结构设计原理ppt课件

1、第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状4.2 影响受弯构件斜截面抗剪才干的主要要影响受弯构件斜截面抗剪才干的主要要素素4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力受弯构件的斜截面抗剪承载力4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力受弯构件的斜截面抗弯承载力4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面

2、承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状The diagonal crack is caused by the principal tensile stress.The tracks are formed perpendicular to the tension stress trajectories.第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面

3、的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状cDSTaSaS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状cDSTaS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状cDSTaS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计

4、算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状aS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状00haVhMm第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜

5、截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状u斜拉破坏m3第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯

6、构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状u梁中配置箍筋梁中配置箍筋stirrup后后与无腹筋梁相比：与无腹筋梁相比： 斜裂痕出现后在斜裂痕出现后在传送机制上有什么不传送机制上有什么不同同?第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截

7、面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状受弯构件斜截面的受力特点和破坏形状4.2 4.2 影响受弯构件斜截面抗剪才干的主要因影响受弯构件斜截面抗剪才干的主要因 素素第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素第第4

8、 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素u混凝土强度添加，受剪承载力增大还是减混凝土强度添加，受剪承载力增大还是减u 小？小？u 增大？增大？ 减小？减小？u与混凝土的抗压强度成正比？与混凝土的抗压强度成正比？u还是与混凝土抗拉强度成正比？还是与混凝土抗拉强度成正比？V(kN)fcu(MPa)第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2

9、影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素0bhfVc 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素vsvsvbSA 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪才干的主要要素影响斜截面抗剪才干的主要要素4.3 4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力受弯构件的斜截面抗剪承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力svVssbV sins DcVcdV0 4

10、.3.1 4.3.1 斜截面抗剪承载力计算的根本公式和适用条件斜截面抗剪承载力计算的根本公式和适用条件sbsvcuVVVV csVsbcsuVVV 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力 ssbsdsvsvkcuudAfffpbhVV sin1075. 06 . 021045. 03,033210 VcsVsb第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力式中：式中：11异号弯矩影响系数；异号弯矩影响系数； 2 2预应力提高

11、系数，对钢筋混凝预应力提高系数，对钢筋混凝土受弯构件，土受弯构件， 2=1.0 2=1.0 3 3受压翼缘影响系数；受压翼缘影响系数； p p斜截面内纵向受拉钢筋的配筋斜截面内纵向受拉钢筋的配筋 率，率，p=100p=100，当，当p2.5p2.5时，取时，取p=2.5p=2.5； ssbsdsvsvkcuudAfffpbhVV sin1075. 06 . 021045. 03,033210 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力当不设置弯起钢筋时，当不设置弯起钢筋时，必需按规定的单位代入数值，计算得到必

12、需按规定的单位代入数值，计算得到的承载力单位为的承载力单位为kNkN。csuVV 留意：留意：第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力u为防止发生斜压破坏，为防止发生斜压破坏， 规定截面规定截面最小尺寸限制值最小尺寸限制值上限值上限值 kNbhfVkcud0.301051. 0 公式适用条件公式适用条件思索：假设不满足，怎样办？思索：假设不满足，怎样办？第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力u为防止发生斜拉破坏，为防止

13、发生斜拉破坏， 规定不需规定不需求进展斜截面抗剪承载力的计算，按照构求进展斜截面抗剪承载力的计算，按照构造要求配筋造要求配筋下限值下限值kNbhfVtdd0230105 . 0公式适用条件公式适用条件梁：梁：板：板： kNbhfVtdd023010625. 0 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力4.3.3 4.3.3 等高度简支梁腹筋的初步设计等高度简支梁腹筋的初步设计第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力 mi

14、n031,66 . 021078. 1 bhVffpsvkcusv 20,622216 . 021056. 0VbhfAfpSsvsvkcuv 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力 2sin33.1333mmfVAssdsbisbi 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力4.3.3 4.3.3 等高度简支梁腹筋的初步设计等高度简支梁腹筋的初步设计第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3

15、 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力计算第一排计算第一排从支座向跨从支座向跨中计算弯起中计算弯起钢筋时，取用钢筋时，取用距支座中心距支座中心h/2处由弯起处由弯起钢筋承当的那钢筋承当的那部分剪力值部分剪力值0.4V。第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力计算以后计算以后每一排弯起每一排弯起钢筋时，取钢筋时，取用前一排弯用前一排弯起钢筋弯起起钢筋弯起点处由弯起点处由弯起钢筋承当的钢筋承当的那部分剪值。那部分剪值。第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4

16、.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力钢筋混凝土梁的弯起钢筋普通与梁纵轴成钢筋混凝土梁的弯起钢筋普通与梁纵轴成4545角。角。弯起钢筋以圆弧弯折，圆弧半径以钢筋轴线为弯起钢筋以圆弧弯折，圆弧半径以钢筋轴线为准不宜小于准不宜小于2020倍钢筋直径。倍钢筋直径。简支梁第一排对支座而言弯起钢筋的末端弯简支梁第一排对支座而言弯起钢筋的末端弯折点应位于支座中心截面处，以后各排弯起钢筋折点应位于支座中心截面处，以后各排弯起钢筋的末端弯折点应落在或超越前一排弯起钢筋弯起的末端弯折点应落在或超越前一排弯起钢筋弯起点截面。点截面。 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算

17、4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力4.4 4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力受弯构件的斜截面抗弯承载力4.4.1 4.4.1 斜截面抗弯承载力斜截面抗弯承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 4.4 受弯构件斜截面抗弯承载力受弯构件斜截面抗弯承载力svzsbsdAfs DcVcsvsvAf ssdAfsbzszsvsvsvsbsbsdsssdudZAfZAfZAfMM 0 4.4 4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力受弯构件的斜截面抗弯承载力4.4.1 4.4.1 斜截面抗弯承载力斜截面抗弯承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承

18、载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 4.4 受弯构件斜截面抗弯承载力受弯构件斜截面抗弯承载力sbZss sin1ssZ cos1ssZ0sA1sbA1NAB11uuMM ssssZZS cossin1015 . 0sincos1hSss 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 4.4 受弯构件斜截面抗弯承载力受弯构件斜截面抗弯承载力lkjji201hs 201hs 1 ,uM2,luM2,luM2,0ldM 4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求4.5.1 4.5.1 斜截面抗剪承载才干的复合斜截面抗剪承载才干的复合第第4 4章

19、章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u复核截面的选择复核截面的选择1 1距支座中心距支座中心h/2h/2梁高一半处的截面梁高一半处的截面2 2受拉区弯起钢筋弯起处的截面，以及锚受拉区弯起钢筋弯起处的截面，以及锚于受拉区的纵向钢筋开场不受力处的截面于受拉区的纵向钢筋开场不受力处的截面4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求4.5.1 4.5.1 斜截面抗剪承载才干的复合斜截面抗剪承载才干的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校

20、核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u复核截面的选择复核截面的选择3 3箍筋数量或间距有改动处的截面箍筋数量或间距有改动处的截面 4 4梁的肋板宽度改动处的截面梁的肋板宽度改动处的截面 4.5.1 4.5.1 斜截面抗剪承载才干的复合斜截面抗剪承载才干的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u斜截面顶端位置确实定斜截面顶端位置确实定c =h0addVMmhc6 . 06 . 00 4.5.1 4.5.1 斜截面抗剪承载才干的复合斜截面抗剪承载才干的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯

21、构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u斜截面顶端位置的简化计算方法斜截面顶端位置的简化计算方法1 1按照图按照图4-174-17来选择斜截面底端位置。来选择斜截面底端位置。2 2以底端位置向跨中方向取以底端位置向跨中方向取h0h0间隔为的截面，间隔为的截面，以为验算斜截面顶端就在此正截面上。以为验算斜截面顶端就在此正截面上。3 3由验算斜截面顶端的位置坐标，可以从内由验算斜截面顶端的位置坐标，可以从内力包络图推得该截面上的最大剪力组合设计值力包络图推得该截面上的最大剪力组合设计值Vd,xVd,x及相应的弯矩组合设计值及相应的弯矩组合设计值Md

22、,x Md,x ，进而求得，进而求得剪跨比剪跨比m m及斜截面投影长度及斜截面投影长度c c。 4.5.1 4.5.1 斜截面抗剪承载才干的复合斜截面抗剪承载才干的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u斜截面顶端位置的简化计算方法斜截面顶端位置的简化计算方法4 4由斜截面投影长度由斜截面投影长度c c，可确定与斜截面相，可确定与斜截面相交的纵向受拉钢筋配筋百分率、弯起钢筋数量交的纵向受拉钢筋配筋百分率、弯起钢筋数量和箍筋配筋率。和箍筋配筋率。 取验算斜截面顶端正截面的有效高度取验算斜截面顶端正截

23、面的有效高度h0h0及及宽度宽度b b。5 5将上述各值及与斜裂痕相交的箍筋和弯起将上述各值及与斜裂痕相交的箍筋和弯起钢筋数量代入式钢筋数量代入式4-54-5，即可进展斜截面抗剪，即可进展斜截面抗剪承载力复核。承载力复核。4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u纵向钢筋在支座处的锚固纵向钢筋在支座处的锚固1 1在钢筋混凝土梁的在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根支点处，应至少有两根且不少于总数且不少于总数1/51/5的下层的下层受拉主钢筋经过；受拉主

24、钢筋经过； 2 2纵向钢筋在支座处纵向钢筋在支座处应有可靠的锚固。应有可靠的锚固。 纵 向 钢 筋 滑 动纵 筋4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u纵向钢筋在支座处的锚固纵向钢筋在支座处的锚固1 1在钢筋混凝土梁的在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根支点处，应至少有两根且不少于总数且不少于总数1/51/5的下层的下层受拉主钢筋经过；受拉主钢筋经过； 2 2纵向钢筋在支座处纵向钢筋在支座处应有可靠的锚固。应有可靠的锚固。 纵 筋 直 径架 力 筋纵

25、 筋 直 径4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u纵向钢筋的截断与锚固纵向钢筋的截断与锚固4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构

26、造要求u钢筋的衔接钢筋的衔接绑扎衔接绑扎衔接搭接搭接机械衔接机械衔接焊接焊接4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u钢筋的衔接钢筋的衔接4.5.2 4.5.2 有关的构造要求有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求4.5.3 4.5.3 计算例如计算例如第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校

27、核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u知设计数据及要求知设计数据及要求u 钢筋混凝土简支梁全长钢筋混凝土简支梁全长L0=19.96mL0=19.96m，计算跨径计算跨径L=19.50mL=19.50m。T T形截面梁的尺寸如图，桥形截面梁的尺寸如图，桥梁处于梁处于类环境条件，平安等级为二级，类环境条件，平安等级为二级，0=10=1。支座跨中4.5.3 4.5.3 计算例如计算例如第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求u知设计数据及要求知设计数据及要求u 梁体采用梁体采用C25C25混凝土，轴心抗压强

28、度设混凝土，轴心抗压强度设计值计值fcd=11.5MPafcd=11.5MPa，轴心抗拉强度设计值，轴心抗拉强度设计值ftd=1.23MPaftd=1.23MPa。主筋采用。主筋采用HRB335HRB335钢筋，抗拉强度钢筋，抗拉强度设计值设计值fsd=280MPafsd=280MPa；箍筋采用；箍筋采用R235R235钢筋，直径钢筋，直径8mm8mm，抗拉强度设计值，抗拉强度设计值fsd=195MPafsd=195MPa。支座跨中4.5.3 4.5.3 计算例如计算例如第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与

29、构造要求u知设计数据及要求知设计数据及要求u 简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为，跨中截面组合设计值为，跨中截面Md,l/2=2200kN.mMd,l/2=2200kN.m、 Vd,l/2=84kN Vd,l/2=84kN ，1/41/4跨截面跨截面Md,l/4=1600kN.mMd,l/4=1600kN.m，支点截面支点截面Md,0=0Md,0=0，Vd,0=440kNVd,0=440kN。支座跨中4.5.3 4.5.3 计算例如计算例如第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载才干校核与构造要求全梁承载才干校核与构造要求( 架 立 钢 筋 )1 5 8 056c=352