钢筋混凝土受弯构 (2)ppt课件

1、第五章第五章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件构造要求构造要求受弯构件正截面性能实验研讨受弯构件正截面性能实验研讨第一部分第一部分 受弯构件正截面承载力计算受弯构件正截面承载力计算5.1 5.1 钢筋混凝土受弯构件普通构造规定钢筋混凝土受弯构件普通构造规定一、一、 板的构造规定板的构造规定1 1 截面尺寸截面尺寸- -单向板：屋面板单向板：屋面板6060，民用建筑楼板，民用建筑楼板6060，工业建筑工业建筑 楼板楼板7070。 双向板：双向板：80 80 ， 无梁楼板：无梁楼板：150150。 板的高跨比板的高跨比2 2 板的配筋板的配筋- -受力筋、分布钢筋受力筋、分布钢筋受力筋：受力筋

2、： 6-10 6-10，HPB235,HPB235,分布钢筋分布钢筋: :布置布置 在受力钢筋内侧，在受力钢筋内侧，与受力钢筋垂直，固定受力钢筋，与受力钢筋垂直，固定受力钢筋，抵抗温度变形，均匀传力。抵抗温度变形，均匀传力。现浇板维护层做法现浇板维护层做法钢筋混凝土维护层的厚度钢筋混凝土维护层的厚度 环境条件环境条件构件类别构件类别混凝土强度等级混凝土强度等级C20C25及及C30C35室内正常环境室内正常环境板、墙、壳板、墙、壳15梁和柱梁和柱25露天或室内高温露天或室内高温度环境度环境板、墙、壳板、墙、壳352515梁和柱梁和柱453525混凝土的维护层厚度混凝土的维护层厚度- - 为了维

3、护钢筋，防蚀、防火及加为了维护钢筋，防蚀、防火及加强钢筋与混凝土粘结力，在构件中的钢筋，外面要留有强钢筋与混凝土粘结力，在构件中的钢筋，外面要留有维护层一类环境维护层一类环境1515、20205.1 钢筋混凝土受弯构件普通构造规定钢筋混凝土受弯构件普通构造规定5.1 5.1 钢筋混凝土受弯构件普通构造规定钢筋混凝土受弯构件普通构造规定二、梁的构造规定二、梁的构造规定截面尺寸模数、高跨比截面尺寸模数、高跨比混凝土的维护层厚度及钢筋净间距混凝土的维护层厚度及钢筋净间距纵向钢筋纵向钢筋-接受拉力或压力的钢筋接受拉力或压力的钢筋 箍筋箍筋-用以固定受力筋位置，并承当部分剪力用以固定受力筋位置，并承当部

4、分剪力和扭矩。和扭矩。弯起钢筋弯起钢筋-抵抗正弯矩、抵抗剪力、抵抗正弯矩、抵抗剪力、抵抗负弯矩。抵抗负弯矩。钢筋骨架钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架5.2 5.2 受弯构件正截面性能研讨受弯构件正截面性能研讨1 1 、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段1 1适筋梁正载面受弯承载力实验适筋梁正载面受弯承载力实验适筋梁适筋梁纵向受拉钢筋配筋率比较适当的梁纵向受拉钢筋配筋率比较适当的梁实验梁如图实验梁如图5.2 5.2 受弯构件正截面受弯的受力全过程受弯构件正截面受弯的受力全过程2 2、实验梁弯矩、实验梁弯矩- -曲率关系见图曲率关系见图1 1第第I I阶

5、段加载阶段加载- -裂裂 2 2第第IIII阶段开裂阶段开裂- -受拉钢筋屈服受拉钢筋屈服 受力特点受力特点 裂痕截面处，受拉区砼大部分退出任裂痕截面处，受拉区砼大部分退出任务，拉力转由钢筋接受务，拉力转由钢筋接受 受压区砼开场出现塑性变受压区砼开场出现塑性变形，但不充分形，但不充分 弯矩与曲率为非线性关系，变形增弯矩与曲率为非线性关系，变形增长大于弯矩增长长大于弯矩增长3 3第第IIIIII阶段钢筋屈服阶段钢筋屈服- -正截面破坏正截面破坏 特点特点 纵筋屈服，拉力不变，纵筋屈服，拉力不变，拉区砼退出任务，压区砼应力曲线丰满，拉区砼退出任务，压区砼应力曲线丰满，有上升及下降段。有上升及下降段

6、。 弯矩可略有添加。弯矩可略有添加。 受压区边缘砼压应变受压区边缘砼压应变到达其极限压应变到达其极限压应变 ，砼被压碎，砼被压碎， 截面破坏。截面破坏。 弯矩弯矩- -曲率关系为接近程度的曲率关系为接近程度的 曲线曲线第第阶段阶段第第阶段阶段第第阶段阶段习称习称未裂阶段未裂阶段带裂痕任务阶段带裂痕任务阶段破坏阶段破坏阶段外观特征外观特征没有裂痕，挠度很没有裂痕，挠度很小小有裂痕挠度还不明显有裂痕挠度还不明显钢筋屈服裂痕宽挠度大钢筋屈服裂痕宽挠度大M-大致成直线大致成直线曲线曲线接近程度的曲线接近程度的曲线混混凝凝土土应应力力图图形形受压区受压区直线直线受压区高度减小，混凝土受压区高度减小，混凝

7、土压应力图形为上升段的曲压应力图形为上升段的曲线，应力峰值在受压区边线，应力峰值在受压区边缘缘受压区高度进一步减小，受压区高度进一步减小，混凝土压应力图形为较丰混凝土压应力图形为较丰满的曲线；后期有上升段满的曲线；后期有上升段和下降段的曲线，应力峰和下降段的曲线，应力峰值不在受压区边缘而在受值不在受压区边缘而在受压区边缘的内侧压区边缘的内侧受拉区受拉区前期为直线，后期前期为直线，后期为有上升段的曲线，为有上升段的曲线，应力峰值不在受拉应力峰值不在受拉区边缘区边缘大部分退出任务大部分退出任务绝大部分退出任务绝大部分退出任务纵向受拉纵向受拉钢筋应力钢筋应力s2030N/mm22030N/mm2sf

8、ys=fy与设计计与设计计算的联络算的联络a阶段用于抗裂阶段用于抗裂验算验算用于裂痕宽度及变形验算用于裂痕宽度及变形验算a阶段用于正截面受弯承阶段用于正截面受弯承载力计算载力计算3 3、正截面受弯的三种破坏形状、正截面受弯的三种破坏形状配筋率配筋率 决议破坏形状，三种破坏形状如图决议破坏形状，三种破坏形状如图 适筋破坏形状适筋破坏形状min b min b 特点特点纵向受拉钢筋先屈服，随后受压区砼被纵向受拉钢筋先屈服，随后受压区砼被压碎。属延性破坏。压碎。属延性破坏。超筋破坏形状超筋破坏形状b b 特点特点梁破坏时，受压区砼被压碎，但受拉纵梁破坏时，受压区砼被压碎，但受拉纵筋没有屈服。属脆性破

9、坏筋没有屈服。属脆性破坏少筋破坏形状少筋破坏形状min min 特点特点受拉区砼一旦开裂，受拉纵筋应力马上受拉区砼一旦开裂，受拉纵筋应力马上增大至屈服强度甚至于被拉断，梁一裂即坏。增大至屈服强度甚至于被拉断，梁一裂即坏。属脆性破坏属脆性破坏 界限配筋率界限配筋率b-b-界限破坏时的配筋率界限破坏时的配筋率5 .3 5 .3 正截面受弯承载力计算原理正截面受弯承载力计算原理1 1 正截面承载力计算的根本假定正截面承载力计算的根本假定1 1截面应变沿截面高度坚持线性分布平均截面应变沿截面高度坚持线性分布平均应变的平截面假定应变的平截面假定2 2不思索砼的抗拉强度不思索砼的抗拉强度砼受压采用理想化的

10、应力砼受压采用理想化的应力- -应变关系应变关系钢筋应力钢筋应力- -应变关系应变关系 ysssfE 2、等效矩形应力图、等效矩形应力图 等效条件：等效条件： 砼压应力合力砼压应力合力C大小相等大小相等 合力合力C作用点位置不变作用点位置不变3、相对界限受压区高度、相对界限受压区高度 518. 0,400550. 0,335614. 0,235bbbHRBHRBHPB4、与与的关系的关系 1fcbx=fyAs x= fyAs/(1fcb) =x/h0= fyAs/(1fcbh0) =As/bh05、适筋梁与少筋梁的界限及最小配筋率、适筋梁与少筋梁的界限及最小配筋率min思索各种要素，最小配筋率

11、思索各种要素，最小配筋率 往往根据阅历确定。往往根据阅历确定。规定：受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件，其一侧纵规定：受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件，其一侧纵向受拉钢筋的配筋百分率必需满足向受拉钢筋的配筋百分率必需满足 yccyffff11或）（ytff45%2.05.4 受弯构件按正截面受弯承载力设计计算受弯构件按正截面受弯承载力设计计算一、单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算一、单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算1 、根本计算公式及适用条件、根本计算公式及适用条件 根本计算公式根本计算公式适用条件适用条件 1) 1) 用根本公式计算用根本公式计算 ( (表格法表格法) )分析：根

12、本公式分析：根本公式 2 2 个个 未未 知数知数 x x、As As 2 2 个个 解方程解方程 x As x As步骤：步骤：知：知： fc fy b M h fc fy b M h求：求： As x As x 解：解： M1fcbx(h0 M1fcbx(h0 x x2) 2) x xh0h0(h 02(h 022M2M1 fcb)1/2 1 fcb)1/2 xh0 xh0 N N 超筋超筋 Y Y 1fcbx 1fcbxAsfy Asfy As As1fcbx1fcbxfy fy Asminbh Asminbh 取取AsAsminbhminbh Y Y 按按AsAs选钢筋选钢筋2) 2)

13、 用计算系数计算用计算系数计算 ( (表格法表格法) )1)M1fcbx(h0 x2) 1fcbh02(10.5) 令: s(10.5) 那么: M s1 fcbh02 即: sM1 fcbh02 h0Msb1 fc1/2 2)MfyAs(h0 x2) fyAsh0(10.5) 令: s10.5 那么: MfyAssh0 即: AsMfysh0c1y0ffhx对应关系： 1(12s)1/2 1 ( 1 2 s ) 1 / 2 s - 2一、单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算一、单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算2 截面承载力计算的两类问题截面承载力计算的两类问题(1)截面设计截面设

14、计 知知: M fc fy b h0 求求: As(2) 截面校核截面校核 知：知： bh0 fc fy As 求：求： Mu截面设计截面设计a)a)知知: M fc fy b h0 : M fc fy b h0 求求: As: As 解解: s: sM M1 fcbh02 1 fcbh02 s s b b NN增大增大b b、h h 或增大或增大fcfc As AsM Mfysh0 fysh0 As Asbh0bh01bh0fc1bh0fcfy fy 应满足应满足 As As min min 或或Asminbh Asminbh bh bhb) b) 知：知： M fc fy M fc fy

15、求：求： b h As ( b h As (未知数未知数 b b、h h、AsAs、x )x ) 解解: : 通常先假定通常先假定 b b、 ( (经济配筋率经济配筋率) ) fy fy s h0 s h0M Msb1fcsb1fc1/2 1/2 1fc 1fc h b h b(1/2(1/21/2.5)h1/2.5)h 同同 a) a) 截面校核截面校核 知：知： b bh0 fc fy Ash0 fc fy As 求：求： Mu Mu 解：解： x fy x fy b b h0 1fc N h0 1fc N Y Y 取取bb s s s s Mu Mu1fcbh02(11fcbh02(10

16、.5) 0.5) Mu MuAsfysh0 Asfysh0 或或 Mu Mus 1fc bh02s 1fc bh02：二、双筋矩形截面承载力计算二、双筋矩形截面承载力计算 1 1、概述、概述运用场所：运用场所： (1) M (1) M Mu ( Mu (单筋单筋) )， 即即bb且且h h、fcfc、fyfy等等受限；受限； ( 2 ) ( 2 ) 受 变 号 弯 矩 作 用受 变 号 弯 矩 作 用 ( (M )M ) (3) (3) 构造上已有构造上已有 As, As, 按双筋计算较为节约按双筋计算较为节约砼压区的应力分布砼压区的应力分布 可采用等效矩形应力图可采用等效矩形应力图形；形；

17、应力大小应力大小1fc 1fc 受压钢筋受压钢筋AsAs的抗压设计强的抗压设计强度度 fy fy (1) As (1) As得到利用的必要得到利用的必要条件条件 箍筋：封锁式；箍筋：封锁式； S15d，且 400 d dAs4，且 6mm (2) As强度利用的充分条件 足够的压应变如 x0.8x02as, 当u0.0033 时,有s0.002 所以，As的抗压强度设计值为： (前提: x 2as) a) fy 400 Nmm2 时, fy fy b) fy400 Nmm2 时， 取fy400 Nmm2 2.2.计算公式计算公式2)2)根本计算公式根本计算公式N N0 1fcbx0 1fcbx

18、fyAsfyAsfyAs fyAs 由由MM0 0得得 M 1fcbx(h0 M 1fcbx(h0 x x2)2)fyAs(h0fyAs(h0as) as) 1)1)计算应力图形计算应力图形 As fyMAs fys=0.002s=0.002MMAs fyAs fyAsAsAsAs(a)(b)(c)(d)cucussb basasasash0h0 x xx xcf1cf13.3.适用条件适用条件(1) 为了防止超筋破坏, 那么应满足以下条件: x bh0 As2 1 fc 2 b bh0 fy Mu2 1 fcbh02b(1-0.5b )(2) 为保证受压钢筋到达抗压设计强度, 那么应满足：

19、x 2as 规定： x 2as时, 近似取 x2as 那么： MAs0 M MufyAs(h0as) 即 M As fy(h0as) 阐明： a. 可不作min 的验算； b. As 不宜过多。 2.计算方法分解为： a) “钢筋梁 Mu1 fyAs(h0as) fyAsfyAs1 b)“单筋梁 Mu2 1 fcbx(h0 x2) 1 fcbx fyAs2 M Mu1 Mu2 (a)(b)(c)MasxasAs fyAs fyfcmbxMasxasAs fyAs fyfcmbxM1asAs fyh0 asAs1 fyasAs1 fyM1asAs fyh0 asAs1 fyasAs1 fyAsh

20、xbAsAshxbAshAsAs1bhAsAs1bhAs2bxhAs2bxM2h0 x/2xAs2 fyM2h0 x/2xAs2 fycf1cf1 截面设计截面设计(1) (1) 知：知：fc fy fy M b hfc fy fy M b h 求：求： As As (x) As As (x) 解：应添加一补充条件解：应添加一补充条件, , x xbh0 (bh0 (b ) b ) 以使以使AsAs最小最小, , 总用钢总用钢量最少。量最少。 步骤步骤: M 1 fc bh02b(1: M 1 fc bh02b(10.5b)N 0.5b)N 按单筋按单筋 Y Y b b Mu2 Mu2 1 f

21、c bh02 b(1 1 fc bh02 b(10.5b)0.5b) Mu1 Mu1M MMu2Mu2 AsAsAs1As1As2As2AsAsAs1 As1 )a(hfMAAs0yu1s1s1As2=bbh0 1 fc/fyAs2=bbh0 1 fc/fy(2) 知: b h fc fy fy As求：As解： Mu1fyAs(h0as) Mu2MMu1 ( s 、s) x bh0 改As或 b、h x 2asN YYAs2As2 1 fcbx/ fy 1 fcbx/ fy AsAsAs1As1As2As2As2As2AsfyAsfyfy fy )a(hfMAs0ys 截面校核知： b h

22、fc fy fy As As求: Mu解： As1fyAsfy As2AsAs1 xAs2fy1 fcb xbh0 N Mu2 1 fcbh02b(1-0.5b) Y x2as N MufyAs(h0as) Y Mu2 1 fcbx(h00.5x)fyAs2(h0 x2) Mu1fyAs(h0as) fyAs2(h0as) MuMu1Mu2 三、三、T T形截面承载力计算形截面承载力计算(2)(2)翼缘计算宽度翼缘计算宽度 bf bf 压应力分布压应力分布 ( (如图如图) )(1)(1)形截面的构成形截面的构成常见的构件：吊车梁、屋面大梁、槽形板、空心板等常见的构件：吊车梁、屋面大梁、槽形板

23、、空心板等 1.1.两类截面的判别界限两类截面的判别界限 平衡条件: N0 1 fcbfhffyAs M0 M 1 fcbfhf(h0hf/2) b(2) 判别条件 设计题: M 1 fcbfhf(h0hf/2)为第一类 M 1 fcbfhf(h0hf/2)为第二类 复核题： fc、fy、As 为知 fyAs 1 fcbfhf 为第一类 fyAs 1fcbfhf 为第二类 (1)临界情况 ysfAhfh0 hf /2bfh x=hfsA中和轴cf1M2.2.第一类第一类形截面计算公式及适用条件形截面计算公式及适用条件公式 N0 1 fcbfx fyAs M0 Mu = 1 fcbfx(h0 x

24、2) 适用条件 a)max ；(即 )此条件普通能满足, 不用验算。 b) As minbh 留意: 在计算min时, 应根据梁肋宽度b来计算。 x hf(如图) bc1y0fs0ffhbAhx3.3.第二类第二类形截面计算公式及适用条件形截面计算公式及适用条件 公式 N0 1fchf(bfb) 1 fcbxfyAs M0 得 Mu=1 fchf(bfb)(h0hf2) 1 fcbx(h0 x2) 计算方法 分解：M Mu1 Mu2 x hf(如图 bfbxh0hhfAs bfbxh0hhfAsh0 hf/2(bf b)hfAs1fyM1h0 hf/2(bf b)hfAs1fyM1bxh0 x

25、/2As2fyM2bxh0 x/2As2fyM2(bf b)hfbxMAsfy(bf b)hfbxMAsfybfbxAs2h0hbfbxAs2h0h(a)(b)(c)bfbxAs1h0hbfbxAs1h0hcf1cf1cf1cf1cf1cf1cf1 “翼缘梁 1fchf(bfb)fyAs1 Mu1 1fchf(bfb)(h0hf2 或 Mu1 fyAs1 (h0hf2) 承载力复核 “单筋梁 1 fcbxfyAs2 Mu2 1 fcbx(h0 x2) 或 Mu2 fyAs2(h0 x2) 承载力复核 适用条件 a)max ； (即 ) b) As minbh 此条件普通能满足, 不用验算。 b

26、c1y0fs0ffhbAhx 截面设计截面设计确定bf M 1 fcbfhf(h0hf2) N Y sM/ 1 fcbfh02 Mu1 1 fchf(bfb)(h0hf2) Mu2 M Mu1 sMu2/ 1 fcbh02 Asbfh0 1 fc/fy sAs minbh N b N增大b、h或改双筋 Y 按As选筋 按min选筋 Y yc10s2ffbhAs2yffc1sAfb)h(bfA 承载力复核 同bfxh的单筋矩形截面抗弯才干校核yffc1sfb)h(bfAyffc1s1fhbfANAs2=As-As1M u 2 = s 1 fcbh02Mu=Mu1+Mu2改双筋或增大截面s NMu

27、1= 1fchf(bf-b)(h0-hf/2)或Mu1=fyAs1(h0-hf/2)bc1y2ff0s22bhA YY第二部分第二部分 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算第五节第五节 受弯构件剪弯段受力特点及斜截面受剪破坏受弯构件剪弯段受力特点及斜截面受剪破坏一、一、 概述概述1. 1. 无腹筋梁开裂前的应力形状无腹筋梁开裂前的应力形状1)1)开裂前的主应力轨迹线开裂前的主应力轨迹线( (如图如图a)a)2)2)沿截面高度的正应力分布沿截面高度的正应力分布( (如图如图c) c) 3)3)沿截面高度的剪应力分布沿截面高度的剪应力分布 ( (如图如图d)d)2. 2. 斜裂痕斜裂痕

28、 两种斜裂痕 ： 腹剪斜裂痕 中和轴附近45方向斜裂痕, 向上下延伸而成，中间宽两头细； 弯剪斜裂痕 梁底垂直缝开展而成，上细下宽。 弯剪斜裂痕是产生在梁的弯剪区段截内的斜裂痕，上端指向加载点，下端接近支座与纵筋接近垂直相交。(如图) 3 3、 剪跨比剪跨比 (1)剪跨比 集中荷载作用下的剪跨比： ah0 式中a剪跨，集中荷载至支座的间隔(如图)(2)广义剪跨比 MVh0 剪跨比在一定程度上反映了截面上M与V的比值，对梁的斜截面受剪破坏形状和斜截面受剪承载力有着重要影响。二、无腹筋梁的斜截面破坏方式二、无腹筋梁的斜截面破坏方式 1)1)斜拉破坏斜拉破坏 如图如图a)a) 常发生于常发生于 较大

29、时较大时 ( ( 3 ) 3 )。 破坏情况：斜缝一出现破坏情况：斜缝一出现迅速开展至加载板边缘迅速开展至加载板边缘, ,构成临界斜缝构成临界斜缝梁被劈裂为两部分。梁被劈裂为两部分。 破坏忽然破坏忽然, , 脆性；脆性； 承载力较低。承载力较低。2)2)剪压破坏剪压破坏 如图如图 b) b) 常发生于中等剪跨时常发生于中等剪跨时 (13 ) (13 )。 特点：临界斜缝出现、开展特点：临界斜缝出现、开展缝端砼被压酥而破缝端砼被压酥而破坏。坏。 ( (剪压区砼双向受压剪压区砼双向受压, , 强度较单向受压高强度较单向受压高 ) ) 承载才干较斜拉破坏为高。承载才干较斜拉破坏为高。 3)3)斜压破

30、坏斜压破坏 图图c)c) 常发生于常发生于 较小时较小时, (, ( 1 ) 1 ) 。 特点特点: : 加载点至支座间构成假设干条平行的斜缝加载点至支座间构成假设干条平行的斜缝小斜柱小斜柱压坏。压坏。 承载力较高。承载力较高。 阐明：阐明： 剪跨比的影响剪跨比的影响 1 1 3 3 剪跨比剪跨比 承载力承载力 斜压斜压 剪压剪压 斜斜拉拉 均属脆性破坏均属脆性破坏, , 以斜拉为最明显。以斜拉为最明显。 三三. . 有腹筋梁斜截面的破坏形状有腹筋梁斜截面的破坏形状 式中式中: : Asv Asv配置在同一截面内箍筋各配置在同一截面内箍筋各肢肢 的全部截面面积的全部截面面积Asv=nAsv1A

31、sv=nAsv1 n n 在同一截面内箍筋的肢数在同一截面内箍筋的肢数 Asv1 Asv1单肢箍筋的截面面积单肢箍筋的截面面积 b b 梁的截面或肋部宽度梁的截面或肋部宽度 s s 沿梁的长度方向箍筋的间沿梁的长度方向箍筋的间距距(1)(1)剪压破坏剪压破坏 配箍率适当，箍筋屈服，压配箍率适当，箍筋屈服，压区混凝土受剪压破坏。区混凝土受剪压破坏。 (2)斜压破坏配箍率过大，箍筋应力未达屈服，梁腹混凝土受压破坏。 (3)斜拉破坏 配箍率过小，斜裂痕一出现，箍筋应力即到达屈服，无法限制斜裂痕的开展相当无腹筋。 bsnAbsAsv1svsv 破坏形状除与有关，还与配箍率sv有关(如图)，配箍率为：四

32、、影响受剪承载力的主要要素四、影响受剪承载力的主要要素 砼受弯构件受剪破坏的影响要素众多，破坏形状复杂，目前对砼构件受剪机理的认识尚缺乏。至今仍未能总结一套比较完好的实际体系，国内外各主要规范中斜截面承载力计算方法各异，计算模型也不尽一样。 2.2.混凝土强度混凝土强度 斜压破坏斜压破坏- -梁腹混凝土抗压强度梁腹混凝土抗压强度 斜拉破坏斜拉破坏- -混凝土抗拉强度；剪压破坏混凝土抗拉强度；剪压破坏- -剪压混凝土抗压强度剪压混凝土抗压强度1.1.剪跨比剪跨比 增大，破坏形状改动：斜压增大，破坏形状改动：斜压 剪压剪压 斜拉斜拉 ； 截面抗承载才干截面抗承载才干Vu Vu 降低降低 ( (3

33、3 时时, , 趋于稳定趋于稳定, , 影响较小影响较小) )。3.3.配箍率配箍率 bsnAbsAsv1svsv 梁的斜截面受剪承载力随配箍率增大而提高，两者呈直线关系。桁架体系，箍筋抑制些裂痕， 4.纵筋配筋率 纵筋限制斜裂痕开展，使剪压区加大, 抗剪才干提高 5.斜截面上的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大。6.6.截面尺寸和方式截面尺寸和方式 截面尺寸对无腹筋截面尺寸对无腹筋梁的斜截面受剪承载力梁的斜截面受剪承载力影响较大。影响较大。尺寸大，抗剪才干稍低。尺寸大，抗剪才干稍低。 T T形、工字形截面形、工字形截面梁的抗剪才干高于一样梁的抗剪才干高于一样b(b(肋宽肋宽) )

34、、h(h(高度高度) )的矩的矩形截面梁形截面梁 四、影响受剪承载力的主要要素四、影响受剪承载力的主要要素第六节第六节 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算 斜压破坏：用限制截面尺寸的条件来防止; 斜拉破坏：用控制最小配箍率及构造要求来防止； 剪压破坏：依托实验研讨建立起来的半实际半阅历的计算公 式，经过计算使构件满足一定的斜截面受剪承载力。 如前所述，砼受弯构件受剪破坏的影响要素众多，破坏形状复杂，目前对砼构件受剪机理的认识尚缺乏。至今仍未能有一套比较完好的实际体系，我国规范中斜截面承载力计算方公式采用依托实验研讨建立起来的半实际半阅历的计算公式。1 1 防止梁斜截面受剪三种破坏

35、形状的方式防止梁斜截面受剪三种破坏形状的方式 A.箍筋提高了梁的抗剪性能; B.箍筋抑制了斜裂痕的开展, 延缓了沿纵筋方向粘结裂痕的出现; C.箍筋、纵筋、架立筋空间刚性骨架约束砼提高砼的强度。 阐明：由于受力性能的改动, 有腹筋梁内砼接受的剪 力与无腹筋梁内砼 接受的剪力并不完全一样。 1 1梁发生剪压破坏时，斜截梁发生剪压破坏时，斜截面所受剪力由三部分组成右面所受剪力由三部分组成右图：图：取平衡取平衡 Y=0 Y=0 Vu VuVcVcVsvVsvVsb Vsb 令令 Vcs VcsVcVcVsv Vsv 得：得：VuVuVcsVcsVsb Vsb 箍筋在斜截面受剪中的奉献箍筋在斜截面受剪

36、中的奉献2.2.斜截面受剪承载力计算公式斜截面受剪承载力计算公式1 1均布荷载作用下矩形、均布荷载作用下矩形、T T形和工字形截面的梁，形和工字形截面的梁， 仅配箍筋时斜截面受剪承载力的计算公式：仅配箍筋时斜截面受剪承载力的计算公式： 0svyv0tcsuhsA1.25fbh0.7fVV(2)(2)受集中荷载为主的矩形、受集中荷载为主的矩形、T T形和工字形截面独立梁形和工字形截面独立梁 ： 0svyv0tcsuhsA1.0fbhf1.01.75VV。取值范围为即计算剪跨比3.01.5ha0,式中：式中：3 3设有弯起钢筋时，梁的受剪承载力计算公式：设有弯起钢筋时，梁的受剪承载力计算公式：弯起

37、钢筋-承当部分剪力，弯起钢筋受剪承载力Vu= Vcs + Vsb VsbVsb0.8 fyAsb sins0.8 fyAsb sinsVcs 混凝土和箍筋所承当的剪力值；Vsb 弯起钢筋对斜截面抗剪承载力的奉献，即弯起钢筋的拉力在垂直于梁轴方向的分力如图，按下式计算： 与斜裂痕相交的配置在同一平面内的弯起钢筋的截面面积。Asb 弯起钢筋与梁纵轴的夹角，普通为45o，当梁截面高度超越800mm时通常取60o。s3 . 3 . 计算公式的适用范围计算公式的适用范围 防止斜拉和斜压破坏防止斜拉和斜压破坏 截面限制条件及构造配筋1 上限值最小截面尺寸 当 hwb 4.0 时, 属于普通梁, 应满足：

38、式中：式中： V 剪力设计值剪力设计值 b 矩形截面的宽度，矩形截面的宽度，T形截形截面或工形截面的腹板宽度面或工形截面的腹板宽度 hw截面的腹板高度：矩形截截面的腹板高度：矩形截面取有效高度，面取有效高度，T形截面取有效形截面取有效高度减去翼缘高度高度减去翼缘高度,工形截面取工形截面取腹板净高腹板净高2 下限值下限值最小配箍率，防止最小配箍率，防止斜拉破坏斜拉破坏 取用的最小配箍率为取用的最小配箍率为:025. 0bhfccV(5-23)当当 hw hwb 6.0 b 6.0 时时, , 属于属于薄腹梁薄腹梁, , 应满足：应满足： 否那么，应采取措施，如否那么，应采取措施，如 bb、h h

39、 或或 fc fc当当 4.0 4.0 hwhwb b 6.0 6.0 时时, , 按按直线内插法取用直线内插法取用, , 020. 0bhfccV(5-24)yvtminsv1minsv,ff0.24bsnA(5-25)箍筋间距表箍筋间距表5-75-7。 当 1.5 时, 取 1.5； 当 3.0 时, 取 3.0。 式中:a/h0 ,a为计算截面至支座截面的间隔。注：对按计算不需求箍筋的梁，规定: (1) 截面高度小于150mm的小梁, 允许不配置箍筋； (2)截面高度在150mm300mm之间时, 需在离梁端 14跨度范围内, 也就是容易出现斜裂痕的区 段内按构造要求配置箍筋; (3)梁

40、高超越300mm时需求全跨按构造要求配置箍筋。(3)(3)受集中荷载为主的矩形、受集中荷载为主的矩形、T T形和工字形截面独形和工字形截面独立梁：立梁：0yv0uhAsvfbhf1.01.75VSt 第七节第七节 斜截面受弯承载力及构造要求斜截面受弯承载力及构造要求1. 1. 荷载效应图荷载效应图- ( M )- ( M )图图特点：特点： M M图荷载效应图图荷载效应图 沿梁长为不均匀分布沿梁长为不均匀分布 抛物线分布；抛物线分布； Mu Mu图抗力图图抗力图 沿梁长为均匀分布沿梁长为均匀分布( (直线直线分布分布) )； 资料没资料没能得到充分利用。能得到充分利用。 为节约资料，纵筋可在适

41、当处弯起抗剪或截断。但应保证：为节约资料，纵筋可在适当处弯起抗剪或截断。但应保证： 1 1正截面受弯承载力的要求纵筋截断和弯起的数量与正截面受弯承载力的要求纵筋截断和弯起的数量与位置；位置；2 2 斜截面受弯承载力的要求；斜截面受弯承载力的要求； 3 3 纵筋的粘结锚固要求。纵筋的粘结锚固要求。 以上以上1 1、2 2的要求可用图解法抵抗弯矩图、的要求可用图解法抵抗弯矩图、抵抗剪力图思索。抵抗剪力图思索。 第七节第七节 斜截面受弯承载力及构造要求斜截面受弯承载力及构造要求1. 1. 荷载效应图荷载效应图- ( M )- ( M )图图2.2.资料抵抗弯矩图资料抵抗弯矩图-Mu)Mu)图图 1

42、1纵筋抗弯才干纵筋抗弯才干 MuMuAsfy(h0Asfy(h0 x x2) 2) 假设假定假设假定 x x 为常数为常数, , 那么那么: : 注： Mui可近似按各钢筋的面积比例分配; Mui画于内、外侧可根据需求安排。2“实际截断截面与“强度充分利用截面 “实际截断截面资料图上不需求该钢筋的位置； “强度充分利用截面资料图上充分利用区段的边缘位置。 如：在图中，i 、j 为号钢筋的“实际切断截面， 同时也是余下的号钢筋的“充分利用截面。 ssiuuissiuuiAAMM:即AAMM3 3纵筋弯起后纵筋弯起后MuMu图的表示法图的表示法 纵筋弯起时纵筋弯起时MuMu图的表示图的表示 以图中

43、号钢筋为例以图中号钢筋为例 纵筋进入梁轴线上方后纵筋进入梁轴线上方后e e 、f f点，不承当弯矩；点，不承当弯矩； 弯起点弯起点g g 、h h 至至e e 、f f间为直线变化。间为直线变化。4 4纵筋切断时的纵筋切断时的MuMu图图 I I、J J 截面上对应的截面上对应的k k 、l l 点为点为“实际切断截面；实际切断截面； 纵筋切断，纵筋切断，MuMu图突变；图突变；注：注：“实际切断截面之外，纵筋应延伸足够的实际切断截面之外，纵筋应延伸足够的锚固长度。锚固长度。 阐明：阐明： Mu Mu图与正截面抗弯承载力图与正截面抗弯承载力 Mu Mu图包络图包络 M M 图图Mu M,Mu

44、M,正截面抗弯承正截面抗弯承载力满足要求载力满足要求; ; Mu Mu贴近贴近 M M 图图 钢筋的利用越充分。钢筋的利用越充分。3 3、纵筋的弯起、纵筋的弯起规定：一致取弯起点距充分规定：一致取弯起点距充分利用点利用点s1s1为为 s1 0.5 h0 s1 0.5 h0 弯起点的位置弯起点的位置弯起钢筋的最大间距弯起钢筋的最大间距 Smax Smax 注：注： 如不能同时满足斜截面受弯如不能同时满足斜截面受弯 ( (距距“充分利用充分利用截面的间隔不少于截面的间隔不少于h0h02) 2) 和受剪和受剪 ( (间距不大于间距不大于 Smax )Smax )，应按受弯承载力要求确定弯起点的位置，

45、应按受弯承载力要求确定弯起点的位置, , 而按受剪承载力的要求另设抗剪弯筋。而按受剪承载力的要求另设抗剪弯筋。 弯起钢筋的弯终点到支座边或到前排弯起筋弯起点的间隔，不应大于箍筋的最大间距 。3 3、纵向钢筋的锚固长度、纵向钢筋的锚固长度 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，纵向钢筋的锚固长度按下式计算: 锚固钢筋的外形系数锚固钢筋的外形系数,如光面钢筋取如光面钢筋取0.16,带肋钢筋取带肋钢筋取0.14。 dffltya 思索到锚固条件的不同，按式思索到锚固条件的不同，按式 计算的锚固长度应分别乘以计算的锚固长度应分别乘以相应的修正系数，但修正后的锚固长度不应小于按式相应的修正系数，但修正后的锚

46、固长度不应小于按式 计算的锚固长度的计算的锚固长度的0.70.7倍，且不应小于倍，且不应小于250mm250mm。dffltya 4.4.纵筋在简支支座处的锚固纵筋在简支支座处的锚固 构造要求：构造要求： 采用焊接网配筋时采用焊接网配筋时, ,末端末端至少有一根钢筋配置在支至少有一根钢筋配置在支座边缘内，图座边缘内，图a)a)；否那么，受力筋末端做成弯钩，如图否那么，受力筋末端做成弯钩，如图 b) b)；或加焊附加；或加焊附加的横向筋，图的横向筋，图 c) c)。当当 V V 0.7ftbh0 0.7ftbh0 时，时， 配在支座边缘内的横配在支座边缘内的横 向锚固筋不应少于向锚固筋不应少于

47、2 2 根，直径不小于受力根，直径不小于受力 筋的筋的 1 12; 2; 1) 1)简支板简支板 Las5dLas5d2)简支梁 不满足表不满足表中的中的 要求时要求时应附加应附加锚固措锚固措施：施： as 右表 V0.7ftbh0V0.7ftbh0满足延续梁和框架梁延续梁和框架梁中间支座或中间节点，纵向钢筋伸入支座长度中间支座或中间节点，纵向钢筋伸入支座长度1 下部纵向钢筋下部纵向钢筋1计算不利用其抗拉强度，计算不利用其抗拉强度，Las15d, Las12d,钢筋伸至支座中心线。钢筋伸至支座中心线。2计算利用其抗拉强度，计算利用其抗拉强度， La，直线锚固，直线锚固，90弯折锚弯折锚固。固。

48、3计算利用其抗压强度，计算利用其抗压强度，0.7 La。2上部纵向钢筋上部纵向钢筋 贯穿支座向跨内延伸，按纵向钢筋截断位置在分开支贯穿支座向跨内延伸，按纵向钢筋截断位置在分开支座后衔接或截断。伸入支座钢筋数量座后衔接或截断。伸入支座钢筋数量: 上部上部2根，下根，下部部2根，根，3-4根。根。其他构造规定其他构造规定一弯起钢筋的锚固一弯起钢筋的锚固弯终点外应留有平行于梁轴线的锚固长度，弯终点外应留有平行于梁轴线的锚固长度，20d, 10d.二鸭筋二鸭筋三三 箍筋箍筋强度，外形，肢数，特殊要求。强度，外形，肢数，特殊要求。四腰筋和拉结钢筋四腰筋和拉结钢筋5. 5. 纵筋的截断纵筋的截断1.1.如纵筋于不需求实际截断截面如纵筋于不需求实际截断截面切断切断 斜缝斜缝 应力重应力重 分布分布 斜弯破坏斜弯破坏1 1 V0.7ftbh0 V0.7ftbh0时，应延伸到实时，应延伸到实际截断截面外不小于际截断截面外不小于20d20d，同时从该，同时从该钢筋强度充分利用截面