第五章受弯构件斜截...ppt

受弯构件在荷载作用下 同时产生弯矩和剪力 在弯矩区段 产生正截面受弯破坏 产生垂直裂缝 回顾 回顾 破坏通常有正截面和斜截面两种形式 受弯构件破坏形式 弯剪段 本节研究的主要内容 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 梁的破坏形态 剪跨比 试验研究表明 梁的斜截面剪切破坏形态及抗剪承载力都与剪跨比 有很大关系 我们定义 一 受弯构件斜截面受力性能 当主拉应力超过混凝土复合受力下的抗拉强度时 就会出现与主拉应力迹线大致垂直的裂缝 为抵抗主拉应力而采用腹筋 弯起钢筋 箍筋 二 无腹筋梁受力性能及计算 特点 裂缝中间宽两头窄 弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝 特点 裂缝下宽上窄 1 无腹筋梁斜裂缝类型 2 破坏时受力模型 剪压区剪应力和压应力明显增大 与斜裂缝相交的纵筋应力突然增大 拉杆 拱结构 3 无腹筋梁斜截面破坏影响因素 a 剪跨比 c 混凝土强度 b 纵筋配筋率 集中荷载下的简支梁 计算剪跨比为 广义剪跨比 d 加载方式 等 4 无腹筋梁斜截面破坏的三种形式 a 斜拉破坏 c 斜压破坏 b 剪压破坏 抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强度 抗剪承载力主要取决于混凝土在复合应力下的抗压强度 抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度 斜裂缝形成后的应力状态 图5 3 剪力主要由裂缝末端上部砼承担 砼处于剪应力和压应力复合作用下 此区域称为剪压区 纵向受拉钢筋应力突然增大 其应力主要由斜裂缝末端处的弯矩所决定 图5 3 三 有腹筋梁斜裂缝形成前后的应力状态1 斜裂缝形成前的应力状态箍筋应力很小 梁的受力性能和应力状态与无腹筋梁相近 2 斜裂缝形成后的应力状态斜裂缝的形成与无腹筋梁相近 斜裂缝出现后 与斜裂缝相交的箍筋应力显著增大 直接承担部分剪力 此外 箍筋还能提高砼的抗剪能力和纵筋的销栓的作用 四 有腹筋梁的抗剪机制裂缝的发展及破坏形态 1或 较大但腹筋配置较多时 斜压破坏 腹筋在破坏时未屈服 四 有腹筋梁的抗剪机制裂缝的发展及破坏形态 1 3时 剪压破坏 腹筋屈服后 剪压区混凝土压碎 四 有腹筋梁的抗剪机制裂缝的发展及破坏形态 3且腹筋配置量较小时 斜拉破坏 腹筋用量太少 起不到应有的作用 四 有腹筋梁的抗剪机制裂缝的发展及破坏形态 设计时应避免出现此二种破坏形态 五 影响有腹筋梁抗剪承载力的因素1 剪跨比 和无腹筋梁类似 五 影响有腹筋梁抗剪承载力的因素2 混凝土的强度与腹筋的配筋量 混凝土的强度提高 在一定的范围内 腹筋配筋率增大 抗剪承载力提高 抗剪承载力提高 六 无腹筋梁承载力计算 一般板类受弯构件 受均布荷载作用下的单向板和双向板 及需要按单向板计算的构件 集中荷载作用下的矩形 T形和 形截面独立梁 作用有多种荷载 且集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪力值的75 以上的情况 七 有腹筋梁受力性能及计算 梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆 拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构 1 有腹筋梁斜截面破坏影响因素 a 剪跨比l b 配箍率rsv 受弯构件斜截面受剪承载力计算方法基本原则1 对剪压破坏 因变化幅度较大 故通过计算来防止 2 对斜压破坏 斜拉破坏和其他破坏形态 采取一定的构造措施来防止 如截面限制条件 最小配箍率等 2 有腹筋梁承载力计算 a 仅有箍筋 矩形 T形和工形截面的一般受弯构件 集中荷载作用下的独立梁 b 箍筋和弯起筋 对于同时配置箍筋和弯起钢筋的梁 其斜截面受剪承载力等于配箍筋梁的受剪承载力与弯起钢筋的受剪承载力之和 对于前述两种情况 配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力 3 计算公式适用条件 上限值 截面最小尺寸 下限值 最小配筋率 bc为高强混凝土的强度折减系数fcu k 50N mm2时 bc 1 0fcu k 80N mm2时 bc 0 8其间线性插值 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸 同时限定箍筋间距和直径 4 计算位置 支座边缘截面 1 1 腹板宽度改变处截面 2 2 箍筋直径或间距改变处截面 3 3 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面 4 4 箍筋的形式 单肢箍n 1 双肢箍n 2 四肢箍n 4 5 配箍计算流程 例题 小结 无腹筋受弯构件斜截面计算 受弯构件斜截面破坏形式 特点 仅有箍筋的斜截面计算 同时有箍筋和弯起筋的斜截面计算 回顾 受弯构件斜截面计算 受弯构件正截面计算 有箍筋计算 1 矩形 T形和工形截面的一般受弯构件 2 集中荷载作用下的独立梁 1 纵向钢筋的弯起 构造要求 抵抗弯矩图 材料图 在满足正截面抗弯承载力的条件下 依据抵抗弯矩图 材料图 确定纵向钢筋的 充分利用点 和 理论截断点 再按规范的要求 确定实际弯起点和实际截断点 拉区钢筋不宜截断 箍筋和弯起筋间距符合构造要求 弯起筋锚固长度 受拉区不小于20d 受压区不小于10d 光圆钢筋设弯钩梁底两侧钢筋不弯起 鸭筋 吊筋 必须将两端锚固在受压区 不得采用浮筋 2 纵向钢筋的截断和锚固 a 纵向钢筋的截断 b 钢筋的锚固 为使钢筋可靠锚固在混