设计钢筋混凝土受弯构件时,还要满足设计规范规定的有关构造要求,如对纵向受力钢筋的直径、根数、伸入支座长度、钢筋之间的净距、保护层的厚度等的要求,对箍筋的最小直径、最大间距的要求等。这些要求均可以从有关设计规范和工程手册中查出。
轴心受压构件在荷载作用下,除了产生轴向压缩变形外,当构件比较细长时,还会发生横向的弯曲变形和扭转变形,使构件的工作状态发生根本变化,构件的压应力在远未达到强度极限前就丧失承载力,此时称构件整体失去稳定。
用钢材制作的梁在房屋结构中可作楼盖梁、屋盖梁、平台梁、吊车梁和檩条等。下面介绍钢梁的设计。
钢梁按制作方法可分为型钢梁和组合梁两类。
钢梁的连接一般采用焊接。当钢材质量不能满足焊接要求或梁的截面很大,采用双层翼缘板也不能满足要求时,可采用铆接,如图1-28g所示。显然,采用焊接梁无论是钢材的用量还是制作费用,都比铆接梁经济。
梁、板等受弯构件发生弯曲变形时,构件的轴线由直线变为曲线,构件各横截面均发生位移。如果构件横截面位移过大,会影响构件的正常使用。受弯构件变形计算的任务是计算出荷载作用下各横截面的位移,并控制各横截面的位移不超过受弯构件正常工作所允许的位移。
偏心受压构件的变形有轴向压缩变形和弯曲变形。偏心受压构件也会发生整体失稳和局部失稳现象。为确保偏心受压构件的刚度和稳定性,亦需要按设计规范的有关计算方法对偏心受压构件进行刚度验算和稳定性验算。
预应力钢筋混凝土构件与普通钢筋混凝土构件的结构形式基本相同,两者的主要区别是预应力钢筋混凝土构件中设置了预应力钢筋。预应力钢筋的设置数量由计算确定。
钢筋混凝土轴心受压构件的横截而常用的有矩形、工字形、T形等,设置有对称布置的纵向受力钢筋和箍筋。箍筋是按构造规定设计的钢筋,不必通过计算确定其数量。箍筋的作用是与纵向钢筋一起形成钢筋骨架,承受构件可能出现的剪力,并有限制纵向钢筋受压后的屈曲,提高构件承载力的作用。图1-47为矩形截面的轴心受压钢筋混凝土柱的钢筋设置图。
钢筋混凝土轴心受压构件的轴向压缩变形一般不影响构件的使用,在使用阶段也不会出现荷载引起的裂缝,故一般可不考虑刚度问题。
钢筋混凝土受弯构件也是用钢筋和混凝土两种材料制成的构件。受弯构件工作时总是一侧的材料受拉伸,另一侧的材料受压缩,在设计钢筋混凝土受弯构件时,就是巧妙地利用钢筋抗拉强度高、混凝土抗拉强度低而抗压强度相对较高的特点,将钢筋布置在构件受拉的一侧承受拉力,而另一侧只布置少量的钢筋,主要由混凝土承受压力。如受弯构件是梁,在梁中还设置了箍筋和弯起钢筋来承受梁的剪力,并将梁上、下侧的钢筋连接成共同工作的“骨架”。
钢制受压构件在房屋结构中也有广泛的应用,如钢柱、钢屋架的上弦杆和受压腹杆、网架结构的压杆等均为钢制受压构件。
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