第十节保证斜截面受弯承载力的构造措施

第十节 保证斜截面受弯承载力的构造措施,裂缝类型：,对斜截面的弯曲破坏，可通过一定的构造要求来保证受弯构件的斜截面受弯承载力。对斜截面的剪切破坏，在设计中通常采用斜截面受剪承载力的计算来避免。,如抗剪能力不足则发生剪切破坏,如抗弯能力不足则发生弯曲破坏,斜裂缝出现后的受力状态,在斜裂缝出现前后，梁内的应力状态发生以下变化：1、在斜裂缝出现前，由荷载引起的剪力由梁全截面承受 在斜裂缝出现后: 剪力V全部由斜裂缝上端的混凝土截面承受。 与 与维持平衡,斜裂缝出现后的受力状态,2、在斜裂缝出现前，在E点处纵筋的拉应力由该截面的弯矩 决定， 斜裂缝出现后，对图示剪压区形心取矩，由力矩平衡可得：故,斜裂缝出现后的受力状态,l 表明E处纵筋应力 由 C处的弯矩 决定 由于 ，故斜裂缝出现后E处纵筋的拉应力将突然增大。,第七节 保证斜截面受弯承载力的构造措施,问题与分析：1、钢筋混凝土梁斜截面破坏：受剪破坏、受弯破坏： 无腹筋梁斜裂缝出现前后应力的分析：未出现斜裂缝之前，钢筋的应力由由该处的的弯矩决定：斜裂缝出现后，纵筋的应力由斜裂缝顶端处的弯矩决定。显然，纵筋的应力增大。如梁按跨中弯矩计算的纵筋沿梁全长布置，则必然会满足任何截面上的弯矩，但纵筋沿梁通长布置，构造简单,如何合理利用、设置钢筋,存在问题： 钢筋强度没有得到充分利用，造成不经济,2、在实际工程中，一部分纵筋有时弯起，有时要截断，有可能影响梁的承载力，特别影响梁的斜截面受弯承载力。3、梁的承载力还要取决于纵向钢筋在支座的锚固，如锚固长度不足，将引起支座处粘结锚固破坏。造成纵筋不能充分发挥而降低承载力。用计算方法验算纵筋的截端或弯起后梁的正截面及斜截面的承载力是十分麻烦，,需要掌握如何根据正截面和斜截面的受弯承载力来确定纵筋的弯起点和截断的位置。,如何通过构造措施保证钢筋在支座处的有效锚固,采用绘制材料图形（抵抗弯矩图）来解决,一、材料抵抗弯矩图二、纵向钢筋的弯起三、纵向钢筋的截断四、纵向钢筋在支座处的锚固五、箍筋的间距、直径六、纵向受力钢筋、弯起筋要求,一、材料抵抗弯矩图,问题的引出：在受弯构件中，按正截面受弯所配置的纵向钢筋，其所依据的弯矩都取自最大弯矩的截面，实际弯矩沿梁长是变化的。故梁上各截面纵筋数量可随弯矩地减小而减少，涉及纵筋的弯起或截断位置的确定。材料抵抗弯矩图（ 图）： 按沿梁长各截面实际配置的纵筋能够抵抗弯矩的大小而绘制的图形。,举例说明：一均布荷载作用下简支梁，计算配筋为2 22+1 20设计弯矩图为：,图为,假设钢筋的总面积等于计算面积， 则 图外围水平线与图上最大弯矩点相切；,若钢筋总面积略大于计算面积， 则按实际配筋算求得 图外围水平线的位置,再设每根钢筋所承担的 可按钢筋的面积 占钢筋总的面积 的比例与 乘积计算，即,3a2312,若将号钢筋在临近支座处弯起，则形成的图为左图aigefhjb,图中e、f分别垂直对应弯起点、；g、h点分别垂直对应弯起钢筋与梁中和轴线的交点、因弯起钢筋的正截面抗弯内力臂逐渐减小故图中eg 和 fh呈斜线,图应完全包住图可指导弯起位置具体讨论,由图可知， 图随钢筋弯起位置的变化而变化,二、纵向钢筋的弯起,1、 弯起点的位置：由材料抵抗弯矩图可知，只要材料图包在弯矩图之外，说明正截面的抗弯承载力满足；,存在问题：纵向钢筋弯起后如何保证斜截面抗弯承载力弯起位置的确定,取梁的斜截面为界，取梁左上半部分为隔离体，梁在钢筋弯起前正截面-受弯承载力为：,钢筋弯起后-截面的受弯承载力为：,保证斜截面抗弯承载力要求纵筋弯起前后斜截面的受弯承载力等强，而 故 设弯起点距弯筋充分利用截面的距离为a一般 或,Z一般取 故 规范采用 即弯起钢筋的弯起点距该钢筋充分利用点的距离 同时保证材料图形必须包在弯矩图形之外,2、 弯终点的位置：,弯起钢筋的弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋的弯起点之间的距离，都不应大于箍筋的最大间距要求。目的：为了使每根弯起钢筋都于斜裂缝相交，以保证斜截面的受剪和受弯承载力。,三、纵向钢筋的截断,梁正负纵向钢筋据跨中或支座最大弯矩按正截面抗弯承载力计算配置，在实际中弯矩值沿梁长是变化的故可对纵筋进行处理。一般情况下，纵筋不宜在受拉区截断，因为截断处受力钢筋面积突然减小，容易引起混凝土拉应力突然增大，导致在纵筋截断处过早出现裂缝。方式：梁底部承受正弯矩区段内的纵向钢筋：采用弯向支座方式减少多余数量；支座附近的负弯矩区段内纵筋：采用截断的方式减少纵筋数量,梁支座截面负弯矩纵筋不宜在受拉区截断。当必须截断时，应遵循：,1、纵筋截断从理论断点以外延伸一长度再截断：2、纵筋自其充分利用点以外延伸一长度后再截断,四、纵向钢筋在支座处的锚固,自阅内容,五、箍筋的间距、直径,1、箍筋的间距2、箍筋的直径,1、箍筋的间距,箍筋的间距按计算要求确定后，还应满足下表规定的最大间距规定规范规定了箍筋的最大间距（mm）,2、箍筋的直径要求:,箍筋的最小直径见下表:,六、纵向受力钢筋、弯筋要求,（一）纵向钢筋 （结合前述内容自学）1、锚固2、搭接(二）弯起钢筋,弯起钢筋：,弯起钢筋弯始点以外，应留有一定的锚固长度:受拉区20d 受压区10d光面弯起钢筋末端应设置弯钩梁底层两侧的钢筋不能弯起可单独设立弯起钢筋（鸭筋）,受弯构件斜截面承载力计算 思考题,1、 无腹筋梁中，斜裂缝形成前后的应力状态有什么变化？其应力重分布表现在哪些方面？2、 梁沿斜截面破坏的主要形态有哪几种？它们的破坏原因和破坏过程有何不同？3、 梁的斜截面承载力计算公式是建立在哪种破坏条件之下的？如何避免斜截面出现斜拉和斜压破坏？4、 影响斜截面承载力的因素有哪些？这些因素对斜截面承载力有什么影响？在斜截面承载力计算公式中考虑了哪些因素？5、 什么是剪跨比？它对斜截面承载力及斜截面破坏形态有何影响？,受弯构件斜截面承载力计算 思考题,6、 梁斜截面承载力计算公式有什么限制条件？为什么要作这样的限制？7、 在进行梁的斜截面承载力计算时，应对哪些截面计算？为什么？8、 对T形梁和I形梁截面进行斜截面承载