混凝土结构上册

1、混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理混凝土结构上册学习目标学习目标掌握剪跨比的概念、斜截面受剪的三种破坏掌握剪跨比的概念、斜截面受剪的三种破坏 形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的响；形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的响；熟练掌握矩形、熟练掌握矩形、T T形和形和I I字形截面斜截面受剪字形截面斜截面受剪 承载力的计算方法；承载力的计算方法；熟悉纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求。熟悉纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求。 混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理混凝土结构上册 教学提示教学提示应重点介绍斜截面受剪破坏的机理以及以剪应重点介绍斜截面受剪破坏的机理以及以剪 压破坏建立斜截面承载力计算公式的原

2、因。压破坏建立斜截面承载力计算公式的原因。并应强调现有的斜截面承载力计算式是综并应强调现有的斜截面承载力计算式是综 合大量试验结果得出的。合大量试验结果得出的。 本章的难点是材料抵抗弯矩图的绘制以及纵本章的难点是材料抵抗弯矩图的绘制以及纵 向受力钢筋的弯起、截断位置的确定。向受力钢筋的弯起、截断位置的确定。混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力受弯构件有受弯构件有正截面受弯破坏（正截面受弯破坏（M）斜截面受剪破坏（斜截面受剪破坏（M、V）斜截面受弯破坏（斜截面受弯破坏（M、V）三三种种破破坏坏形形态态斜截面受剪通过计算和斜截面受剪通过计算和 构造来保证。构造来保证。 斜截面受弯通过构造

3、来斜截面受弯通过构造来 保证。保证。混凝土结构上册RS 0uVdV0RS 0uVV ?uV第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册箍筋弯起钢筋腹筋第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力02bhV201bhM021VhM0VhM0hdVdMm VM混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力（对集中荷载简支梁）（对集中荷载简支梁）00VhVaVhMaVM=Va0ha影响承载力和破坏形态。影响承载力和破坏形态。0ham 混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 1 首先在梁腹部出现腹剪斜裂缝，首先在梁腹部出现腹剪斜裂缝， 随后混凝土被分割成斜压

4、短柱，随后混凝土被分割成斜压短柱， 最后斜向短柱混凝土压坏而破坏。最后斜向短柱混凝土压坏而破坏。 破坏取决于混凝土的抗压强度。破坏取决于混凝土的抗压强度。 脆性破坏。脆性破坏。P f斜压破坏斜压破坏混凝土结构上册1 3。 一旦裂缝出现，就很快形一旦裂缝出现，就很快形成临界斜裂缝，承载力急剧成临界斜裂缝，承载力急剧下降，构件破坏。下降，构件破坏。 承载力主要取决于混凝土承载力主要取决于混凝土的抗拉强度。的抗拉强度。 脆性显著。脆性显著。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力P f斜拉破坏斜拉破坏混凝土结构上册（斜截面三种斜截面三种破坏都是脆性）破坏都是脆性）为受拉脆性为受拉脆性 破坏，脆性最显著；破坏

5、，脆性最显著； 且混凝土抗压强度未且混凝土抗压强度未 发挥。发挥。为受压脆性为受压脆性 破坏。破坏。为脆性破坏，为脆性破坏， 脆性相对好些。脆性相对好些。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力P f斜压破坏斜压破坏剪压破坏剪压破坏斜拉破坏斜拉破坏混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力斜压破坏斜压破坏剪压破坏剪压破坏斜拉破坏斜拉破坏剪跨比剪跨比斜压破坏斜压破坏剪压破坏剪压破坏斜拉破坏斜拉破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏剪压破坏剪压破坏剪压破坏剪压破坏 11 3配箍率配箍率无腹筋无腹筋r r sv很小很小r r sv适量适量r r sv很大很大混凝土结构上册第

6、五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力上弦压杆上弦压杆基本拱体；基本拱体；下弦拉杆下弦拉杆纵筋；纵筋；受压腹杆受压腹杆斜裂缝间的砼；斜裂缝间的砼；受拉腹杆受拉腹杆腹筋；腹筋；混凝土结构上册影响承载力和破坏形态。影响承载力和破坏形态。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力0VhM 随随 的增大，抗剪能的增大，抗剪能力降低；力降低； 但当但当 3 3时，时， 的的影响不再明显。影响不再明显。0bhV混凝土结构上册 剪压破坏是由于剪压区混凝土达到复合应力状态剪压破坏是由于剪压区混凝土达到复合应力状态下的强度而破坏；下的强度而破坏； 斜拉破坏是由于混凝土斜向拉坏而破坏；

7、斜拉破坏是由于混凝土斜向拉坏而破坏； 斜压破坏是由于混凝土斜向短柱压坏而破坏。斜压破坏是由于混凝土斜向短柱压坏而破坏。 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 砼强度越大，抗剪强度也越大。砼强度越大，抗剪强度也越大。 但提高的幅度因破坏形态的不同而有所变化。但提高的幅度因破坏形态的不同而有所变化。 斜拉破坏剪压破坏斜压破坏斜拉破坏剪压破坏斜压破坏混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力bsnAbsAsvsvsv1rAsv1bS 当配箍在合适范围时，受剪承载力随配箍量的当配箍在合适范围时，受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而增长，且呈线性关系。增多、箍筋强度的提高而增长，且呈线性关系。0b

8、hV混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 纵筋配筋率越大，纵筋配筋率越大， 剪压区面积越大，剪压区面积越大， 纵筋的销栓作用越大，纵筋的销栓作用越大， 裂缝间骨料咬合作用也越大。裂缝间骨料咬合作用也越大。0bhtfV因此，纵筋配筋率越大，因此，纵筋配筋率越大，受剪承载力越高。受剪承载力越高。混凝土结构上册 T形截面的受压翼缘，增加了剪压区的面积，受剪承形截面的受压翼缘，增加了剪压区的面积，受剪承载力有提高（载力有提高（25%）。）。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力梁高度越大，斜裂缝宽度就越大，梁高度越大，斜裂缝宽度就越大，销栓作用和骨料咬合作用也就越小。销栓作用和骨料咬合作用也就越小

9、。，尺寸效应的影响减小。，尺寸效应的影响减小。混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 对于斜拉、斜压破坏，通过构造措施予以避免。对于斜拉、斜压破坏，通过构造措施予以避免。 对于剪压破坏，则需通过设计计算予以避免。对于剪压破坏，则需通过设计计算予以避免。 斜截面受剪的机理非常复杂，所以我国规范采用斜截面受剪的机理非常复杂，所以我国规范采用“理论与试验相结合理论与试验相结合”的方法，在基本假设的基础上，的方法，在基本假设的基础上，建立了半理论半经验的实用计算公式。建立了半理论半经验的实用计算公式。混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力VuVcVsVsbuV混凝土项的混凝土项的受剪受

10、剪承载力承载力箍筋项的箍筋项的受剪受剪承载力承载力弯起钢筋项的弯起钢筋项的受剪受剪承载力承载力 0YsbVcsVsbscVVV混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力025. 107 . 0hssvAyvfbhtfsbVVsbV00175. 1hssvAyvfbhtfsbVcsVsbVssbAyfsbVsin8 . 0VcsV35 . 1混凝土结构上册0bhfVtur rsvfyv/ft矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受弯构件形和工形截面的一般受弯构件第五章 受弯构件斜截面受剪承载力tyvsvtuffbhfVr r25. 17 . 00混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力集

11、中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁0bhfVtur rsvfyv/ft =1.5 =3tyvsvtuffbhfVr r 175. 10混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力csVdV0sbVsvfsvkcufpbhr,)6 . 02(031045. 0321sbVssbAsdfsbVsin31075.00100100bhAPsr5 . 2混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力06 . 0 mhc 30hdVdMmVuVcC混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 防止发生斜压破坏。防止发生斜压破坏。 限制在使用阶段的斜裂缝宽度。限制在使用阶段的斜裂缝宽度。 混凝土

12、结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力砼强度影响系数，砼强度影响系数，当当C50时时,b bc =1.0； =C80时时,b bc =0.8； 其间线性插值。其间线性插值。线性插值时，当时，当时，当64020. 06025. 04bwhbhcfcVbwhbhcfcVbwhbb0,31051.00bhkcufdV混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力截面腹板高度截面腹板高度混凝土结构上册 防止斜拉破坏。防止斜拉破坏。 建工建工规范规范规定当规定当V0.7ftbh0时，配箍率应满足时，配箍率应满足yvtsvsvsvffbsA24. 0min,rr第五章 受弯构件斜截面受剪承载力02310

13、5 . 00bhtdfdV道桥道桥规范规范规定当规定当 时，时， 可仅按构造配置箍筋。配箍率应满足可仅按构造配置箍筋。配箍率应满足HRB335%12. 0R235%18. 0min,svvbssvAsvrr混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 梁高 h(mm) V0.7ftbh0 V0.7ftbh0 150h300 150 200 300h500 200 300 500800 300 400 须有箍筋与斜裂缝相交须有箍筋与斜裂缝相交建工：教材建工：教材P117P117表表5-25-2道桥道桥 0.50.5h建工、道桥建工、道桥均应均应 400400， 15d混凝土结构上册第五章 受弯

14、构件斜截面受剪承载力 梁高 h(mm) 箍筋直径(mm) 250800 6 8 建工、道桥建工、道桥均应均应 0.25d道桥道桥 8 8建工建工混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 建规中不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯建规中不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件的受剪承载力计算公式：构件的受剪承载力计算公式：Vc=0.7bh ftbh04/10800hhb其中当h0 2000mm时，取h0=2000mm混凝土结构上册M M +理论理论反弯点反弯点斜裂缝斜裂缝粘粘结结裂裂缝缝出出现现前前第五章 受弯构件斜截面受剪承载力粘结裂缝粘结裂缝粘粘结结裂裂缝缝出出现现后后a混凝土结构上册M

15、M +理论理论反弯点反弯点斜裂缝斜裂缝aaMMV0VhMMM011ha0ha第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册1122114433建规建规支座边缘截面（支座边缘截面（1-1）；）； 桥规取距边支座中心桥规取距边支座中心 h / 2 h / 2 处截面（处截面（5-55-5） 腹板宽度改变处截面（腹板宽度改变处截面（2-2）；）； 箍筋直径或间距改变处截面（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（受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。）。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力h/2h/25 55 5混凝土结构上册

16、第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 （已知（已知b、h、fc、ft、fyv及配箍，求及配箍，求Vu）r rsv r rsv ,min及及s smaxNO Vu=0.7ft bh0或或0175. 1bhfVtu Vu=0.20.25b bc fc bh0Vu= Vcs（有一般和集中荷载两种情况）（有一般和集中荷载两种情况）取较小值取较小值yes输出输出Vu比较比较V Vu可靠可靠yes不可靠不可靠NO混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 （已知（已知V、 b、h、fc、ft、fyv，求配箍），求配箍）V 0.20.25b bc fc bh0按构造按构造(smax、dmin)配箍配箍NOV

17、 0.7 ft bh0或或0175. 1bhfVt yesyes调大调大b、h或或fcNO 按计算配箍按计算配箍0025. 17 . 0hfbhfVsAyvtsv000 . 175. 1hfbhfVsAyvtsv选配箍筋选配箍筋n、d和和s，并应满足，并应满足r rsv.min、 smax、dmin输出输出n,d,s混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力例题见建工教材例题见建工教材P105106 混凝土结构上册sin8 . 0sbycsuAfVV第五章 受弯构件斜截面受剪承载力V1V21122V3700mm700mm时，为时，为60600 0。道桥均为道桥均为45450 0混凝土结构上

18、册 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力鸭筋鸭筋混凝土结构上册12N32N22N12N22N32N2/0h2/0h2 2113312N22N32Nabbcc第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册 las应符合下例规定：应符合下例规定：当当V0.7ft bh0时：时：las5d当当V0.7ft bh0时：时： las12d（带肋钢筋） las15d（光面钢筋）第五章 受弯构件斜截面受剪承载力下部纵向受力钢筋的锚固长度均取下部纵向受力钢筋的锚固长度均取las5d。 混凝土结构上册纵筋先由控制截面处最大弯矩计算纵筋先由控制截面处最大弯矩计算得到。得到。在弯矩较小区段可将一部分纵筋弯起或在弯矩较小

19、区段可将一部分纵筋弯起或截断。截断。，由于弯矩图变化平缓，所以正，由于弯矩图变化平缓，所以正钢筋一般不截断。钢筋一般不截断。可根据弯矩图的变化将钢筋分可根据弯矩图的变化将钢筋分批截断。批截断。必须有足够的锚固长度。必须有足够的锚固长度。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册 ac的水平长度的水平长度第五章 受弯构件斜截面受剪承载力1212a.b.c.条件条件1 1条件条件2 2实际截断点实际截断点理论截断点理论截断点强度充分利用截面强度充分利用截面 bc的水平长度的水平长度混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力bc 20dac 1.2la 1212a.b.c. 20d20d 1

20、.21.2la混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力bc （h0、20d）maxac 1.2la+ h01212a.b.c. 20d20d 1.21.2la+h0 h0混凝土结构上册则则第五章 受弯构件斜截面受剪承载力bc （1.31.3h0、20d）max ac 1.2la+ 1.7h01212a.b.c. 20d20d 1.21.2la+1.7h0 1.31.3h0混凝土结构上册抑制斜裂缝的开展，抑制斜裂缝的开展，使斜裂缝出现后纵筋应力使斜裂缝出现后纵筋应力 s 的增量减小；的增量减小； 混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力混凝土结构上册第五章 受弯构件斜截面受剪承载力1、剪跨比（、剪跨比（ ）的概念。的概念。2、传力机构：拉杆、传力机构：