4：受弯构件斜截面承载力计算.ppt

建筑结构 教师 毕守一bsy1966 梁的斜截面承载力 包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力 斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证斜截面受弯承载力则通过构造措施来保证 剪跨比 定义是 计算截面的弯矩与剪力和相应截面的有效高度乘积的比值 称为广义剪跨比 配箍率 箍筋截面面积与对应的混凝土面积的比值 称为配箍率 斜截面破坏三种形态 1 斜压破坏 剪跨比较小 1 时 或腹筋配置过多即配筋率较大承载力主要取决于混凝土强度及截面尺寸 而破坏时箍筋的应力往往达不到屈服强度 破坏属于脆性破坏 为了防止出现这种破坏 要求梁的截面尺寸不得太小 箍筋不宜过多 斜拉破坏 2 斜拉破坏 多发生在剪跨比较大 或腹筋配置过少即配箍率较小时 发生斜拉破坏的过程是一旦梁腹部出现斜裂缝 很快就形成临界斜裂缝 梁将沿斜裂缝裂成两部分而破坏 属于脆性破坏 为了防止出现斜拉破坏 要求梁所配置的箍筋数量不能太少 间距不能过大 剪压破坏 常发生在剪跨比适中 梁所配置的腹筋 主要是箍筋 适当 即配箍率合适时 梁发生剪压破坏时 混凝土和箍筋的强度均能得到充分发挥 通过斜截面抗剪承载力计算 配置适量的箍筋来防止 斜截面破坏三种形态 斜截面受剪承载力 对集中荷载作用下 包括作用多种荷载 其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占该截面总剪力值的75 以上的情况 的独立梁 受剪承载力计算基本公式 系数0 8 是考虑弯起钢筋与临界斜裂缝的交点有可能过分靠近混凝土剪压区时 弯起钢筋达不到屈服强度而采用的强度降低系数 防止出现斜压破坏 为了防止斜压破坏 必须限制截面最小尺寸 对矩形 T形及I形截面受弯构件 截面的腹板高度 矩形截面取其有效高度 T形截面取有效高度减去翼缘高度 I形截面取腹板净高 防止出现斜拉破坏 防止出现斜拉破坏的条件 最小配箍率的限制 梁中箍筋间距不宜大于表3 4规定 直径不宜小于表3 5规定 也不应小于 梁斜截面受剪承载力时 其计算位置 支座边缘处 图中1 1截面 受拉区弯起钢筋弯起点 箍筋截面面积或间距改变处 腹板宽度改变处 弯起钢筋 弯起钢筋距支座边缘距离及弯起钢筋之间的距离均不应大于箍筋最大间距 弯起钢筋不得采用浮筋 可设置仅用于抗剪的鸭筋 斜截面受弯承载力 是通过构造措施来保证的 这些措施包括纵向钢筋的锚固 简支梁下部纵筋伸入支座的锚固长度 支座截面负弯矩纵筋截断时的伸出长度 弯起钢筋弯终点外的锚固要求 箍筋的间距与肢数等 抵抗弯矩图 按构件实际配置的纵向受力钢筋所绘出的各正截面所能承受的弯矩图形称为抵抗弯矩图 也叫材料图 i点称为 号钢筋的 理论截断点 同明也是余下的 号钢筋的 充分利用点 纵向钢筋弯起位置 当弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不小于若利用弯起钢筋抗剪 则钢筋弯起点的位置应同时满足抗剪位置 由抗剪计算确定 正截面抗弯 材料图覆盖弯矩图 及斜截面抗弯三项要求 纵向受力钢筋的截断位置 应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断 且从该钢筋强度充分利用截面伸出长度不小于应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于且不小于20d处截断 且从该钢筋强度充分利用截面伸出长度不小于 正常使用极限状态的验算 对构件进行裂缝宽度及变形验算 验算变形及裂缝宽度时荷载均采用标准值 不考虑荷载分项系数 应按荷载效应的标准组合和准永久组合进行 标准组合是指对可变荷载采用标准值 组合值 准永久组合对可变荷载采用准永久值 受弯构件变形计算 钢筋混凝土受弯构件变形计算的实质是刚度计算 钢筋混凝土构件的截面刚度为变量 因此挠度计算公式不能直接应用 需要求出构件的截面刚度B 截面刚度的特点 1 随弯矩的增大而减小 2 随纵向受拉钢筋配筋率的减小而减小 3 由于混凝土徐变的影响 梁的某一截面的刚度将随时间增长而降低 短期刚度 在荷载效应的标准组合作用下的截面弯曲刚度称为短期刚度 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 长期刚度 在荷载长期作用下 构件截面弯曲刚度将随时间增长而降低 钢筋混凝土受弯构件的挠度计算 可取同号弯矩区段内弯矩最大截面的弯曲刚度作为该区段的弯曲刚度 这种处理方法所算出的弯曲刚度值最小 称为 最小刚度原则 梁的弯曲刚度确定后 就可以根据材料力学公式计算其挠度 减少构件挠度的措施 减少挠度实质就是提高构件的抗弯刚度提高抗弯刚度最有效的措施是增大梁的截面高度 其次是增加钢筋的截面面积 其他措施如提高混凝土强度等级 选用合理的截面形式等效果都不显著 裂缝宽度 减小裂缝宽度的措施 增大钢筋截面积