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:,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=9.6N/mm2），箍筋为热轧HPB300级钢筋（fyv=270N/mm2），纵筋为325的HRB335级钢筋（fy=300N/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=9.6N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），纵筋为325的HRB335级钢筋（f=300N/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=11.9N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），纵筋为4,25钢筋（fy=300N/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=11.9N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），纵筋为4,25钢筋（fy=300N/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=11.9N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），纵筋为4,25钢筋（fy=300N/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中选外伸较长者。ld1和ld2见表