钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算.ppt

混凝土结构基本原理,第5章 钢筋混凝土受弯构件 斜截面承载力,教师：张茂雨,本章重点,了解斜截面破坏的主要形态及影响因素；,掌握桥涵工程中受弯构件斜截面承载力的 计算方法及构造要求。,了解材料抵抗弯矩图的画法；,掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法 及构造要求；,掌握建筑工程受弯构件斜截面承载力的计算方法 及防止斜压和斜拉破坏的措施；,弯剪段（本章研究的主要内容）,统称腹筋：帮助混凝土梁抵御剪力,有腹筋梁-既有纵筋 又有腹筋 无腹筋梁-只有纵筋 无腹筋,箍筋肢数,Q图,M图,1.概 述,1.1 斜截面破坏机理,由材料力学可知：,当tpmaxft时， 梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝,根据a的不同(M和V比值不同),裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪斜裂缝） 裂缝可能由截面底部开始出现（弯剪斜裂缝）,1.1 斜截面破坏机理,1.2 影响斜截面承载力的主要因素,定义：,当为右图所示的 对称荷载时：,a.截面形状,b.预应力,c.梁的连续性,d.尺寸效应,1.2 影响斜截面承载力的主要因素,1.3 斜截面的主要破坏型态,产生条件:, 1或腹筋多、腹板薄。,破坏特点:,中和轴附近出现斜裂缝，然后向支座和荷载作用点延伸，破坏时在支座与荷载作用点之间形成多条斜裂缝，斜裂缝间混凝土突然压碎，腹筋不屈服。,13且腹筋量适中。,破坏特点：,受拉区边缘先开裂，然后向受压区延伸。破坏时，与临界斜裂缝相交的腹筋屈服，受压区混凝土随后被压碎。,1.3 斜截面的主要破坏型态,3且腹筋量少。,受拉边缘一旦出现斜裂缝便急速发展，构件很快破坏。,1.3 斜截面的主要破坏型态,1.4 防止斜截面破坏的承载力条件,5-6,斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面破坏，要求：,5-5,VVu,MMu,我国规范规定:,式（5-5）通过计算满足; 式（5-6）用构造措施保证。,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,2. 斜截面设计方法,考虑无腹筋构件,反映剪跨比影响,反映纵筋配筋率影响,反映截面尺寸影响,均布荷载,集中荷载,忽略掉,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,考虑箍筋作用,裂缝与水平方向大致夹角,均布荷载,集中荷载,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,新规范去掉此系数,考虑弯筋作用,弯筋与水平方向的夹角,？,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积: =n , 此处，n为在同一截面内箍筋的肢数， 为单肢箍面积；,S 沿构件长度方向的箍筋间距；,1,一般情况,集中荷载下的独立梁,2,计算截面的剪跨比，可取=a/h0, a为集中荷载作用点至支 座或节点的距离；当3时，取 =3。,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,适剪压破坏,为了防止斜压破坏，要求：,3. 公式适用范围,截面的腹板高度，按下图确定：,3. 公式适用范围,为了防止斜拉破坏，要求：,箍筋的间距应满足表5-1要求：,表5-1,3. 公式适用范围, 箍筋的直径满足表5-2要求：,表5-2,3. 公式适用范围, 当 时，配箍率尚应满足：,3. 公式适用范围,当满足下列条件时，可按表5-1和表5-2配筋。,4.构造配置箍筋,5.承载力计算位置,确定计算截面及其剪力设计值,验算截面尺寸是否足够,验算是否可以按构造配筋,不能按 构造配箍筋时，计算腹筋 量,验算箍筋间距、直径和最小配箍率,6.承载力计算步骤,算例 1,混凝土矩形截面简支梁，250mm500mm，C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB300级钢筋（fyv=270 N/mm2），纵筋为3 25的HRB335级钢筋（fy=300 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN。,求：箍筋和弯起钢筋的数量。,解：,（1）验算截面尺寸,属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，故c=1,截面符合要求。,（2）验算是否需要计算配置箍筋,故需要进行配箍计算。,（3）只配箍筋而不用弯起钢筋,则,若选用8120 ，,若选用8 ，,算例 1,混凝土矩形截面简支梁，250mm500mm，C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为3 25的HRB335级钢筋（f=300 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN。,求：箍筋和弯起钢筋的数量。,解：,（4）既配箍筋又配弯起钢筋,根据已配的3,25纵向钢筋，可利用1,25以45弯起，,混凝土和箍筋承担的剪力：,则弯筋承担的剪力：,。（略）,解：,钢筋混凝土矩形截面简支梁，集中荷载设计值P=100kN，均布荷载设计值（包括自重）q=100kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土强度等级为C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为4,25钢筋（fy=300 N/mm2）。,求：箍筋数量,（1）求剪力设计值,（2）验算截面条件,截面尺寸符合要求,算例 2,算例 2,解：,钢筋混凝土矩形截面简支梁，集中荷载设计值P=100kN，均布荷载设计值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土强度等级为C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为4,25钢筋（fy=300 N/mm2）。,（3）确定箍筋数量,根据剪力的变化情况，可将梁分为AB、BC两个区段来计算斜截面受剪承载力。,AB段:验算是否需要计算配置箍筋,若选用8 ，,若选用10 ，,配箍率验算略,算例 2,钢筋混凝土矩形截面简支梁，集中荷载设计值P=100kN，均布荷载设计值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土强度等级为C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9 N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210 N/mm2），纵筋为4,25钢筋（fy=300 N/mm2）。,BC段：,仅需按构造配置箍筋，选用8250,最后，两侧选用880，中间选用8250。, 荷载弯矩图与抵抗弯矩图的概念,荷载弯矩图,抵抗弯矩图,保证斜截面抗弯承载力的条件：,抵抗弯矩各截面不小于荷载弯矩，或抵抗弯矩图要包住荷载弯矩图。,7.斜截面抗弯承载力, 弯起钢筋的抵抗弯矩图,7.斜截面抗弯承载力,（1）负弯矩钢筋的切断位置,ld1粘结锚固长度; ld2外伸长度 从ld1和ld2中选外伸较长