钢筋混凝土结构设计之四受弯构件斜截面承载力计算

1、电子教案适用专业：土木工程（路桥方向）湖南科技大学土木工程学院钢筋混凝土结构设计第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面受力特点和破坏形态影响斜截面抗剪能力的主要因素受弯构件斜截面抗剪承载力计算受弯构件斜截面抗弯承载力计算连续梁斜截面抗剪承载力计算4.1 受弯构件斜截面受力特点和破坏形态弯筋箍筋PPs纵筋弯剪段（本章研究的主要内容）统称腹筋-帮助混凝土梁抵御剪力有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋无腹筋梁-只有纵筋无腹筋hbAsv1箍筋肢数单肢箍n=1双肢箍n=2四肢箍n=44.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制bhh0As（E-1）AsPPaaAA当tpmaxft(二轴抗拉强度)时，梁的剪弯段开裂，

2、出现斜裂缝根据剪跨比的 (M和V比值不同)裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪裂缝）裂缝可能由截面底部开始出现 构件的开裂反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系计算剪跨比广义剪跨比4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制m3时斜拉破坏 破坏特征4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制所有的破坏均表现为脆性 破坏特征4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制以剪压破坏为例(相对于斜压破坏和斜拉破坏，它更能给人以破坏预告)VuVcCcVdViTsa销栓力，随着裂缝的发展逐渐增大咬合力，随着裂缝的发展逐渐减小数值很难估计 抗剪机制APPsA开裂前构件的受力性能与无腹筋梁相似，腹筋中的应力很小当tpmaxft (二轴

3、抗拉强度)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝开裂后，腹筋的应力增大，限制了斜裂缝的发展，提高了抗剪承载力 构件的开裂4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制m3,腹筋配置较多。 破坏特征4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制m3且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有的作用 破坏特征4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制设计时应避免出现此二种破坏形态 破坏特征4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制以剪压破坏为例 抗剪机制VcCcVdVuViTsaTvTb4.2 影响抗剪承载力的因素PPaa0.40.30.20.1012345斜压剪压斜拉4.2.1 无腹筋梁影响因素混凝土的强度提高纵筋配筋

4、率增大抗剪承载力提高1. 剪跨比m2. 混凝土的强度3.纵筋配筋率0.40.30.20.1012345斜压剪压斜拉4.2.2 有腹筋梁影响因素1. 剪跨比m2. 混凝土的强度3.纵筋配筋率PPaa在一定的范围内，腹筋配筋率增大抗剪承载力提高4.腹筋配筋率4.3 受弯构件抗剪承载力忽略ViVdbhh0As1h0由后二式实际上是剪压区的加载规律Vch0asAs1h0c4.3.1 无腹筋梁抗剪承载力VuVcCcVdViTsa4.3.1 无腹筋梁抗剪承载力mZs斜截面受弯承载力总能满足支座处纵筋锚固不足纵筋弯起、切断不当异常情况需采取构造措施 斜截面抗弯承载力分析Ts+TbMu正DZs4.4.1 斜截

5、面抗弯承载力分析其他弯起钢筋构造要求（从锚固与折断方面限制）公路桥规s一般为45-60Zs0.9h0Mu斜VdDTsTbZsbZsS14.4.2 纵向钢筋的弯起位置1.弯矩包络图二次抛物线分布内力包络图与抵抗包络图 以简支梁为例2.剪力包络图直线分布（公路桥规）d在2点以外保证正截面受弯保证斜截面受弯？几何中心轴3211acdeADE2003.抵抗弯矩图应在弯矩包络图之外，并保证斜截面抗弯要求。4.4.3 全梁钢筋构造要求ABqlasMAMB开裂前A处的弯矩为MA，开裂后斜截面的弯矩为MB开裂后钢筋的拉力Ts明显增大。若las不够则容易发生锚固破坏（1）支点处不少于总数1/5下层受拉主筋通过，

6、且伸出支点长度不小于10d，光圆钢筋应带半圆钩。（2）采用跨中截断方式 ，需要从理论截断点外伸锚固长度后方可截断。见表4-1。（3）钢筋的接头形式，焊接、绑接的构造要求。绑接见表4-3。（4）箍筋的间距、直径、最小配箍率要求4-3。（5）弯起钢筋不得采用浮筋。4.5 连续梁斜截面抗剪承载力连续梁的内力分布特点4.5.1 斜截面破坏特点4.5 连续梁斜截面抗剪承载力4.5.1 斜截面破坏特点连续梁内腹筋布置示意4.5.1 斜截面破坏特点 应力重分布* 由于粘结裂缝发展而发生的应力重分布，将使连续梁的承载力小于相同广义剪跨比的简支梁。4.5.1 斜截面破坏特点 应力重分布421356m0.10.2

7、0.3=0=0.5=1* 抗剪承载力的降低幅度与m有关，也与有关4.5.2 连续梁抗剪承载力计算方法*在简支梁公式基础上乘以异号弯矩影响系数1来考虑。异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边 支点梁段的抗剪承载力时，取1 = 1.0；计算悬臂梁和连续梁近中间支点梁段的抗剪承载力时， 取 1= 0.9*等高度连续梁抗剪设计最大计算剪力值取支点上横隔梁边缘剪力；变高度梁和悬臂梁取近中支点梁段的梁高折变处的剪力。见图4-33。4.5.2 变高度梁附加剪力计算对于变高度梁，应考虑附加剪力h0 梁高随弯矩绝对值增加而增加时，取+号，梁高随弯矩绝对值增加而减小时，取-号。本章核心内容受弯构件斜截面破坏特点1.无腹筋梁的破坏特征与剪跨比的关系2.有腹筋梁的破坏特征与剪跨比、腹筋配筋率的关系3.影响斜截面抗剪强度的主要因素：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、腹筋配筋率与强度4. 广义剪跨比与狭义剪跨比概念、配箍率的定义斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏，均为脆性破坏本章核心内容受弯构件斜截面承载力公式剪压破坏1.基本公式截面抗力表达形式