3 钢筋混凝土受弯构件2

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， 而在剪力较大的区段，则会产生斜截面受剪破坏。 强剪弱弯,3.2 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋无腹筋梁-只有纵筋无腹筋,无腹筋梁、有腹筋梁,3.2.1 简支梁剪弯区段的受力过程及剪切破坏形态,1、无腹筋简支梁的受剪性能斜裂缝形成以前的应力状态,由材料力学可知：,剪跨比（Shear span ratio）,对集中荷载简支梁,对矩形截面梁，任一截面的正应力和剪应力可表示为,3时斜拉破坏,抗剪机制,销栓力，随着裂缝的发展逐渐增大,咬合力，随着裂缝的发展逐渐减小,数值很难估计,影响无腹筋梁抗剪承载力的因素,1. 剪跨比,2. 混凝土的强度与纵筋的配筋率,混凝土的强度提高,纵筋配筋率增大,抗剪承载力提高,斜拉破坏（3，且箍筋配置较少）,2、有腹筋简支梁的受剪性能,剪压破坏（13，箍筋配置适当）,斜压破坏（3)时，或箍筋配置不足时出现。特点是斜裂缝一出现梁即破坏。,当剪跨比较小(1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致,当剪跨比一般(10.7ftbh0时，配箍率尚应满足,3.2.5进行受剪承载力验算的部位,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）。,若 按构造配箍；,仅配箍筋梁的设计计算,具体计算步骤如下： 验算截面限制条件，如不满足则加大截面尺寸；,一般受弯构件,集中荷载作用下的独立梁,若 按计算配箍；,根据 计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。,弯起钢筋计算,当剪力较大时，可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承载力。,a 为弯起钢筋与构件轴线的夹角，一般取4560。,当采用弯起钢筋和箍筋共同抗剪时，一般先确定弯起钢筋。,例3-8 已知：,解：（1）计算内力,（2）复核截面尺寸,活控：,恒控：,取：,取：,（3）验算是否构造配筋,符合截面限制条件,应按计算配置腹筋,方案1仅配置箍筋,（4）腹筋计算,验算最小配筋率,方案2配置弯筋、箍筋,弯起一根钢筋，弯起角度45,按最小配筋率确定配筋,例3-9,（2）内力计算,集中荷载为主,（3）复核截面尺寸,符合截面限制条件,（4）验算是否构造配筋,应按计算配置腹筋,（5）腹筋计算,查表3-10，取s=250mm,（6）验算最小配筋率,已知：截面尺寸b，h(h0)、Asv，以及材料强度fyv、fc求：截面的受剪承载力 VuV基本公式：,承载力复核,z,3.2.6 斜截面受弯承载力,3.3 受弯构件的构造要求,1、保护层的最小厚度 耐久性要求 钢筋粘接锚固的要求,2、纵向钢筋在截面中的布置间距；钢筋直径；宜对称布置；弯筋；小直径钢筋；板钢筋；分布钢筋；,3、构件尺寸要求,现浇钢筋混凝土板的最小厚度（mm）,钢筋混凝土T形截面简支梁：预应力混凝土T形截面简支梁：钢筋混凝土箱形截面连续梁：,梁标注跨径：,截面尺寸：,h/l=1/161/10(1/71/5);h/b=2.02.5;常用模数50mm,4、钢筋的锚固长度,受拉钢筋的基本锚固长度：,钢筋外形系数,受拉钢筋的锚固长度：,5、纵向钢筋的弯起、截断和伸入支座的锚固长度,理论推导构件截面抵抗矩Mu与钢筋截面面积为二次曲线关系，实际中Mu近似与钢筋面积成正比（偏于安全）,（1） 正截面受弯承载力图（抵抗弯矩图或材料图）,简支梁弯矩图和受弯承载力图,（2）钢筋的弯起,根据M图的变化将钢筋弯起时需绘制Mu图，使得Mu图包住M图，以满足受弯承载力的要求。,（3）纵向受拉钢筋的截断,受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。根据设计弯矩图的变化，可以在弯矩较小的区段将一部分纵筋截断。规范建议应尽可能避免在受拉区内将钢筋截断。对于连续梁、框架梁中间连续支座负弯矩区段的上部受拉钢筋，可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。截断钢筋必须有足够的锚固长度，但这里的锚固与钢筋在支座或节点内的锚固受力情况不同，因为要考虑斜裂缝对钢筋应力的影响、弯剪共同作用的影响、弯矩图变化情况的影响、以及无支座压力的影响。,延伸长度ld(development length) 钢筋截断点到充分利用点间的距离。,V0.7ftbh0：当最大负弯矩较小时，钢筋可一次全部截断。,a点为钢筋的充分利用点；b点为全部钢筋的不需要点（理论断点）；c点为钢筋实际截断点,当弯矩较大时，钢筋可分批截断,V0.7ftbh0,由于剪力较大可能产生斜裂缝，钢筋强度充分利用点由a点移至斜裂缝与纵筋相交处a点，同时受弯矩分布影响，钢筋强度充分利用点可能还会向右偏移。,一次截断情况,钢筋分批截断情况,其他截断钢筋,最后一批截断钢筋,各批截断钢筋的配筋百分率不宜超过1.2%。,第一批截断钢筋,（4）纵向钢筋在支座处的锚固,当 时：,当 时：,纵向受力钢筋伸入简支梁支座锚固长度,光面钢筋：,带肋钢筋：,6、纵向钢筋的接头,绑扎搭接、机械连接或焊接,7、箍筋和弯起钢筋的构造要求,8、纵向构造钢筋,架立钢筋 梁侧面的纵向构造钢筋,3.4 小 结,受弯构件承载力计算包括受弯承载力和受剪承载力计算，一般称为正截面承载力和斜截面承载力计算。 钢筋混凝土受弯构件由于配筋率的不同，可分成少筋构件、适筋构件和超筋构件三类。 适筋受弯构件从开始加载至构件破坏，正截面经历三个受力阶段。第I阶段未Ia为受弯构件抗裂计算的依据；第阶段是受弯构件变形和裂缝宽度计算的依据；第阶段末a是受弯构件正截面承载能力的计算依据。 随着梁的剪跨比和配箍率的变化，梁沿斜截面发生斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏等主要破坏形态，三者均属于脆性破坏，但剪压破坏有一定的破坏预兆。 受弯构件构造要求是必须满足的构造措施，是数值计算的补充和保障，设计中必须认真考虑和重视。,3.5 钢筋混凝土伸臂梁设计实例,砼：C30；纵筋：HRB400；箍筋HRB300,1、截面设计计算,1）确定截面尺寸,2）荷载计算,取主跨梁h=600mm；b=250mm；外伸梁h=500mm；b=250mm；as=70mm；as =45mm,梁自重标准值,恒载设计值（以活载为主演示设计过程）,活载设计值,3）梁的内力计算和内力包络图,最不利内力组合和计算,(b) + (c),(a) + (d),(b) + (c),(a) + (d),(a) + (c) + (d),4）截面配筋计算,（1）已知条件,（2）正截面承载力设计,a、跨中截面( ),b、B支座截