混凝土结构设计原理第五章：钢筋溷凝土受弯构件斜截面承载力计算ppt课件

1、第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章第第 5 5 章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力斜截面承载力第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章本章重点本章重点斜截面破坏的主要形状及主要要素； 了解桥涵工程中受弯构件斜截面承载力了解桥涵工程中受弯构件斜截面承载力 了解资料抵抗弯矩图的做法；了解资料抵抗弯矩图的做法； 掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法 掌握受弯构件斜截面承载力的计算公式及掌握受弯构件斜截面承载力的计算公式及 适

2、用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施；适用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施；及构造要求；及构造要求； 的计算方法。的计算方法。第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.15.1.1 斜截面破坏机理斜截面破坏机理 512tp2cp24 5212arctan()2 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.1.2 影响斜截面承载力的主要要素影响斜截面承载力的主要要素 1. 剪跨比剪跨比 定义：定义： 530VhM当为右图所示的当为右图所示的对称荷载时：对称荷载时： laaPPPP第

3、 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2.腹筋箍筋和弯起钢筋配筋率腹筋箍筋和弯起钢筋配筋率 3.资料的强度等级资料的强度等级 540000haPhPaVhPaVhM第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.1.3 斜截面的主要破坏特征斜截面的主要破坏特征 1. 斜压破坏斜压破坏 产生条件 33且腹筋量少。且腹筋量少。 破坏特点受拉边缘一旦出现斜裂痕便受拉边缘一旦出现斜裂痕便急速开展，构件很快破坏。急速开展，构件很快破坏。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主

4、页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.1.4 防止斜截面破坏的承载力条件防止斜截面破坏的承载力条件 56 斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面 破坏，要求：破坏，要求： 55 VVu MMu我国规范规定: 式式5用计算保证用计算保证; 式式6用构造措施满足。用构造措施满足。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.2建筑工程中受弯构件斜截面设计方法建筑工程中受弯构件斜截面设计方法 5.2.1 不配腹筋的板不配腹筋的板 570th7 .0bhfVh截面高度影响系数，截面高度影

5、响系数， 当当h02000mm时时, 取取h0=2000mm; ft 混凝土轴心抗拉强度设计值。混凝土轴心抗拉强度设计值。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.2.2 矩形、矩形、T形和形和I形截面受弯构件形截面受弯构件 1. 普通情况普通情况 Ra=VVsvVsbsV0Y csvsbVVVV cssbVV svcst0yv00.71.25AVf bhfhs sbysb0.8sinVf A svt0yv0ysb0.71.250.8sinAVf bhfhf As 58第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目

6、录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章fyv箍筋抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值； Asv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面 积积: =n ,此处，此处，n为在同一截面内为在同一截面内 箍筋的肢数，箍筋的肢数， 为单肢箍筋的截面面积；为单肢箍筋的截面面积； AsvAsv1Asv1S 沿构件长度方向的箍筋间距；沿构件长度方向的箍筋间距； Asb同一弯起平面内弯起钢筋截面面积；同一弯起平面内弯起钢筋截面面积； 弯起钢筋与构件轴向的夹角。弯起钢筋与构件轴向的夹角。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下

7、一章2. 集中荷载下的独立梁集中荷载下的独立梁 59sv001.750.8sin1AVf bhfhf Astyvysb计算截面的剪跨比，可取计算截面的剪跨比，可取=a/h0, a=a/h0, a为集中为集中荷荷 载作用点至支座或节点的间隔；当载作用点至支座或节点的间隔；当1.533时，取时，取=3=3。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3. 根本公式的适用范围根本公式的适用范围 适剪压破坏。适剪压破坏。 v 为了防止斜压破坏，要求：为了防止斜压破坏，要求： 当当 时时 /4hb w5100cc25. 0bhfV/6hb w当当

8、 时时 5110cc2 .0bhfV当当 时时 /4 6hb w0ccw)/14(025. 0bhfbhV512c混凝土强度影响系数，当混凝土强度影响系数，当 fcu,k C50时，取时，取 =1.0； c当混凝土强度等级为当混凝土强度等级为C80时，取时，取 =0.8；其间按；其间按线性内插法取用。线性内插法取用。c第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章hw截面的腹板高度，按以下图确定：截面的腹板高度，按以下图确定： hwhwhw第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章v

9、 为了防止斜拉破坏，要求：为了防止斜拉破坏，要求： 箍筋的间距应满足表箍筋的间距应满足表1要求；要求；表表1 梁高梁高h/ mmV0.7ftbh0V0.7ftbh0150h300150200300h500200300500800300600第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 箍筋的直径满足表箍筋的直径满足表2要求；要求； 表表2 梁高梁高h(mm)箍筋直径箍筋直径(mm)h8006h8008第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 当当 时，配箍率尚应满足：时，配箍率尚

10、应满足： t00.7Vf bh513yvtminsv,sv24.0ffsbAsvsvsb第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章4. 可以按构造配置箍筋的条件可以按构造配置箍筋的条件 当满足以下条件时，可按表当满足以下条件时，可按表1和表和表2配筋。配筋。 普通情况：普通情况： 5140t7 . 0bhfV 集中荷载集中荷载F的独立梁：的独立梁： 5150t175. 1bhfV第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5. 斜截面受剪承载力的计算位置斜截面受剪承载力的计算位置

11、支座边缘处截面；支座边缘处截面； 腹板宽度改动处剪力。腹板宽度改动处剪力。 箍筋间距或截面面积改动处截面；箍筋间距或截面面积改动处截面； 受拉钢筋弯起点处截面；受拉钢筋弯起点处截面；第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章6. 斜截面承载力计算步骤斜截面承载力计算步骤 确定计算截面及其剪力设计值；确定计算截面及其剪力设计值； 验算截面尺寸能否足够；验算截面尺寸能否足够； 验算能否可以按构造配筋；验算能否可以按构造配筋； 当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量；当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量； 验算箍筋间距、直径和最小配箍率能否验算箍筋

12、间距、直径和最小配箍率能否 满足要求。满足要求。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章7. 保证斜截面抗弯承载力的条件保证斜截面抗弯承载力的条件 荷载弯矩图与抵抗弯矩图的概念荷载弯矩图与抵抗弯矩图的概念 荷载弯矩图荷载弯矩图抵抗弯矩图抵抗弯矩图保证斜截面抗弯承载力的条件：保证斜截面抗弯承载力的条件： 抵抗弯矩各截面不小于荷载弯矩，抵抗弯矩各截面不小于荷载弯矩，或抵抗弯矩图要包住荷载弯矩图。或抵抗弯矩图要包住荷载弯矩图。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 弯起钢筋的

13、抵抗弯矩图弯起钢筋的抵抗弯矩图 荷载弯矩图抵抗弯矩图荷载弯矩图抵抗弯矩图h0/2h0/2结 论宜采用箍筋作为接受剪力的钢筋。宜采用箍筋作为接受剪力的钢筋。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章8. 构造要求构造要求 1 负弯矩钢筋的切断位置负弯矩钢筋的切断位置强度充分利用截面计算不需要该钢筋截面荷载弯矩图抵抗弯矩图ld2ld1ld1粘结锚固长度粘结锚固长度; ld2外伸长度外伸长度从从ld1和和ld2中选外伸较长者。中选外伸较长者。 ld1和和ld2见表见表。第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章

14、上一章帮帮 助助下一章下一章表表3 截面条件截面条件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV0.7ftbh01.2la+h020d且且h0V0.7ftbh0且断点仍在负弯矩受且断点仍在负弯矩受拉区内拉区内1.2la+1.7h020d且且1.3h0第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 2纵筋在支座处的锚固纵筋在支座处的锚固 las当当V0.7ftbh0时，时，las5d； 当当V0.7ftbh0时，时，las12d带肋带肋 las15d光面光面 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮

15、帮 助助下一章下一章节点中的直线锚固：节点中的直线锚固：lala第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章节点中的弯折锚固：节点中的弯折锚固：15d0.4la0.4la第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章节点或支座范围外的搭接：节点或支座范围外的搭接：ll第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章3弯筋终点应有直线段，光面钢筋端部还应弯筋终点应有直线段，光面钢筋端部还应 做弯钩。做弯钩。20dd受拉受拉10dd受压受

16、压第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章4不得采用浮筋做弯筋。不得采用浮筋做弯筋。鸭筋可用可用浮筋禁用禁用第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 5梁受扭或接受动荷载时，不得运用开口钢箍开口箍密闭箍留意 弯钩及开口应布置在受压区。弯钩及开口应布置在受压区。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章9. 深受弯构件斜截面设计深受弯构件斜截面设计 1计算公式计算公式普通情况只配箍筋抗剪：普通情况只配箍筋抗剪： 516

17、0svyv00t03)2/(25.13)/8(7 .0hsAfhlbhfhlV第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章集中荷载独立梁只配箍筋抗剪：集中荷载独立梁只配箍筋抗剪：5170svyv00t3)2/(175.1hsAfhlbhfV计算剪跨比，当计算剪跨比，当l0/h0.2时，取时，取=0.25； 当当2.0l0/h5.0时，取时，取=a/h0；的上限的上限 值按值按=0.42l0/h0.58计算；计算； l0/h跨高比，当跨高比，当l0/h2.0时，取时，取l0/h=2.0。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主

18、页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章2截面尺寸要求：截面尺寸要求：为防止斜压破坏，截面尺寸应满足：为防止斜压破坏，截面尺寸应满足：当当hw/b4时时 当当hw/b6时时 当当hw/b在在46之间时之间时 按线性内插法取用。按线性内插法取用。 001(7/ )60Vlhf bhcc001(10/ )60Vlhf bhccl0 计算跨度，当计算跨度，当l02h时，取时，取l0=2h。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 3可不进展斜截面受剪承载力计算的条件：可不进展斜截面受剪承载力计算的条件：5180tkk5.0bhfV

19、Vk 按荷载规范组合计算的剪力值；按荷载规范组合计算的剪力值； ftk 混凝土抗拉强度规范值。混凝土抗拉强度规范值。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 4构造要求：构造要求： 截面宽度：截面宽度： 140mm； 当当l0/h1时，时，h/b25；当当l0/h1时，时，l0/b25。 混凝土强度：混凝土强度： C20。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 纵向受力钢筋：纵向受力钢筋： 下部纵筋宜均匀布置在梁的下部下部纵筋宜均匀布置在梁的下部0.2h范围内，延续范围

20、内，延续深梁中间支座上纵筋按以下图分配：深梁中间支座上纵筋按以下图分配： 2As/3 0.4hAs/3 2As/3 As/3 As/2 As/20.4h0.4h0.4h0.2h0.4h0.4h0.2h0.2h(1.5l0/h2.5)(1l0/h1.5)(l0/h1)第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章 深梁宜配双排钢筋网，程度和竖向分布钢筋的直深梁宜配双排钢筋网，程度和竖向分布钢筋的直 径均不应小于径均不应小于8mm，间距不应大于，间距不应大于200mm，且应，且应 满足表满足表4最小配筋百分率的要求：最小配筋百分率的要求：表表4

21、 钢筋种类钢筋种类纵纵 向向受力筋受力筋水水 平平分布筋分布筋竖竖 向向分布筋分布筋HPB2350.25%0.25%0.20%HRB335、HRB400、RRB4000.20%0.20%0.15%注：当集中荷载作用于延续深梁上部当集中荷载作用于延续深梁上部1/4高度范围内高度范围内且且l0/h1.5时，竖向分布筋最小配筋百分率应时，竖向分布筋最小配筋百分率应添加添加0.05。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.3 公路桥涵工程中受弯构件斜截面设计方法公路桥涵工程中受弯构件斜截面设计方法 5.3.1 计算公式计算公式 Zsbc

22、 fsdAsbZsVdfsvAsv第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章519sbcsd0VVVsvsvkcu,0331)P6 . 02(1045. 0ffbh3sdsbs0.75 10sinfA11 Vd 斜截面受压端正截面上的最大剪力组合设计值；斜截面受压端正截面上的最大剪力组合设计值； 异号弯矩影响系数，计算简支梁和延续梁近边异号弯矩影响系数，计算简支梁和延续梁近边 支点梁段的抗剪承载力时，取支点梁段的抗剪承载力时，取 = 1.0；计算连；计算连 续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时，续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力

23、时， 取取 = 0.9； 受压翼缘影响系数，取受压翼缘影响系数，取 =1.1； 331第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章b 斜截面受压端腹板截面宽度；斜截面受压端腹板截面宽度； h0斜截面受压端截面有效高度；斜截面受压端截面有效高度； 纵向受拉钢筋配筋百分率，纵向受拉钢筋配筋百分率，P=100, =As/bh0,当当P2.5时，取时，取=2.5； fcu,k边长为边长为150mm的混凝土立方体抗压强度的混凝土立方体抗压强度 规范值规范值,MPa； sv 斜截面内箍筋配筋率，斜截面内箍筋配筋率，sv=Asv/svb； fsv 箍筋

24、抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章fsd 弯筋抗拉强度设计值；弯筋抗拉强度设计值； Asb 斜截面内同一弯起平面的弯筋面积；斜截面内同一弯起平面的弯筋面积； 弯筋与程度线夹角。弯筋与程度线夹角。 s当同时配有箍筋和弯筋抗剪时，由混凝土和箍筋共同承当同时配有箍筋和弯筋抗剪时，由混凝土和箍筋共同承当的剪力不少于当的剪力不少于60，由弯筋承当的剪力不大于，由弯筋承当的剪力不大于40。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.3.2 截面

25、尺寸验算截面尺寸验算 矩形、矩形、T形和形和I形截面应满足：形截面应满足：52030dcu,k00.51 10Vfbh5.3.3 可不作斜截面抗剪验算的条件可不作斜截面抗剪验算的条件 52130d2td00.5010Vf bh ftd混凝土抗拉强度设计值。混凝土抗拉强度设计值。 对于板式受弯构件，公式对于板式受弯构件，公式21右边可乘以右边可乘以1.25的提高系数。的提高系数。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章5.3.4 斜截面抗弯承载力验算方法斜截面抗弯承载力验算方法 验算公式：验算公式： 522svsvsvsbsbsdsssdd0ZAfZAfZAfM Zsb与斜截面相交的同一弯起平面弯筋合力与斜截面相交的同一弯起平面弯筋合力点点 至受压区中心点的间隔；至受压区中心点的间隔； Zsv与斜截面相交的同一平面内箍筋合力点至与斜截面相交的同一平面内箍筋合力点至 受压区中心点的间隔。受压区中心点的间隔。 第 5 章混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理主主 页页目目 录录上一章上一章帮帮 助助下一章下一章斜截面程度投影长度斜截面程度投影长度c ：为求为求zsb和和zsv ，需求斜截面程度投影长度，需求斜截面程度投影长度c， 程度投影长度程度投影长度c