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7.2.5钢筋缩减
当梁上的弯矩沿其长度减小时,因此,弯曲钢筋的面积也可以通过削减钢筋来减少,因为 它们不再是必需的。图7.12说明了连续梁的跨度和内部支撑处钢筋的削减。弯矩包络图按 每根钢筋的面积和有效深度按比例分成如图所示的截面。
每根缩减的钢筋应延伸到不再需要的地方,以便能够很好地锚定在混凝土中。缩减此类 钢筋的规则如下,而不是在简单的端部支撑处。
(1)轨道锚固不应小于钢筋尺寸的12倍或梁的有效深度,以较大者为准。
Curt oilmenx 锚地
图7.12钢筋锐减
钢筋混凝土梁设计
((2) 一根钢筋不应在张力区停止,除非
(I Q1抗剪承载力是实际抗剪承载力的两倍
ii)连续钢筋的面积是该截面抵抗力矩所需面积的两倍,或
I (ii)在0.87fy的应力基础上,将轨道锚固增加到完全锚固粘结长度。
如图7.12所示.4号钢筋在压缩区被缩减,缩减锚固将大于12号钢筋直径或有效深度・然 而.钢筋I和5在张力区被缩减,并且需要完整的锚固粘结长度,除非规则2 (I)或2 (ii) 的条件适用,在这种情况下,缩减锚固将是12钢筋直径或有效深度.
图7.14简单支架处的备选锚固长度
最重要的是所有钢筋的锚固粘结长度至少应超过最大力矩截面.这与图7.12中的7号钢筋 有关.也与駐I:或柱端支撑框架中的钢筋有关.锚固长度应基于截面中所述钢筋的设计应力 5.2 和 7,2.4.
钢筋,搶牌点应尽可能错开,以避免横截面的突然变化导致应力集中和可能的开裂.这种缩减通 常可以在使用等长钢筋时实现.如图13所示.
在构件的简支端,钢筋应延伸到支架上,以确保梁在高勢切和承受应力的区域得到加固。因此, 应按照7.14中所示的两条规则之一锚固每个拉杆。在规则I的支架中心之前或在规则2的支架表 面的d/2之前.不得开始弯曲或弯钩.
I如第N上的荷裁,本上是分布的.则可使用简化的限功率规则.这些规则仅适用于特征施加r 荷或不超过特征恒,且跨度相箸的连续梁.图7.15以图表的形式显示了规则
钢筋混凝土梁设计
7.2.6跨度有效深度比
如第7.1节所述有必要检查跨度有效深度比,以确保挠度不会过大.除了悬臂梁或大跨 匿外.这不太可能是梁的问题,这些要求在第6章“使用性能”中有详细说明。
7.2.7弯曲钢筋示例
下面的例子描述了为简支梁设计抗弯钢筋的计算。它将前面章节中的许多项目组合在一 起:这个梁的抗剪钢筋在后面的例子7.7中设计。
示例7.6梁弯曲钢筋的设计 图7.16所示的梁支撑以下均布荷载,静荷载gk=40kN/m,包括自重施加 荷载=12kN/m
材料的特征强度为=30N/mm2和/=460N/mm2。有效深度=550 mm,宽度 b=300 mm。
图7.16单跨梁客曲钢筋
(a)分析
极限荷载wu= (1. 1.6qx) kN/m
=(1 1.6x12) =75.2kN/米
因此
75..02最大设计力矩m=338kNm
(b)弯曲钢筋
4
钢筋混凝土设计
K=M/bd2fcu=338x10(6)/300x550(2)x30=0.124
从杠杆臂曲线。图7.5.=0.83
有效深度=d=0.83=456mm
公...
=1852平方米
米
A. =M/0.87fyz=338x10(6)/0.87x460x456
支架处提供四个T25钢筋=1960mm2 (c)限功率半径4超岀支撑中心线的A将提供同等长度的锚固。长度16符合规范要求。
(d)跨度有效深度比
M/=/ (300x5502) =3.72
基本比率=20。见表6.7。插值修正系数0.89.因此
最大量程=20x0.89=17.8
实际的跨度=6000/550=10.9个
7.3剪力设计
剪切力包络图给出了剪切力沿梁的分布.如果截面处的剪力,则剪力V由
y=V/bd
剪应力不得超过0.8或5中的较少值..
抗剪钢筋将采用垂直箍筋或箍筋和弯曲钢筋的组合形式。
7.3./垂直方向
通常形式的马错是一个闭合连接.这有助于形成梁钢筋的刚性笼,如果存在任何压缩钢. 是必不可少的。另一种选择是如图7.17所示的开放连接;如果需要横向支撑,这可能有一 闭合件。并为siru钢固定提供了优势.
所有受拉钢筋必须用连接件封闭,如果不存在压缩钢.则耍求吊杆将连接件固定在压缩区内(见 图7.18)连接件的,小间距由混凝土的要求和压实决定,通常不应小于80 mm.
最大连接间距应不超过0.75d。与跨度成直角时,垂直支腿的间距不应超过d,所有拉杆应在垂直支腿的
150 mm范围内.由于这些要求(或者如果有大剪刀),通常可以提供多个链接,如图7.17 所示.
讷材类型的选择通常取决于软桐可能弯曲到比高屈服强度勇更小的半径这一事实。这在窄构件中尤其重要,以允许张拉钢筋的正确定位,如圏7.18所示; 由于需要在受压区内为箍筋的垂直腿提供锚固,低碳钢连接件的优点进一步增加。尽管高屈 服钢筋具有更好的粘结特性,如果钢筋要在其全部设计应力下工作,则锚固长度大于同等尺 寸的软钢钢筋.如果要使用“开放”连接,则此因素特别重要.
相裾第5.1节中导出的方程式,确定键筋的尺寸和间距。应该是这样的
Asv/sb》b(v-vc)/0.87fyv
,设计中有一个横截面面积a的箍筋
sv=马镫的宽度
b=樑的宽度
v=B/bd
vc=5.1中的极限剪应力
fyv=连钢筋的特征强度..1
附录中列出了各种箍筋尺寸和间距的值。/s的计算是在临界截面进行的,通常距离支座表面 d.由于取力沿梁减小,可以重短类似的计算.以便使用更大的间距或更小的箍筋尺寸・
如果v小于ve,则仍必须提供标称连接,除非梁是非常小的连接且we/2
Asv/sv=0.4b/0.87fyv
即使需要抗剪钢,有一个截面,在该截面上,混凝土的抗剪强度加上标称配筋等于包络图中 的知力.在该截面上,抗剪所需的配筋可以停止并替换为标称配筋。混凝土的抗剪强度Vn加 上标称配筋由下式给出
Vn= (0.4 vc)bd
或
vn=(Asv/sv x0.87fyv bvc)d
对于所提供的连接间距(见等式5.3)・一旦计算出Vn的这个值,就可以在剪力包络上标 记,以显示剪力钢筋的极限值,如图7.19所示。
例7.7梁的抗剪加固设计
如图7.16和7.19所示,为例7.6中的单跨梁设计抗剪钢筋.低碳钢连接件的特征强度为, =250N/mm~2.
(a)检查最大剪应力
跨距总荷载,=Wuxspan=75.2x6.0=451KN
面对支持
剪力V, =F/2-wux支撑宽度/2
=451/2-75.2x0.15=214 千牛
钢筋混凝土梁设计
剪应力v=Vs/bd=214x10(3)/330x 550
=1.3N/mm(2)《0.8fcu
b)剪力链节
距支撑面距离d
剪力Vd=vs —wu=214-75.2x0.55=173kN
剪应力v=173x10(3)/330x550=1.05N/mm(2)
只有两个25 mm的钢筋延伸距离d超过临界截面,因此,为了确定ve
100As/bd=100x982/300x550=0.59
从表5.1可得vc=0.56N/mm(2)
Asv/sv=b(v—vc)/0.87fyv=300(1.05—0.56)/0.87x250=0.68
钢筋混凝土设计
在220中心处提供连接
Asv/sv=2x78.5/220=0.71
(c)名义上的联系
低碳钢连接件
Asv/sv=Asv/sv=0.4b/0.87fyv=0.4x300/0.87x250=0.55
在280mm中心处提供R10连接
Asv/sv=2x78.5/280=0.56
(d)抗剪连接的延伸
标称连接件混凝土抗剪强度为Vn=(Asv/sv0.87fyv bvc)d
=(0.56x0.87x250 300x0.56)550
=159KN
剪力钢筋需要超过由
s=vs—vn/wu=214—159/75.2=距离支架面0.73米
梁两端220mm处所需的R10连接数量为
1 (s/220)=1 (730/220)=5
7.3.2弯曲钢筋
在高驹切力区域.可能会发现使用连接件来承载全部力会导致钢结构拥挤并导致结构问题. 应考虑“bull;写bull;曲”不再需要柢抗弯曲力的主钢筋。钢提供的抗剪强度的至少50%应采用连接形 式.
对于间隔(d-d)的弯曲钢筋的“双系统”,如第5.1.2节所述,抗剪强度为
V=2x1.23fyAsb
罠中Asb是弯曲钢筋的横截面枳..
弯起的钢筋必须完全固定在其作为受拉构件的位置.如图5・3所示。防止可能的挤压
表7.1弯曲钢筋的抗剪强度(单位:kN) “双重系统”
|
|
|
钢筋尺寸 |
|
|
|
■方bull;制 |
|
16个 |
20个 |
25个 |
32个 |
40个 |
250个 |
35岁 |
62个 |
96个 |
151个 |
247个 |
387个 |
“。个 |
8■个 |
114个 |
177个 |
278个 |
455个 |
713个 |
混凝土也有必要检查钢筋弯曲处的支承应力。该应力由
支承应力=Fbt/ramp;
2fcu/1 2amp;/ab
式中,Fbt是钢筋中的拉力.
r是弯曲的内半径,是钢筋尺寸.该应力不应超过
式中ab是垂直于弯曲平面的钢筋之间的中心距,但对于与构件表面相邻的钢筋弯曲处的轴承应力ab=amp; 侧盖
例7.8在一个支承内
确定图中所示25 mm弯起钢筋所需的内半径。因此,不会超过极限弯曲应力,钢筋的侧盖为50 mm。假设钢筋的极限拉伸应力为0.87 fy,且特征材料强度为=460N/mm2和/=30 N/mm 2.
a
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