm,人行道板主筋直径≥6mm。为便于浇注混凝土,保证 钢筋周围混凝土的密实性,板内钢筋间距不能过密。同时,为了使主筋正常分担内力,也不 宜过稀。两相邻钢筋中心间距一般为 70mm~200mm,且不大于板厚的两倍。主筋保护层厚 度不小于 2cm,一般无特殊要求时,可取 2cm。当设置钢筋网时,上下层钢筋的混凝土保护 层不小于 1.5cm。 2.板的分布钢筋有何作用,其构造要求如何? 答:板的分布钢筋: 垂直于板内主筋方向上布置的构造钢筋,称为分布钢筋。分布钢筋的作用有三点:(1) 将板面上的荷载更均匀地传给受力钢筋。(2)在施工中可通过绑扎或点焊固定主筋的位置。 (3)用它来抵抗温度应力和混凝土的收缩应力。 分布筋按构造配置。分布筋的截面面积不应少于受力钢筋截面面积的 15%,直径不小 于 6mm,间距不大于 25cm。在所有主筋的弯折处,均应设置分布筋。 3.梁的截面尺寸、纵向受力钢筋主要有哪些构造要求? 答:(1)截面尺寸 我们一般先按经验初步确定,然后通过计算最后确定。一般情况下,梁的高度可取梁跨 度的 1/10~1/18。整体现浇矩形截面梁的高宽比 h/b 一般取 2.0~3.5;T 形截面梁的高宽比 h/b 一般取 2.5~4.0(此处 b 为肋宽)。采用焊接 钢筋骨架的装配式 T 形梁,其高宽比 h/b 一般 为 7~8,为统一模板尺寸,便于施工,梁宽一 般采用 b=12cm、15cm、16cm、18cm、20cm、 22cm、25cm、30cm、35cm 等尺寸,随后可按 题图 2-1 绑扎钢筋 骨架

5am一级增加:高度方一般取5cm为一级,采用如30em,35cm75cm、80m.90cm等. (2)飙向受力钢粉 梁中常用主筋直径为14一32mm,最大不超过40mm。因为钢筋过粗不仅翠接,弯折围 重,面且对抗整不利。当采用两种不同直径的钢前时直径相差至少2m以上,以便于在施 工中识别: 采用多层得接骨架的叠高,一般不超过(0.15一020)为(所为紧高),以充分发挥钢筋 的强度。当采用扎骨架时,钢高的层数不直多于3一4层。奉筋的原则为由下至上,下粗 上细,左右对称布置。 为便于浇注混凝土,保证 架立临 钢筋圆围混凝土的密实性,受 左平包蝴蓝 力筋之间的净距及保护层厚 1P2a13 ≥40t 度应有一定的限制: 125 (1)受力前保护层的厚十 度:从梁至下边缘,一般为 >层及三层娱下产1中 330 物t行 30-50mm.从梁主筋外侧至侧 m层以上) 212w 边缘一般不小于25mm. (2》从精简外边锋至混 题图22梁主篱净距和保护层厚度 藏土外边峰的距离不小于15mm, (3》钢筋与钢筋间的净距1 对于算扎钢筋,当受力筋为三层及以下时,不小于0mm,同时不小于解前直径。若受力 筋为三层以上时应不小于40mm及1.25倍的钢爵直径。对于焊接钢哥骨架,水平方向的净 距同样应不小于40mm及1.25倍的钢筋直径。 4,果的架立钢筋和水平纵向钢筋主要有娜些构造要求了 答:梁的架立钢筋和水平纵向钢筋的构造要求: 为固定箍前并与受力钢筋违成钢筋骨架,在梁内设置架立钢筋,架立前的直径一般为 10mm一14mm。对于焊接钢前骨架,一般受力钢简均较大,架立钢筋也稍大些,通常取 16-25mm. 沿梁肋高度两侧。在被筋外侧水平方向一般还需要设置抓向水平钢筋,以抵抗温度应力 及混凝土收增应力。其直径一般采用8mm一10mm。梁内纵向水平钢前的总截面面机当采 用焊接骨架时,不小于02%梁蕉面面积,策为整体现浇时,不小干0,2%梁载面面积。 5.钢前混凝士梁正餐面工作的三个阶段是如何划分的?其变形特点如何? 答:题3图表示试验梁受力全过程中,试妆梁的弯矩与跨中挠度关系由线图。横坐标为 跨中挠度的实测值(m),纵坐标为梁弯矩M与梁破环时极限弯矩M的比值M。由图
2 5cm 一级增加;高度 h 一般取 5cm 为一级,采用如 30cm、35cm……75cm、80cm、90cm 等。 (2)纵向受力钢筋 梁中常用主筋直径为 14~32mm,最大不超过 40mm。因为钢筋过粗不仅焊接、弯折困 难,而且对抗裂不利。当采用两种不同直径的钢筋时直径相差至少 2mm 以上,以便于在施 工中识别。 采用多层焊接骨架的叠高,一般不超过(0.15~0.20)h(h 为梁高),以充分发挥钢筋 的强度。当采用绑扎骨架时,钢筋的层数不宜多于 3~4 层。布筋的原则为由下至上,下粗 上细,左右对称布置。 为便于浇注混凝土,保证 钢筋周围混凝土的密实性,受 力筋之间的净距及保护层厚 度应有一定的限制: (1)受力筋保护层的厚 度:从梁至下边缘,一般为 30~50mm. 从梁主筋外侧至侧 边缘一般不小于 25mm。 (2)从箍筋外边缘至混 凝土外边缘的距离不小于 15mm。 (3)钢筋与钢筋间的净距: 对于绑扎钢筋,当受力筋为三层及以下时,不小于 30mm,同时不小于钢筋直径。若受力 筋为三层以上时应不小于 40mm 及 1.25 倍的钢筋直径。对于焊接钢筋骨架,水平方向的净 距同样应不小于 40mm 及 1.25 倍的钢筋直径。 4.梁的架立钢筋和水平纵向钢筋主要有哪些构造要求? 答:梁的架立钢筋和水平纵向钢筋的构造要求: 为固定箍筋并与受力钢筋连成钢筋骨架,在梁内设置架立钢筋,架立筋的直径一般为 10mm~14mm。对于焊接钢筋骨架,一般受力钢筋均较大,架立钢筋也稍大些,通常取 16~25mm. 沿梁肋高度两侧,在箍筋外侧水平方向一般还需要设置纵向水平钢筋,以抵抗温度应力 及混凝土收缩应力。其直径一般采用 8mm~10mm。梁内纵向水平钢筋的总截面面积:当采 用焊接骨架时,不小于 0.2%梁截面面积。梁为整体现浇时,不小于 0.2%梁截面面积。 5.钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段是如何划分的?其变形特点如何? 答:题 3 图表示试验梁受力全过程中,试验梁的弯矩与跨中挠度关系曲线图。横坐标为 跨中挠度 f 的实测值(mm),纵坐标为梁弯矩 M 与梁破坏时极限弯矩 Mu 的比值 M/Mu。由图 题图 2-2 梁主筋净距和保护层厚度

可见,当荷我较小时,挠度面弯矩增加而不 斯增长。两者基本成比例。挠度和弯矩关系 规2 w.r 接近直线变化,这时的工作特点是:梁肖未 44 出现裂髓,混凝士处于弹性阶受,我门称之 为第【阶段。当荷载推续增加。架弯矩超过 6102030405000mm 混凝土开裂弯矩场后,随着裂缝的出现与不 题3图试检装4一了线 断开展,挠度的增长速度较开裂前要快,这 时的工作特点是:梁带裂缝工作,称为第Ⅱ阶段。在第1、第Π阶段之间出现第一个明显的 转折点。 在第目阶段发展过程中,钢前的应力将随着荷载的增如而增如。当受控钢筋刚刚达到屈 服强度的一瞬间,标志着第Ⅱ阶段结束。转为第川阶段的开始,此时在WM一可图上,曲线 出现第二个明显转折点。阶段的工作特点是:梁的裂斜总刚开展。挠度急刚增加。钢筋的 应变有较大的增长,而应力始终维持屈服强度不变。当荷我再增加不多时,试验梁裁面受压 区边锋混凝土即被压碎,梁不能维续负荷面酸坏。 由图可见。在试验梁的M(一」曲线上,有两个明显的转折点,这两个转折点把梁的受 力和麦形过程划分为三个阶段。 6.钢高混凝土梁正檬面工作划分为愿三个阶段? 答:钢筋混凝土梁正债面工作划分为:弹性工作阶段(整体工作阶段),带裂斌工作阶 段和破坏阶段。 7,钢高混凝土果正檬面工作的三个阶段的应力应变各有何特点? 答:梁内的应力应变变化情况如下: 第【阶段一弹性工作阶段(整体工作阶段) 当刚刚开始加荷时,荷载很小。混凝土基本处于弹性工作阶段,带裂缝工作阶段和应力 与应变成正比,受压区和受拉区混凝士应力分布图形为三角形。 当背载再增大时。混凝土受拉,应力应麦关系是曲线变化,在受拉区边锋处混凝士将首 先开始表现出塑性性质,应变较应力增长速度快,受拉区的应力图形开始偏离直线而逐步变 弯。随弯矩继线增加。受拉区应力中曲线部分的蓖围将不断沿聚高向上发展。 当弯矩增大到接近漫凝土的开裂弯矩(时,受拉区边锋纤推应变恰好达到混凝土的极 限拉应变、拉应力达极限抗拉强度。梁处于将裂未裂的极限状老,即为第【阶段术,以 表示。此时。受压区边缘纤锥应变仍较小,混凝士受压区基本处于弹性阶段。即受压区图形 仍为三角形,受拉区应力图形为曲线形分布。在第I阶段末,由于粘结力的存在,受拉钢露 的应变与周围同一水平处混凝土应变相等。故此时钢前的应变接近混凝士极限拉应变。相应 的应力较低,为20一30P:由于受拉区混凝土塑性的发展,中和轴位置较第【阶段初期 3
3 可见,当荷载较小时,挠度随弯矩增加而不 断增长,两者基本成比例。挠度和弯矩关系 接近直线变化,这时的工作特点是:梁尚未 出现裂缝,混凝土处于弹性阶段。我们称之 为第 I 阶段。当荷载继续增加,梁弯矩超过 混凝土开裂弯矩 Mf 后,随着裂缝的出现与不 断开展,挠度的增长速度较开裂前要快,这 时的工作特点是:梁带裂缝工作,称为第Ⅱ阶段。在第 I、第Ⅱ阶段之间出现第一个明显的 转折点。 在第Ⅱ阶段发展过程中,钢筋的应力将随着荷载的增加而增加。当受拉钢筋刚刚达到屈 服强度的一瞬间,标志着第Ⅱ阶段结束。转为第Ⅲ阶段的开始,此时在 M/Mu~f 图上,曲线 出现第二个明显转折点。阶段Ⅲ的工作特点是:梁的裂缝急剧开展,挠度急剧增加,钢筋的 应变有较大的增长,而应力始终维持屈服强度不变。当荷载再增加不多时,试验梁截面受压 区边缘混凝土即被压碎,梁不能继续负荷而破坏。 由图可见,在试验梁的 M/Mu~f 曲线上,有两个明显的转折点,这两个转折点把梁的受 力和变形过程划分为三个阶段。 6.钢筋混凝土梁正截面工作划分为哪三个阶段? 答:钢筋混凝土梁正截面工作划分为:弹性工作阶段(整体工作阶段),带裂缝工作阶 段和破坏阶段。 7.钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段的应力应变各有何特点? 答:梁内的应力应变变化情况如下: 第 I 阶段——弹性工作阶段(整体工作阶段) 当刚刚开始加荷时,荷载很小。混凝土基本处于弹性工作阶段,带裂缝工作阶段和应力 与应变成正比,受压区和受拉区混凝土应力分布图形为三角形。 当荷载再增大时,混凝土受拉,应力应变关系是曲线变化,在受拉区边缘处混凝土将首 先开始表现出塑性性质,应变较应力增长速度快,受拉区的应力图形开始偏离直线而逐步变 弯。随弯矩继续增加,受拉区应力中曲线部分的范围将不断沿梁高向上发展。 当弯矩增大到接近混凝土的开裂弯矩 Mf 时,受拉区边缘纤维应变恰好达到混凝土的极 限拉应变、拉应力达极限抗拉强度。梁处于将裂未裂的极限状态,即为第Ⅰ阶段末,以 Ia 表示。此时,受压区边缘纤维应变仍较小,混凝土受压区基本处于弹性阶段。即受压区图形 仍为三角形,受拉区应力图形为曲线形分布。在第Ⅰ阶段末,由于粘结力的存在,受拉钢筋 的应变与周围同一水平处混凝土应变相等。故此时钢筋的应变接近混凝土极限拉应变。相应 的应力较低,为 20~30MPa。由于受拉区混凝土塑性的发展,Ia 中和轴位置较第Ⅰ阶段初期 题 3 图 试验梁 M/Mu~f 曲线

略有上升,第一阶段末L可作为受弯构件开裂弯矩的计算依据。 第Ⅱ阶段一一蒂裂缝工作阶段 当荷载作用弯达M后,在“纯弯段”抗拉能力最薄羽截而上首先出现第一条裂缝。 混凝士一旦开裂,梁即由第1阶授转化为第Ⅱ阶段 在裂缝截面处,开裂的混凝士将是出工作,把它原来承担的拉力转给了钢脑,因而开裂 后的钢前应力较开裂前将突然增大许多。所以,裂缝一旦出现即具有一定的开裂宽皮,并将 沿梁高延神到一定的高度,从而该截面处的中和轴也将随之上移。但在中和轴附近,裂缝尚 未延伸到的部位,混凝土仍可承受一小部分拉力 在第Ⅱ阶段,随着弯矩的增加,梁的挠度逐渐加大,裂缝越来感宽,由于受压区混凝土 压应变不断增大,这时受压区混凝土塑性性质也表现得越来越明显,故受压区应力图呈自线 变化。中和轴位置向上升高。 当弯矩雅续增加。使得钢筋拉应力达屈服强度时,称为第Ⅱ阶受术。以Ⅱ。表示。表明 第Ⅱ阶段结束, 第阶段一一玻坏阶及 在这一阶段里,由于钢筋已屈服,梁将雅续变形,面应力大小保持不变。这时,餐缝急 刚开展。中和轴推续上升,受压区混凝士高度进一步诚少,但为了平衡钢脑的总拉力,受压 区湿凝土的总压力也将始降保持不变,这时,混凝土塑性特征将表现得更为充分,从而可以 推斯出受压区应力图形将更趋于丰满。 弯矩再增加,直至极限弯矩从时,称为第阶段末,以L。表示。此时边缘纤雏混凝 土压应变达到混凝土受弯时的极限压应变,标志梁己开始破坏。在实验室一定条件下,一般 试验梁風仍可继续变形,但所承担的弯矩将有所下降。最后受压区漫凝土被压碎而完全酸坏, 8。钢简混凝士梁正面工作的三个阶段各作为什么计算的依据? 容:第一阶段一一弹性工作阶段(整体工作阶段)末1可作为受弯构件开裂弯矩的计 算依据:第Ⅱ阶段一一带裂斌工作阶段,相当于梁使用时的应力状志,可作为正常使用阶段 的变形和裂缝宽度计算的依据:第山阶段一破坏阶段末可作为承载能力极限状老计算时的 愫据。 9,在适量配萄情况下,钢筋混凝士从加荷至破坏整个过程具有爆些特点? 容:,在适量配脑情况下,钢盛混凝土从加荷至酸坏整个过程具有以下特点 (1)果的正应力状态随荷载变化。主要表现为:首先,随弯矩增加,中和轴不斯上移。 其次,混凝土受压区应力图在第【阶段为三角形,第Ⅱ阶段为微由的曲线形状:第川阶段是 更丰满的曲线分布,第三,受拉区的应力状志在混凝士土开裂能,应力由混凝土和钢筋共同承 加,钢筋应力较小。混凝土开裂后,拉应力主要由钢筋承粗,开裂前后,钢筋应力发生突变。 第Ⅱ阶段钢脑应力,较第1阶段增长速度快:当钢前达屈服强度后,进入第阶段,钢防
4 略有上升。第一阶段末 Ia 可作为受弯构件开裂弯矩的计算依据。 第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段 当荷载作用弯矩达 Mf 后,在“纯弯段”抗拉能力最薄弱截面上首先出现第一条裂缝。 混凝土一旦开裂,梁即由第Ⅰ阶段转化为第Ⅱ阶段. 在裂缝截面处,开裂的混凝土将退出工作,把它原来承担的拉力转给了钢筋,因而开裂 后的钢筋应力较开裂前将突然增大许多。所以,裂缝一旦出现即具有一定的开裂宽度,并将 沿梁高延伸到一定的高度,从而该截面处的中和轴也将随之上移。但在中和轴附近,裂缝尚 未延伸到的部位,混凝土仍可承受一小部分拉力。 在第Ⅱ阶段,随着弯矩的增加,梁的挠度逐渐加大,裂缝越来越宽,由于受压区混凝土 压应变不断增大,这时受压区混凝土塑性性质也表现得越来越明显,故受压区应力图呈曲线 变化。中和轴位置向上升高。 当弯矩继续增加,使得钢筋拉应力达屈服强度时,称为第Ⅱ阶段末,以Ⅱa 表示。表明 第Ⅱ阶段结束。 第Ⅲ阶段——破坏阶段 在这一阶段里,由于钢筋已屈服,梁将继续变形,而应力大小保持不变。这时,裂缝急 剧开展,中和轴继续上升,受压区混凝土高度进一步减少。但为了平衡钢筋的总拉力,受压 区混凝土的总压力也将始终保持不变,这时,混凝土塑性特征将表现得更为充分,从而可以 推断出受压区应力图形将更趋于丰满。 弯矩再增加,直至极限弯矩 Mu 时,称为第Ⅲ阶段末,以Ⅲa 表示。此时边缘纤维混凝 土压应变达到混凝土受弯时的极限压应变,标志梁已开始破坏。在实验室一定条件下,一般 试验梁虽仍可继续变形,但所承担的弯矩将有所下降。最后受压区混凝土被压碎而完全破坏。 8.钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段各作为什么计算的依据? 答:第一阶段——弹性工作阶段(整体工作阶段)末 Ia 可作为受弯构件开裂弯矩的计 算依据;第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段,相当于梁使用时的应力状态,可作为正常使用阶段 的变形和裂缝宽度计算的依据;第Ⅲ阶段——破坏阶段末可作为承载能力极限状态计算时的 依据。 9.在适量配筋情况下,钢筋混凝土从加荷至破坏整个过程具有哪些特点? 答:,在适量配筋情况下,钢筋混凝土从加荷至破坏整个过程具有以下特点: (1)梁的正应力状态随荷载变化。主要表现为:首先,随弯矩增加,中和轴不断上移。 其次,混凝土受压区应力图在第Ⅰ阶段为三角形,第Ⅱ阶段为微曲的曲线形状;第Ⅲ阶段是 更丰满的曲线分布。第三,受拉区的应力状态在混凝土开裂前,应力由混凝土和钢筋共同承 担,钢筋应力较小。混凝土开裂后,拉应力主要由钢筋承担,开裂前后,钢筋应力发生突变。 第Ⅱ阶段钢筋应力g 较第Ⅰ阶段增长速度快;当钢筋达屈服强度后,进入第Ⅲ阶段,钢筋

应力不再增加直至破坏。 (2)梁的挠度,在第1阶段增长速度较慢第Ⅱ阶段由于梁带裂工作,挠度增长速度较 前为快。第阶段由于解蓝盈服,放挠度急剧增加。 (3)应变图形基本上是三角形分布,即平均应变符合平截面假定。 10.钢筋混凝上构件的破坏形式有摩两种?当材料品种选定以后,其破环形式主要受什 么影啊? 容:钢脑混凝土构件破坏有两种形式,一种是型性破坏(延性酸坏),指结构成构件在 蓝坏前有明显变形成其他预兆的破环:另一种是脆性破坏,指结构或构件在酸坏前没有明显 变形或其他预兆的破坏。 1,根据梁的破坏形式的不同,梁的破坏可分为以哪三类?各有何破坏特点? 答:根据果的破坏形式不同,梁的破坏可分为:适脑架、超筋梁和少筒梁三类。 (1)适前梁一一塑性破坏 适筋柔的破坏特点是:破坏始自受拉区钢筋的屈服。钢筋应力刚刚达到屈服强度时,混 藏士边缘应变尚未达到混减土极限压应变,因而梁并来立刻破坏,在保持应力不变的情况下, 梁产生较大的塑性变形,继续加载。直至受压区边锋混凝土的应变达到混凝土极限压应变, 受压区出现城向水平裂缝,随之混凝士被压碎而破坏。 显然,这种梁在完全蓝坏之前,梁的挠度会随着数斜的开展而产生较大的增加。梁藏面 会产生较大的塑性变形,因而有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。梁的挠度增量越大,则截 面的延性感好。 (2)超筋梁一一呢性破坏 耀筋梁的其酸坏特点是:破坏始白受压区混凝士土的压碎。在受压区边蜂纤维的应变达到 混凝土受弯极限应变时,受拉钢筋应力尚小于屈服强度。但此时,梁己告破坏:这种梁破坏 时裂缝开根不宽,延性不高,梁的挠度也不大, 总之,超前梁的破坏无明显的预兆,属于胞性破坏。超萌梁不仅不经济且破坏无预兆。 设计中应尽量避免。 (3)少筋梁一一呢性破坏 若钢防屈服时的弯矩,等于梁的开裂弯矩M,即M4,则混凝士一旦开裂,受拉钢 前就达屈服。此时,所对应的配防率u除为最小配筒半4 当梁的配筋率很小时,即心,则为少筋梁。其酸坏特点是:受拉区混凝士一且开 裂,受拉钢简城达到屈服,并迅速经历整个葡幅而进入强化工作阶段。梁仪出现一条集中裂 缝,不仅宽度大,且沿梁高延伸很高,有时钢筋甚至被拉断。这种破坏很突然,属脆性破坏, 少筋梁的抗弯承载力。取决于混减土的抗拉强度,在桥梁工程中不允许采用
5 应力不再增加直至破坏。 (2)梁的挠度,在第 I 阶段增长速度较慢,第Ⅱ阶段由于梁带裂工作,挠度增长速度较 前为快,第Ⅲ阶段由于钢筋屈服,故挠度急剧增加。 (3)应变图形基本上是三角形分布,即平均应变符合平截面假定。 10.钢筋混凝土构件的破坏形式有哪两种?当材料品种选定以后,其破坏形式主要受什 么影响? 答:钢筋混凝土构件破坏有两种形式:一种是塑性破坏(延性破坏),指结构或构件在 破坏前有明显变形或其他预兆的破坏;另一种是脆性破坏,指结构或构件在破坏前没有明显 变形或其他预兆的破坏。 11.根据梁的破坏形式的不同,梁的破坏可分为以哪三类?各有何破坏特点? 答:根据梁的破坏形式不同,梁的破坏可分为:适筋梁、超筋梁和少筋梁三类。 (1)适筋梁——塑性破坏 适筋梁的破坏特点是:破坏始自受拉区钢筋的屈服。钢筋应力刚刚达到屈服强度时,混 凝土边缘应变尚未达到混凝土极限压应变,因而梁并未立刻破坏。在保持应力不变的情况下, 梁产生较大的塑性变形,继续加载,直至受压区边缘混凝土的应变达到混凝土极限压应变, 受压区出现纵向水平裂缝,随之混凝土被压碎而破坏。 显然,这种梁在完全破坏之前,梁的挠度会随着裂缝的开展而产生较大的增加。梁截面 会产生较大的塑性变形,因而有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。梁的挠度增量越大,则截 面的延性越好。 (2)超筋梁——脆性破坏 超筋梁的其破坏特点是:破坏始自受压区混凝土的压碎。在受压区边缘纤维的应变达到 混凝土受弯极限应变时,受拉钢筋应力尚小于屈服强度。但此时,梁已告破坏。这种梁破坏 时裂缝开展不宽,延性不高,梁的挠度也不大。 总之,超筋梁的破坏无明显的预兆,属于脆性破坏。超筋梁不仅不经济且破坏无预兆。 设计中应尽量避免。 (3)少筋梁——脆性破坏 若钢筋屈服时的弯矩 My等于梁的开裂弯矩 Mf,即 My=Mf,则混凝土一旦开裂,受拉钢 筋就达屈服。此时,所对应的配筋率称为最小配筋率min。 当梁的配筋率很小时,即<min,则为少筋梁。其破坏特点是:受拉区混凝土一旦开 裂,受拉钢筋就达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化工作阶段。梁仅出现一条集中裂 缝,不仅宽度大,且沿梁高延伸很高,有时钢筋甚至被拉断。这种破坏很突然,属脆性破坏。 少筋梁的抗弯承载力,取决于混凝土的抗拉强度,在桥梁工程中不允许采用

12,什么是钢蓝混凝士梁的“界限破坏”? 答:当钢脑和混凝士强度确定后。一根梁总会有一个特定的配筋率,它使得钢筋应力达 到屈服强度的同时,受压区边峰纤维应变也恰好到达混凝士受弯时的极限压应变。这种梁的 酸坏叫“界限酸坏”,即适弼梁与超筋架的界限。“界限破坏”梁的破坏特点是受拉筋应力 达到屈服的同时,受压混凝土压碎而梁立即破坏,梁的“界限破坏”时所对应的配筋率为最 大配脑率。 13.钢前混凝土梁正截面计算有哪些基本假定? 答:钢脑混凝土梁正截面计算的基本餐定: 《1)平均应变的平裁面假定: (2)不考虑混凝土的抗拉强度: (3)应力一应变的物理关系: 1)混凝士的应力应变关系:假设混凝土的应力-应变曲线由一条曲线及一条水平线组成。 曲线暖点对应于横坐标上80002处。我国《公路桥规》混凝士极限压应变取&=0.003。通 常所选曲线为二次地物线。 这里的a为对应m时的应力: 2)钢哥的应力应变关系:采用理想的弹跟性应力一应变曲线。 14.受压区混凝士等效矩形应力图形的等效原则是什么?混凝土受压区等效矩形应力图 换算高度系数是如何取值的? 答:受压区混凝士等效矩形应力图形的等效原则是:等效前后混凝土压应力的合力大小 及作用点位置均不麦。 《公路桥规)对钢脑混凝士结构取混凝士受压区等效矩形应力图换算高度系数0.9。 15.什么是混凝土受压区高度系数?什么是漫减土受压区界限高度系数?混凝士受压 区界限高度系数是如何取值的? 答:混凝土受压区的高度x与梁藏面有效高度A的比植称为受压区高度系数。用形表示。 即三x。 相于界限破坏时,所对应的受压区高度知与果载面有效高度的比值称为受压区界 限高度系数。用:表示。混凝土受压区界限高度系数是区分适筋梁与超筋梁的一个界限高 度系数。 混及土受压区界限高度系数 钢筋种类 1圾钢筋 5号钢筋 Ⅱ用级蜗防 065 0.60 055 16。什么是最小配筋率?它们是如何取值的: 6
6 12.什么是钢筋混凝土梁的“界限破坏”? 答:当钢筋和混凝土强度确定后,一根梁总会有一个特定的配筋率,它使得钢筋应力达 到屈服强度的同时,受压区边缘纤维应变也恰好到达混凝土受弯时的极限压应变。这种梁的 破坏叫“界限破坏”,即适筋梁与超筋梁的界限。“界限破坏”梁的破坏特点是:受拉筋应力 达到屈服的同时,受压混凝土压碎而梁立即破坏。梁的“界限破坏”时所对应的配筋率为最 大配筋率。 13.钢筋混凝土梁正截面计算有哪些基本假定? 答:钢筋混凝土梁正截面计算的基本假定: (1)平均应变的平截面假定; (2)不考虑混凝土的抗拉强度; (3)应力—应变的物理关系: 1)混凝土的应力应变关系:假设混凝土的应力~应变曲线由一条曲线及一条水平线组成。 曲线顶点对应于横坐标上0=0.002 处。我国《公路桥规》混凝土极限压应变取u=0.003。通 常所选曲线为二次抛物线。 这里的0 为对应0 时的应力。 2)钢筋的应力应变关系:采用理想的弹塑性应力—应变曲线。 14.受压区混凝土等效矩形应力图形的等效原则是什么?混凝土受压区等效矩形应力图 换算高度系数是如何取值的? 答:受压区混凝土等效矩形应力图形的等效原则是:等效前后混凝土压应力的合力大小 及作用点位置均不变。 《公路桥规》对钢筋混凝土结构取混凝土受压区等效矩形应力图换算高度系数=0.9。 15.什么是混凝土受压区高度系数?什么是混凝土受压区界限高度系数?混凝土受压 区界限高度系数是如何取值的? 答:混凝土受压区的高度 x 与梁截面有效高度 h0 的比值称为受压区高度系数。用表示。 即=x/h0。 相应于界限破坏时,所对应的受压区高度 xb 与梁截面有效高度 h0 的比值称为受压区界 限高度系数。用jg 表示。混凝土受压区界限高度系数是区分适筋梁与超筋梁的一个界限高 度系数。 混凝土受压区界限高度系数 16.什么是最小配筋率?它们是如何取值的? 钢筋种类 I 级钢筋 5 号钢筋 Ⅱ Ⅲ级钢筋 jg 0.65 0.60 0.55

容:若钢筋屈服时的弯矩从等于梁的开製弯矩场,即M,=M则银凝土一旦开裂,受 拉钢脑就达屈服。此时,所对应的配筋率称为最小配前率·最小配筋率是少筋梁与适 筋梁的界限。 线向受拉钢储最小配然率(作】 混版土标号(Ma) 钢高种类 20及以下 25-40 50-60 1缓钢畅 015 02 025 Ⅱ、旧级钢脑及5号蜗箭 QI0 0.15 020 注:受压区有翼绿的T形酸面构件,表中配觞率聚指钢韩:面面积与构科限板魔柔以有效高度的酸面面积 之比. 17.单脑矩形截而受弯构件的计算公式有哪些适用条件?各有何作用? 答:单脑矩形截而受弯构件适用条件如下: 《1)为新止出现超高梁情况,计算受压区高度x应满足 xs5oh 或 s受 (2)为防止出现少简梁的情况,计算的配脑率应满是 H2H面 18.在实乔工程申,进行硅面设计时,如何根据工程经验或构造规定等来假设截面尺寸 b及: 容:在实际工程中,进行截面设计时,一般可根据计算跨度及荷载大小来选择:矩形梁 教时取一》宽度取6~名名:板厚一(信动6取m,根据所选断 面,算出A:若r-0.006一0.015(是形梁)或r-0003-~0.016(板),说明所选截面基本合 理,香则可重新设b或, 19,单筋矩形截面受弯构件当采用基本公式进行计算时的关键是什么?计算思路如何: 答:当采用基本公式进行计算时,关健在于求受压区高度x。只要大家记住并理解了计 算简图。利用平衡条件,可以非常方便列出基本公式。根据愿目所给的已知条件,看哪个公 式能解出x纸用爆个公式解。得到x后,替到另一基本公式中,即可得到所求的植。注意, 求出的x应满足5。若所求植为钢筋面积A:须验算最小配筋率,若所求值为承载力 M血,应保证最大取5。同时,应注意轴力平衡公式中,由于所取材料的安全系数?,125, 所以,该式中的州及外被的去,而弯矩平衡公式中的:或外项一定不要玉掉:
7 答:若钢筋屈服时的弯矩 My等于梁的开裂弯矩 Mf,即 My=Mf,则混凝土一旦开裂,受 拉钢筋就达屈服。此时,所对应的配筋率称为最小配筋率min。最小配筋率是少筋梁与适 筋梁的界限。 纵向受拉钢筋最小配筋率(%) 钢筋种类 混凝土标号(MPa) 20 及以下 25~40 50~60 I 级钢筋 0.15 0.2 0.25 Ⅱ、Ⅲ级钢筋及 5 号钢筋 0.10 0.15 0.20 注:受压区有翼缘的 T 形截面构件,表中配筋率系指钢筋截面面积与构件腹板宽乘以有效高度的截面面积 之比。 17.单筋矩形截面受弯构件的计算公式有哪些适用条件?各有何作用? 答:单筋矩形截面受弯构件适用条件如下: (1)为防止出现超筋梁情况,计算受压区高度 x 应满足 h0 x ig 或 g a ig R R max = (2)为防止出现少筋梁的情况,计算的配筋率应满足 min 18.在实际工程中,进行截面设计时,如何根据工程经验或构造规定等来假设截面尺寸 b 及 h? 答:在实际工程中,进行截面设计时,一般可根据计算跨度及荷载大小来选择:矩形梁 一般可取 h l = 15 1 ~ 8 1 ,宽度取 2.5 ~ 1.5 h h b = ;板厚 h l = 35 1 ~ 25 1 ,b 取 1m。根据所选断 面,算出 Ag。若=0.006~0.015(矩形梁)或=0.003~0.016(板),说明所选截面基本合 理,否则可重新设 b 或 h。 19.单筋矩形截面受弯构件当采用基本公式进行计算时的关键是什么?计算思路如何? 答:当采用基本公式进行计算时,关键在于求受压区高度 x。只要大家记住并理解了计 算简图,利用平衡条件,可以非常方便列出基本公式。根据题目所给的已知条件,看哪个公 式能解出 x 就用哪个公式解。得到 x 后,带到另一基本公式中,即可得到所求的值。注意, 求出的 x 应满足 xjgh0。若所求值为钢筋面积 Ag,须验算最小配筋率;若所求值为承载力 Mu,应保证最大取jgh0。同时,应注意轴力平衡公式中,由于所取材料的安全系数s=c=1.25, 所以,该式中的s 及c被约去,而弯矩平衡公式中的c或s 项一定不要丢掉

0.在什么情况下受弯构件必须深用双前截面?双筋极面具有话筋梁的破坏特征的条件 是什么? 容:当藏面计算弯矩M较大时,会出现>的情况。若梁的裁面尺寸及混凝士的强度 又受到限制面无法提高,此时,应改用双前截面。另外,当梁截面承受异号弯矩时,也必须 采用双筋截面。 只要满是E≤6:双哥截面具有适高梁的破坏特征。 21,当梁中配有计算所需要的受压钢筋时,《公路桥规》对蕴筋有和要求?为什么? 答:当梁中配有计算所需要的受压钢筋时,必须按理《公鉴桥规》的要求,将藤筋做成 封闭箍。并保证拾筋间距不大于梁的34和500,并不大于受压钢筋直径d的15倍,以防止 因箍脑刚度不足或钢筋间更过大时,受压钢蓝过早向外侧凸出,引起受压钢盛的保护层开裂, 甚至破坏, 22.双脑矩形截而受弯构件的计算公式有哪些适用条件?各有何作用? 答:双前矩形候而受弯构件计算公式的适用条件如下: (1)为了防止出现超脑梁情况,计算受压区高度x应满足 x≤5 (2)为了保证受压钢前”:达到抗压设计强度R”。,应满足 x220' (3)为了保正经济地使用钢盛。限制双筋徒面梁的钢筋用量,应满足 M,SM.=IRS. 式中:一漫凝土有效截面面积对受拉钢筋A:合力作用点的面积矩,对于矩彩 发面可得=M,宁空=05。 23.双脑矩形截面梁在实际设计中,若求得2,应如何处理? 答:在实际设计中,若求得2,则表明受压钢简《:不能达到其抗压段计强度。《公 路桥浅》规定这时取x=,即假设混凝土压应力合力作用点与受压钢筋A”,合力作用点相 重合,如思23图所示,对受压侧筋合力作用点取矩,可得到正候面抗弯承载能力的近似表 达式 1 M=三RAh-a门 C-I T-IRA. 题23图2时近的计草图示
8 20.在什么情况下受弯构件必须采用双筋截面?双筋截面具有适筋梁的破坏特征的条件 是什么? 答:当截面计算弯矩 Mj 较大时,会出现>ig 的情况,若梁的截面尺寸及混凝土的强度 又受到限制而无法提高,此时,应改用双筋截面。另外,当梁截面承受异号弯矩时,也必须 采用双筋截面。 只要满足 jg,双筋截面具有适筋梁的破坏特征。 21.当梁中配有计算所需要的受压钢筋时,《公路桥规》对箍筋有和要求?为什么? 答:当梁中配有计算所需要的受压钢筋时,必须按照《公路桥规》的要求,将箍筋做成 封闭箍。并保证箍筋间距不大于梁的 3/4 和 500,并不大于受压钢筋直径 d 的 15 倍,以防止 因箍筋刚度不足或钢筋间距过大时,受压钢筋过早向外侧凸出,引起受压钢筋的保护层开裂, 甚至破坏。 22.双筋矩形截面受弯构件的计算公式有哪些适用条件?各有何作用? 答:双筋矩形截面受弯构件计算公式的适用条件如下: (1)为了防止出现超筋梁情况,计算受压区高度 x 应满足 h0 x ig (2)为了保证受压钢筋 Ag 达到抗压设计强度 Rg,应满足 x 2a (3)为了保证经济地使用钢筋,限制双筋截面梁的钢筋用量,应满足 0 1 M M R Sa c j u = 式中: S0——混凝土有效截面面积对受拉钢筋 Ag 合力作用点的面积矩,对于矩形 截面可得 2 0 0 0 0 0.5 2 bh h S = bh = 。 23.双筋矩形截面梁在实际设计中,若求得 x<2a,应如何处理? 答:在实际设计中,若求得 x<2a,则表明受压钢筋 Ag 不能达到其抗压设计强度。《公 路桥规》规定这时取 x=2a,即假设混凝土压应力合力作用点与受压钢筋 Ag 合力作用点相 重合,如题 23 图所示,对受压钢筋合力作用点取矩,可得到正截面抗弯承载能力的近似表 达式 ( ) 1 1 0 M R A h a g g s u = − 题 23 图 x<2a时 Mu1的计算图示

同时应按单盛矩形硫面,不考虑受压钢蓝,求得正裁面抗弯承我能力,称为M:比较M 和Ma取大值作为场: 24.T形截面受弯构件翼缘板的计算宽度,如何取值? 容:《公路桥规》规定,T形藏面梁的受 相郁聚轴线间距高 压翼板计算宽度,用下列三者中最小值: 属板 (1)简支梁计算跨径的3:对连续梁 之承托 各中间跨正弯矩区段取该跨径的02倍,边 跨正弯矩区段取该药计算药径的027倍:各 题24图山T形植面受反震版计算室度图示 中间支点负弯矩区段则取该支点相邻两青计 算跨径之和的0.07倍. (2)相两梁轴线间的距离《题24图1)。 《3)b+2+12m,此处b为策物宽度,c为承托长度,,为不计承托的厦板厚度。 题24图1中所示承托,又称梗腋,它是为增强现版与梁勋之问联系的构透措植,并可 增强翼板根部的抗剪能力: 25.T形截面受弯构件如何判别第一类T形梁与第二类T形梁? 答:T形梁按受压区高度不月, 可分为两类: (1)第一类类型:中和轴位于 翼缘内,即xs,(题25图a) (2)第二类类型:中和轴在梁 44 助,即>':(题25图b) (a) (b) 题25图两英T形截而 若 RA s R.bihi 或 风-) 则x≤N:属于第一类T形梁:否则,属于第二类T形果。 26.T形截而受弯构件第一类T形梁与第二类T形梁的基本公式适用条件有何不同? 容: 第一类T形梁基本公式适用条件为 (1)xs5 9
9 同时应按单筋矩形截面,不考虑受压钢筋,求得正截面抗弯承载能力,称为 Mu2。比较 Mu1 和 Mu2 取大值作为 Mu。 24.T 形截面受弯构件翼缘板的计算宽度 bi 如何取值? 答:《公路桥规》规定,T 形截面梁的受 压翼板计算宽度 bi 用下列三者中最小值: (1)简支梁计算跨径的 1/3;对连续梁 各中间跨正弯矩区段取该跨径的 0.2 倍,边 跨正弯矩区段取该跨计算跨径的 0.27 倍;各 中间支点负弯矩区段则取该支点相邻两跨计 算跨径之和的 0.07 倍。 (2)相邻两梁轴线间的距离(题 24 图 1)。 (3) hi b + 2c +12 。此处 b 为梁肋宽度,c 为承托长度,hi 为不计承托的翼板厚度。 题 24 图 1 中所示承托,又称梗腋,它是为增强翼板与梁肋之间联系的构造措施,并可 增强翼板根部的抗剪能力。 25.T 形截面受弯构件如何判别第一类 T 形梁与第二类 T 形梁? 答:T 形梁按受压区高度不同, 可分为两类: (1)第一类类型:中和轴位于 翼缘内,即 x hi(题 25 图 a) (2)第二类类型:中和轴在梁 肋部,即 x > hi(题 25 图 b) 若 Rg Ag Rabihi 或 − 2 1 0 i a i i c j h M R b h h 则 x hi 属于第一类 T 形梁;否则,属于第二类 T 形梁。 26.T 形截面受弯构件第一类 T 形梁与第二类 T 形梁的基本公式适用条件有何不同? 答: 第一类 T 形梁基本公式适用条件为: (1) h0 x jg 题 24 图-1 T 形截面受压翼板计算宽度图示 题 25 图两类 T 形截面

第一类T形猴面的x=元S,即:s么。由于一般T形截面的风/点较小,因而值 也较小,所以一般均能满是这个条件 (2)P 注意,此处的知是对梁物部计算的。即口一冬,这是因为最小配前半是根据开裂 M。 后梁截面的抗弯强度应等于同样餐面素混凝土梁抗弯承找能力这一条件得出的,面素混漫土 梁的抗弯承载能力主要取决于受拉区漫凝土强度等级,T形徒面素混凝土梁的抗弯承载能力 与高度为k宽度为b的矩形截面素混凝土梁的抗弯承我力相接近,在验算T形截面的山 值时,近椒地取肋宽米计算, 第二类T形梁基本公式适用条件为: (1)xs5 (2)P4:《一般均能满是,可不验算) 0
10 第一类 T 形截面的 h hi x = 0 ,即 h0 hi 。由于一般 T 形截面的 0 hi / h 较小,因而值 也较小,所以一般均能满足这个条件。 (2)>min 注意,此处的是对梁肋部计算的,即 bh0 Ag = ,这是因为最小配筋率min,是根据开裂 后梁截面的抗弯强度应等于同样截面素混凝土梁抗弯承载能力这一条件得出的,而素混凝土 梁的抗弯承载能力主要取决于受拉区混凝土强度等级,T 形截面素混凝土梁的抗弯承载能力 与高度为 h、宽度为 b 的矩形截面素混凝土梁的抗弯承载力相接近,在验算 T 形截面的min 值时,近似地取肋宽 b 来计算。 第二类 T 形梁基本公式适用条件为: (1) h0 x jg (2)>min(一般均能满足,可不验算)