项目二 钢筋混凝土梁板设计.doc

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项目二钢筋混凝土梁板设计

学习指南

工作任务：

（1）单筋矩形截面梁板的设计；

（2）双筋矩形截面梁的设计；

（3）T形截面梁板的设计。

知识目标：

（1）掌握梁板的构造知识；

（2）理解梁的破坏过程及特征；

（3）掌握单筋矩形截面梁板受弯承载力计算的相关知识；

（4）掌握单筋矩形截面梁受剪承载力计算的相关知识；

（5）理解单筋矩形截面梁板抗裂验算、裂缝宽度验算及变形验算的相关知识；

（6）掌握双筋矩形截面梁设计的相关知识；

（7）掌握T形截面梁板设计的相关知识。

技能目标：

（1）熟练掌握单筋矩形截面梁板的设计计算；

（2）熟练掌握双筋矩形截面梁的设计计算；

（3）熟练掌握T形截面梁板的设计计算；

（4）熟练掌握梁板结构施工图的绘制与识读。

梁和板是水工钢筋混凝土结构中典型的受弯构件，主要承受弯矩和剪力作用，是水利工程中应用最广泛的构件。如水闸底板、水闸工作桥支承排架横梁、水闸工作桥、水闸交通桥（图2–1（a）），水电站厂房的屋面板、屋面梁和吊车梁（图2-1（b））、渡槽槽身（图2–1（c））等，都是梁板构件。梁和板二者的区别仅在于，梁的截面高度一般大于截面宽度，而板的截面高度则远小于截面宽度。

梁板构件的破坏形态有两种：一种是由弯矩作用引起的，破坏面与构件的纵轴线垂直，称为正截面破坏（图2–2（a））；另一种是由弯矩和剪力共同作用引起的，破坏面与构件的纵轴线斜交，称为斜截面破坏（图2–2（b））。所以，设计钢筋混凝土梁板构件时，需进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算。

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图2-1梁板构件工程实例

（a）水闸；（b）厂房；（c）渡槽

图2–2钢筋混凝土梁板构件的破坏形态

（a）正截面破坏；（b）斜截面破坏1·.

任务一梁板的构造知识

钢筋混凝土梁、板的截面尺寸和受力钢筋截面面积是由结构计算确定的，但为了施工便利及考虑计算中无法反映到的因素，还必须满足相应的构造规定。下面介绍梁、板的一般构造规定。

1截面形式与0尺寸41.1截面形式

梁的截面形式有矩形、T形、I形、Π形、箱形等。为了施工方便，梁的截面常采用是矩形和T形。现浇板的截面一般为实心矩形，根据使用要求，也可以采用空心矩形和槽形板等。常见梁板的截面形式如图2–3所示。

梁板构件中，仅在受拉区配置纵向受力钢筋的截面，称为单筋截面。在受拉区与受压区都配置纵向受力钢筋的截面，称为双筋截面。

图2–3钢筋混凝土梁、板的截面形式

1.2截面尺寸

1.2.1梁的截面尺寸

（1）梁高。截面计算时，梁的高度h可根据梁的跨度l0拟定，一般取h=（1/8～1/12）l0。为了能够重复利用模板，方便施工，梁高应在以下数据中选用：梁高h=250、300、350、400、…、800mm，以50mm的模数递增，800mm以上按100mm的模

数递增。

（2）梁宽。梁的宽度b可根据梁的高度h拟定。对矩形截面梁，取梁宽b=（1/2～1/3）h；对T形截面梁，取梁宽b=（1/2.5～1/4）h。梁宽应在以下数据中选用：梁宽b=120、150、180、200、220、250mm，250mm以上按50mm的模数递增。

1.2.2板的截面尺寸

水工建筑物中，由于板在工程中所处部位及受力条件不同，板的厚度h变化范围很大，一般由计算确定。考虑施工方便和使用要求，一般建筑物中板厚不宜小于60mm；水工建筑物中的板厚不宜小于100mm。板厚250mm以下按10mm递增；板厚在250mm以上时按50mm递增；板厚超过800mm时，则以100mm递增。

2混凝土保护层

2.1概念

纵向受力钢筋外边缘到混凝土近表面的距离，称混凝土保护层（用符号c表示），如图2–4所示。

2.2作用

混凝土保护层的作用：①保证钢筋与混凝土之间的粘结；②保证结构构件的耐久性；③保证结构构件的耐火性。

（a）单排（b）双排

图2–4梁内纵向钢筋布置图

2.3基本规定

（1）梁的混凝土保护层厚度不应小于最大钢筋直径；

（2）同时不应小于粗骨料最大粒径的1.25倍；

（3）且符合附表3–1的规定。

梁中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm，钢筋端头保护层厚度不应小于15mm。板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于附表3–1中相应数值减10mm，且不应小于10mm。

2.4截面有效高度

在计算梁板构件承载力时，因混凝土开裂后拉力完全由钢筋承担，这时能发挥作用的截面高度应为受拉钢筋合力点到截面受压边缘的距离，称为截面有效高度h0，纵向受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离为as，即h0=h–as。当钢筋为一层布置时，as=c+d/2；当钢筋为两层布置