梁斜截面受剪承载力计算ppt课件

1、第4章 受弯构件的斜截面承载力,4.1 概述,4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态,4.3 简支梁斜截面受剪机理,4.4 斜截面受剪承载力的计算,4.5 保证斜截面受弯承载力的构造措施,4.6 梁、板内钢筋的其它构造要求,知识点,1.斜裂缝、剪跨比及斜裂面受剪破坏形态,2.斜截面受剪承载力计算公式,3.斜截面受剪承载力的设计计算,4.保证斜截面 受弯承载力的构造措施，其他构造要求,1 钢筋混凝土梁的斜裂缝、剪跨比、斜截面受剪破坏的三种主要形态,2 斜截面受剪承载力基本计算公式及适用范围、设计方法和计算截面,3 材料抵抗弯矩图、纵筋弯起点和弯终点的位置、纵筋的锚固、纵筋的截断、箍筋的间距,

2、4 梁中纵向受力钢筋、弯筋和箍筋的其他构造要求,重点,难点,1 斜截面受剪承载力基本计算公式及适用范围、设计方法和计算截面,2材料抵抗弯矩图、纵筋弯起点和弯终点的位置、纵筋的锚固、纵筋的截断、箍筋的间距,1.斜截面：截面上同时作用有弯矩和剪力,2.腹筋：弯起钢筋、箍筋或附加斜筋,一、几个概念,二、本章解决的问题,1.确定腹筋的用量和布置方法,2.有关的构造规定,受弯构件,荷载作用,弯矩 剪力,正截面受弯破坏,斜截面受剪破坏,4.1 概述,弯起钢筋,架立筋,纵向钢筋,箍筋,箍筋直径通常为6或8mm，且不小于d/4；弯筋常用的弯起角度为45或60度，且不宜设置在梁截面的两侧,4.2 斜裂缝、剪跨比

3、及斜截面破坏形态,在受弯构件的设计中，要保证强剪弱弯,4.2.1斜裂缝的分类,采用增设腹筋的方法来阻止斜裂缝的扩展,1.弯剪斜裂缝,2.腹剪斜裂缝,4.2.2剪跨比（Shear span ratio）的概念,剪跨比为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即a/ h0 。 广义剪跨比： M/ （Vh0）。 剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值,1、承受集中荷载时,2、承受均布荷载时，设l为计算截面离支座的距离，则,4.2.3 斜截面受剪破坏形态的 三种破坏形态,1.无腹筋梁的破坏形态,3，一裂，即裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，一般形成一条斜裂缝将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近,

4、1）斜拉破坏,2）剪压破坏,13 ，tpft开裂，其中某一条裂缝发展成为临界斜裂缝，最终剪压区减小，在，共同作用下，主压应力破坏,1，由腹剪斜裂缝形成多条斜裂缝将弯剪区段分为斜向短柱，最终短柱压坏,3） 斜压破坏,承载能力,斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏,斜压剪压斜拉,破坏性质,设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免，而剪压破坏则通过配箍计算来防止,2.有腹筋梁的破坏形态,4.3 简支梁斜截面受剪机理 有腹筋梁受剪的力学模型,梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，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

5、与拱的复合传递机构,4.4.1影响受剪承载力的因素,4.4 斜截面受剪承载力的计算,1.剪跨比入，在一定范围内,2. 混凝土强度等级,3 .纵筋配筋率,4. 配箍率,6 .截面尺寸和形状,5. 骨料咬合力,箍筋肢数图,1.基本假设 一般原则：采用半理论半经验的实用计算公式； 仅讨论剪压破坏的情况； 对于斜压破坏，采用限制截面尺寸的构造措施来防止; 对于斜拉破坏，采用最小配箍率的构造措施来防止,4.4.2斜截面抗剪承载力的计算,1）斜截面受剪承载力的组成,V=VC+ VS + Vsb,2）与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋基本能屈服,3）斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋的销栓力作为安全储备， 计算时忽略不计

6、,4）截面尺寸的影响忽略不计,5）剪跨比的影响仅在受集中力作用为主的构件中加以考虑,1）.均布荷载,矩形、T形和工形截面的一般受弯构件,2.无腹筋梁抗剪承载力的计算,2）.集中荷载,集中荷载作用下的独立梁,其中集中荷载在支座截面产生的剪力占总剪力的75%以上,当h0小于800mm时取h0=800mm 当h02000mm时取h0=2000mm,截面高度影响系数,3）.板的受剪承载力公式,集中荷载作用下梁的斜截面抗剪承载力计算公式,均布荷载作用下梁的斜截面抗剪承载力计算公式,3.有腹筋梁计算公式,1)只有箍筋,2)既有弯筋又有箍筋抗剪,1). 截面限制条件,规范是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜

7、压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率过高而产生斜压破坏,箍筋超筋,4.计算公式的适用范围,2)箍筋少筋,为防止这种少筋破坏，规范规定当V0.7ftbh0时，配箍率应满足,1.斜截面受剪承载力计算位置,4.4.3斜截面受剪承载力的设计计算,箍筋构造,箍筋最大间距,梁的截面尺寸应满足式（4-14）式（4-15）的要求，否则，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级,2.斜截面受剪承载力计算步骤,已知：剪力设计值V，截面尺寸，混凝土强度等级，箍筋级别，纵向受力钢筋的级别和数量 求：腹筋数量,计算步骤,1）复核截面尺寸,2）确定是否需按计算配置箍筋,3）确定腹筋数量,仅配箍筋时,或,1)求出的值 选箍筋肢数

8、n和直径d 求间距s， 或2)根据构造要求选定n、s 求d。(应满足相关构造要求) 同时配置箍筋和弯起钢筋时，其计算较复杂，并且抗震结构中不采用弯起钢筋抗剪,4）验算配箍率,配箍率应满足式（4-16）要求,例4-1】 某办公楼矩形截面简支梁，截面尺寸250mm500mm，h0 =465mm，承受均布荷载作用，以求得支座边缘剪力设计值为185.85kN，混凝土为C25级，箍筋采用HPB235级钢筋，试确定箍筋数量,解】查表得fc =11.9N/mm2 ，ft =1.27N/mm2 ， fyv=210N/mm2 ，c =1.0 1.复核截面尺寸 hw /b=h0 /b =465/250=1.864

9、.0 应按式（4-14）复核截面尺寸。 =0.251.011.9250465=345843.75N V=185.85kN 截面尺寸满足要求,2. 确定是否需按计算配置箍筋 =0.71.27250465=103346.25N V=185.85kN 需按计算配置箍筋。 3. 确定箍筋数量 = 0.676mm2 /mm 按构造要求，箍筋直径不宜小于6mm，现选用8双 肢箍筋（Asv1 =50.3mm2 ），则箍筋间距,149mm 查表得smax =200mm，取s=140mm。 4.验算配箍率 sv，min =0.24ft /fyv =0.241.27/210=0.15% sv=0.29% 配箍率满

10、足要求。 所以箍筋选用 8140，沿梁长均匀布置,例4-2】已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bh=200600mm，h0=530mm，计算简图和剪力图如下图所示，采用C25级混凝土，箍筋采用HPB235级钢筋。试配置箍筋,2. 判断是否可按构造要求配置箍筋 故需按计算配置箍筋,1. 求出各截面剪力 如图,并判断集中力和分布荷载占的比例. 集中荷载在支座边缘截面产生的剪力为85kN，占支座边缘截面总剪力98.5kN的86.3%，大于75%，应按集中荷载作用下的独立梁计算,3. 计算箍筋数量 选用6双肢箍 S=150mm,配箍率满足要求,1.受拉钢筋的锚固长度,4.5保证斜截面受弯承载力的

11、构造措施,沿梁纵轴方向钢筋的布置，应结合正截面承载力，斜截面受剪和受弯承载力综合考虑,以简支梁在均布荷载作用下为例。跨中弯矩最大，纵筋As最多，而支座处弯矩为零，剪力最大，可以用正截面抗弯不需要的钢筋作抗剪腹筋。正由于有纵筋的弯起或截断，梁的抵抗弯矩的能力可以因需要合理调整,纵向钢筋的弯起和截断,4.5保证斜截面受弯承载力的构造措施,斜截面受弯承载力,1.抵抗弯矩图,2）绘制方法简介 设梁截面所配钢筋总截面积为As，每根钢筋截 面积为Asi，则,1）定义： 按构件实际配置的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,指按实际配置的纵筋，绘制的梁上各截面正截面所能承受的弯

12、矩图,可简化考虑，抗力依钢筋面积的比例分配。即,材料图,4.5.1 材料抵抗弯矩图,反映材料的利用程度,确定纵筋的弯起数量和位置,确定纵筋的截断位置,斜截面抗剪,纵筋弯起的作用，作支座负钢筋,钢筋全部伸入支座,a,b,c,d,部分钢筋弯起,a,b,4.5.2 纵筋弯起的构造要求,支座负钢筋切断,M 图,纵筋的弯起位置,材料图在设计弯矩图以外,弯起点及弯终点的位置应保证S Smax,斜截面抗剪要求,斜截面抗弯要求,下弯点距该筋的充分利用点,正截面抗弯要求,纵筋的截断,承受正弯矩的跨中纵筋不切断，而负弯矩钢筋可在设计图以外切断,实际延伸长度,20d 和h0(从不需要点起算,1.2la + h0 (从充分利用点起算,4.5.3 纵筋钢筋的截断和锚固,钢筋混凝土连续梁、框架梁支座截面的负弯矩纵向钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断时，其延伸长度ld可按下表中ld1和ld2中取外伸长度较长者确定。其中ld1是从“充分利用该钢筋强度的截面”延伸出的长度；而ld2是从“按正截面承载力计算不需要该钢筋的截面”延伸出的长度,纵筋在支座处的锚固,弯起筋的锚固,连续梁,框架梁,l