十四章 梁板结构体系课件

1、第十四章梁板结构体系,1,学习交流PPT,钢筋混凝土梁一般是水平方向放置（有时也斜放）的构件，可能承受有弯矩、剪力、扭矩。承受弯矩、剪力的构件为受弯构件，这是建筑结构中最基本的构件。在构件中作用有扭矩的构件为受扭构件。,2,学习交流PPT,1 钢筋混凝土受弯构件 钢筋混凝土受弯构件包括板和梁。板的截面高度远小于板的宽度，现浇混凝土板一般为矩形截面，而预制板的截面形式则多种多样。,3,学习交流PPT,1.1 受弯构件的构造要求 1.梁、板的截面与配筋 (1) 梁、板的截面形式 梁：主要有矩形、形、倒形、形、形、十字形、花篮形等。,4,学习交流PPT,（2）梁的截面尺寸（P271） 梁的截面高度一

2、般根据刚度条件确定，常见简支梁、连续梁、悬臂梁的截面高度可按表14-1采用。,5,学习交流PPT,梁的截面高度h一般可取250、300、800、900、1000等，h800mm时以50mm为倍数，h800mm时以100mm为倍数；矩形梁的截面宽度和T形截面的肋宽b宜采用100、120、150、180、200、220、250mm，大于250mm时以50mm为模数。梁适宜的截面高宽比h/b，矩形截面为23.5，T形截面为2.54。,6,学习交流PPT,（3）配筋率（P271）,7,学习交流PPT,8,学习交流PPT,（4）梁的配筋（P272） 梁中的钢筋有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立钢筋等

3、。,9,学习交流PPT,1）纵向受力钢筋。 用以承受由弯矩在受拉区产生的拉力。有时在受压区，协助混凝土共同负担压力。 常用直径为12、14、16、18、20、22、25、28mm。当梁高h300mm时，直径不应小于8mm；当梁高h300mm时，不应小于10mm。梁上部纵向 钢筋水平方向的净距不应小 于1.5d（d为钢筋最大直径） 和30，下部净距不应小 于d和25mm。纵向钢筋应尽 可能排成一排，两排时应上 下对齐。,10,学习交流PPT,2）弯起钢筋。 将跨中纵向受力钢筋弯起而成。其弯起部分承受斜截面剪力，端部水平段承受支座处负弯矩产生的拉力。 常用直径为1228mm。钢筋弯起角度一般为45

4、，当梁高大于800mm时可采用60。,11,学习交流PPT,3）腰筋。 用以增强梁内钢筋骨架的刚性，增强梁的抗扭能力，防止梁中部因混凝土收缩和温度变化产生的侧面开裂。 当梁的腹板高度hw450mm时，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋（不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋）的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%，且间距不宜大于200mm。,12,学习交流PPT,4）架立钢筋。 设置在梁的受压区，用以固定箍筋的位置，形成钢筋骨架，并能承受混凝土收缩和温度变化所产生的内应力。 钢筋直径：当梁的跨度小于4m时，不宜小于8mm；跨度为46m时，不宜小于10mm；跨度大于6m

5、时，不宜小于12mm。,13,学习交流PPT,5）箍筋。 垂直纵向钢筋放置的钢筋套子。其作用是：用以承受梁的剪力，固定纵向受力钢筋形成钢筋骨架，便于浇灌混凝土，联系受拉及受压钢筋共同工作。 常用的箍筋直径为4、6、8。箍筋形式有开口和闭口两种。常用闭口形式。箍筋肢数有单肢、双肢、四肢等，依梁宽及受力筋数量而定。,14,学习交流PPT,2. 混凝土保护层（从纵筋的外边缘算起） 作用：一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；二是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。,15,学习交流PPT,1.2 梁的分类与破坏过程（P274） 1.梁的分类 根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢

6、筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型，不同类型梁的具有不同破坏特征。,16,学习交流PPT,17,学习交流PPT,(1) 少筋梁（P274） 梁的配筋量很低， 破坏特征：梁破坏时，裂缝往往集中出现一条，不但开展宽度大，而且沿梁高延伸较高。一旦出现裂缝，钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进入强化阶段，甚至被拉断。脆性破坏,18,学习交流PPT,19,学习交流PPT,20,学习交流PPT,(2) 适筋梁 当梁的受力钢筋配置适量，即minmax时，其破坏过程可分为三个工作阶段：,21,学习交流PPT,22,学习交流PPT,23,学习交流PPT,24,学习交流PPT,25,学习交流PPT

7、,26,学习交流PPT,27,学习交流PPT,第I阶段弹性工作阶段。荷载很小时，混凝土的压应力及拉应力都很小，应力和应变几乎成直线关系。 截面达到将裂未裂的极限状态时，即第阶段末，用a表示。a阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第阶段带裂缝工作阶段。荷载增加，拉区混凝土开裂，拉力转让给钢筋，梁处于带裂缝工作阶段。第阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。 钢筋应力达到屈服强度fy时，标志截面进入第阶段末，以a表示。,28,学习交流PPT,第阶段破坏阶段：到本阶段末（即a阶段），钢筋达到屈服，截面上形成一宽大的临界裂缝，受压边缘混凝土压应变达到极限压应变，受压区混凝土产生近乎水平的裂缝，混凝土被

8、压碎，甚至崩脱，截面宣告破坏，此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩Mu。a阶段的应力状态作为构件承载力计算的依据。,29,学习交流PPT,适筋梁的破坏特征： 受拉钢筋首先达到屈服，然后压区混凝土压酥，梁的裂缝和变形剧增，破坏有先兆，故称为“塑性破坏”。钢筋和混凝土两种材料均得到充分利用。,30,学习交流PPT,(3) 超筋梁 梁的配筋量很大， 破坏特征：受压区混凝土在钢筋屈服前即达到极限压应变被压碎而破坏。破坏时钢筋的应力还未达到屈服强度，因而裂缝宽度均较小，且形不成一根开展宽度较大的主裂缝，梁的挠度也较小。脆性破坏,31,学习交流PPT,32,学习交流PPT,33,学习交流PPT,34,学习交流

9、PPT,35,学习交流PPT,36,学习交流PPT,37,学习交流PPT,2. 单筋矩形梁正截面承载力计算（P275） 基本假定 钢筋混凝土受弯构件的承载能力极限状态计算的依据为适配梁a阶段，为了建立基本公式，采用如下假定： （1）截面平均应变符合平截面假定，即梁在弯曲后，截面各点应变与该点到中和轴的距离呈正比，且钢筋应变与外围混凝土的应变相同。 （2）不考虑受拉区混凝土参加工作，全部拉力均由钢筋承担。 （3）采用理想化的混凝土应力-应变（cc）曲线作为计算混凝土应压力的依据；采用理想化的钢筋应力-应变（cc）曲线作为计算钢筋应压力的依据。,38,学习交流PPT,39,学习交流PPT,40,学

10、习交流PPT,适筋梁在正截面承载力极限状态，受拉钢筋已经达到屈服状态，压区混凝土达到受压破坏极限。以单筋矩形截面为例，根据上述假定，截面受力状态如图。,41,学习交流PPT,等效矩形应力图（P276） 简化原则：受压区混凝土的合力大小不变； 受压区混凝土的合力作用点不变。 等效矩形应力图形的混凝土受压区高度为 ，等效矩形应力图形的应力值为 。,42,学习交流PPT,等效矩形应力图的两个无量纲的特征值1和1， 1=c，为等效矩形应力图的受压区高度，C为轴心受力试验理想化混凝土应力应变曲线中和轴高度。 1为矩形应力图的强度与受压区混凝土最大应力的比值。 当混凝土的强度等级不超过C50时， 1=0.

11、8，1 =1.0,43,学习交流PPT,3.计算极限弯矩Mu（P277） 根据计算图式，由平衡条件并根据设计要求，可有：,44,学习交流PPT,式中 ： M弯矩设计值；,钢筋抗拉强度设计值；,混凝土轴心抗压强度设计值；,矩形应力图的强度与受压混凝土最大应力的比值,纵向受力钢筋截面面积；,混凝土等效受压区高度；,截面有效高度，h0=h-as,as为受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离，当为一排钢筋时，as=c+d/2，其中d为钢筋直径，c为混凝土保护层厚度。 当混凝土强度等级不超过C50时，1=1.0，当混凝土为C80时，1=0.94，介于二者之间时，用线性内插法确定。,矩形截面的宽度。,45,学

12、习交流PPT,相对受压区高度和界限配筋率（P277） 由式（14-9）可得 则相对受压区高度即为 由上式可得 对于材料给定的截面，相对受压区高度 和配筋率 之间有明确的换算关系，对应于 的 即为该截面允许的最大配筋率。,若设受压区混凝土的高度为，截面有效高度为h0，令=/h0，称为相对受压区高度。,46,学习交流PPT,称为相对界限受压区高度。它是截面钢筋屈服（ ）与混凝土压区边缘达极限压应变（ ）同时发生时界限受压区高度 与截面的有效高度 的比值。,47,学习交流PPT,是否超筋破坏的判断：,若 ，构件破坏时受拉钢筋不能屈服，表明构 件超筋破坏。 若 ，构件破坏时受拉钢筋已经达到屈服强 度，

13、表明发生的破坏为适筋破坏或少筋破坏。,48,学习交流PPT,P279表14-3,49,学习交流PPT,截面最小配筋率,适筋梁与少筋梁的界限 最小配筋率的确定原则：配筋率 为钢筋混凝土受弯构件，按a阶段计算的正截面受弯承载力应等于同截面素混凝土梁所能承受的弯矩Mcr（Mcr为按a阶段计算的开裂弯矩）。,最小配筋率（P279）,50,学习交流PPT,4. 适用条件 为了防止出现超筋梁和少筋梁的情况，基本公式必须满足下列条件 1) 防止超筋梁破坏应满足 2) 防止少筋梁破坏应满足 当温度因素对结构构件有较大影响时，受拉钢筋最小配筋率应比规定适当增加。,51,学习交流PPT,5.单筋截面设计及校核举例

14、（P280） 设计受弯构件时，一般仅须对控制截面进行受弯承载力计算。 所谓控制截面，在等截面构件中一般是指弯矩设计值最大的截面；在变截面构件中则是指截面尺寸相对较小，而弯矩相对较大的截面。 基本计算公式的应用有两种情况：截面设计和截面校核。,52,学习交流PPT,关于截面尺寸的确定，按照构件的高跨比来估计。 当材料与截面的尺寸确定后，基本公式中有两个未知量 和 ，通过解方程即可求的所需钢筋面积 。,53,学习交流PPT,54,学习交流PPT,55,学习交流PPT,56,学习交流PPT,57,学习交流PPT,58,学习交流PPT,59,学习交流PPT,九 双筋矩形截面受弯构件 正截面承载力计算

15、1双筋矩形截面的概念及应用 在截面受拉区和受压区同时按计算配置受力钢筋的受弯构件。 使用条件：当截面承受的弯矩较大，而截面尺寸受到使用条件的限制，不允许继续加大，混凝土强度等级也不宜提高时，则应采用双筋截面，使破坏时受拉钢筋应力达到屈服强度而受压混凝土尚不致过早被压碎。,60,学习交流PPT,此外，在某些构件的截面中，不同荷载作用情况下可能产生变号弯矩（风力和地震力作用下的框架横梁），为了承受正负弯矩分别作用时截面出现的拉力，需在梁截面的顶部及底部均配置钢筋，则截面便成为双筋截面。 特点：在一般情况下采用受压钢筋来承受截面的部分压力是不经济的，应避免采用，但双筋梁可以提高截面的延性及减少使用阶

16、段的变形。,61,学习交流PPT,2受压钢筋的应力 受力特点和破坏特征与单筋截面相似。 试验研究表明，只要满足 时，双筋截面的破坏仍为受拉钢筋首先到达屈服，然后经历一般变形过程之后，受压区混凝土压碎，具有适筋梁的塑性破坏特征。因此，在建立截面受弯承载力计算公式时，受压区混凝土仍可采用等效矩形应力图形。而受压钢筋的抗压强度设计值尚待确定。,62,学习交流PPT,3. 基本计算公式与适用条件 (1) 基本公式（P284）,（14-20）,（14-21）,63,学习交流PPT,64,学习交流PPT,双筋矩形截面所承担的弯矩设计值Mu可分为两部分来考虑。第一部分是由受压区混凝土和与其相应的一部分受拉钢

17、筋AS1所形成的承载力设计值Mu1，相当于单类筋矩形截面的受弯承载力，第二部分是由受压钢筋AS和与其相应的另一部分受拉钢筋AS2所形成的承载设计值Mu2。,65,学习交流PPT,(2) 适用条件 为防止出现超筋破坏，应满足 为保证受压钢筋达到抗压设计强度，应满足 双筋截面一般不会出现少筋破坏情况，故可不必验算最小配筋率。,66,学习交流PPT,其它情况： 在实际设计中若求得 时，则表明受压钢筋不能达到其抗压设计强度。规范规定取 ，即假设混凝土压应力合力点与受压钢筋合力点相重合，对受压钢筋合力点取矩，可得正截面受弯承载力计算公式：,（14-22）,67,学习交流PPT,十 T形截面受弯构件 正截

18、面承载力计算 T形截面由翼缘和梁肋两部分组成。可以认为是由矩形截面演变而成，即将矩形截面不参加工作的受拉区两侧的混凝土挖去而形成梁肋，因此，既节省了混凝土，又减轻了自重。 在实际工程中T形截面受弯构件应用广泛，预制构件有吊车梁、薄腹梁、槽形板、空心板等；现浇构件主要有肋形楼盖中的主梁和次梁等。,68,学习交流PPT,69,学习交流PPT,T形截面梁翼缘的计算宽度 T形截面梁翼缘内的压应力分布不均匀，且分布宽度与多种因素有关。为简化计算，通常采用与实际分布情况等效的翼缘宽度，称为翼缘的计算宽度或有效宽度。,70,学习交流PPT,71,学习交流PPT,P284表14-7,72,学习交流PPT,1基

19、本公式（P287） 两类形截面的判别 根据中和轴所在位置不同可分为两种类型： 第一类 中和轴在翼缘内； 第二类 中和轴在梁肋中。,73,学习交流PPT,74,学习交流PPT,（1）判别式 两类T形截面的判别式，取中和轴在翼缘下面的临界状况，即 时 由平衡条件,75,学习交流PPT,可得式： 若符合截面时,已知 ，其判别式为,76,学习交流PPT,（2）第一类T形截面计算公式 第一类形截面承载力与截面宽度为bf的矩形截面完全相同。,77,学习交流PPT,78,学习交流PPT,适用条件： 或 一般均能满足。 其中 为肋宽。,79,学习交流PPT,注意：由于肋宽为b、高度为h 的素混凝土形梁的受弯承

20、载力比截面为bh 的矩形截面素混凝土梁的受弯承载力大不了多少，故形截面的配筋率按矩形截面的公式计算，即式中b 为肋宽。,80,学习交流PPT,（3）第二类T形截面计算公式,81,学习交流PPT,适用条件 或xbh0。 min。 第二类形截面的配筋较多，一般不会出现少筋情况，故可不验算该条件。,82,学习交流PPT,2.基本公式的应用（P288） T形截面受弯构件的正截面承载力计算也可分为判断截面类型和截面设计两类问题，,83,学习交流PPT,84,学习交流PPT,85,学习交流PPT,(2) 截面设计 已知弯矩设计值M，混凝土强度等级，钢筋级别，截面尺寸,求受拉钢筋截面面积As,86,学习交流

21、PPT,计算时应先判断截面类型，对不同类型进行不同的计算。 第一种类型：满足下列判别条件 则其计算方法与 的单筋矩形截面梁完全相同，不同的是应注意最小配筋率验算时截面宽度的取值。,87,学习交流PPT,第二种类型：满足下列判别条件 在基本计算公式中，有及两个未知数，可用方程组直接求解。也可用简化计算方法。,88,学习交流PPT,计算过程如下： 查表，计算各类参数； ； 查表得 ； 若求得 ，则 否则应加大截面，或提高混凝土强度等级，或采用双筋梁。,89,学习交流PPT,90,学习交流PPT,十一、受弯构件斜截面承载力计算 （P290） 受弯构件在弯矩作用下将出现垂直裂缝，垂直裂缝的发展导致正截

22、面破坏，保证正截面承载力的主要措施是在构件内配置适当的纵向受力钢筋。 而在受弯构件的支座附近区段，不仅有弯矩作用，同时还有较大的剪力作用，该区段称为剪弯段。在剪力和弯矩的共同作用下，剪弯段内的主拉应力将使构件在支座附近区段出现斜裂缝；斜裂缝的发展最终可导致斜截面破坏。与正截面破坏相比，斜截面破坏普遍带有脆性性质。,91,学习交流PPT,92,学习交流PPT,为了防止斜截面破坏，应当使构件具有合理的截面尺寸和合理的配筋构造并在梁中配置必要的箍筋（板由于所受剪力很小，一般靠混凝土即足以抵抗，故一般不需要在板内配置箍筋） 当梁承受的剪力较大时，在优先采用箍筋的前提下，还可利用梁内跨中的部分受拉钢筋在

23、支座附近弯起以承担部分剪力，称之为弯起钢筋，箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。,93,学习交流PPT,94,学习交流PPT,1. 梁斜截面承载力计算 剪跨比: 无量纲参数，反映了集中荷载作用位置的弯矩和剪力的相对值。按下式计算： 式中： M，V分别为梁计算截面所承受的弯 矩和剪力；,95,学习交流PPT,在矩形截面简支梁的集中荷载作用处，弯矩 ；剪力 ， 由 ，通常把集中荷载位置至支座之间的距离 称为剪跨，它与截面有效高度 之比，称为计算剪跨比：,96,学习交流PPT,无腹筋梁斜截面主要有三种破坏形态： （1）斜拉破坏（图14-17（c） 剪跨比较大（一般3）且腹筋配置过少时，裂缝一旦出现，该裂缝往往

24、成为临界斜裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，将梁沿斜裂缝辟成两部分（箍筋被拉断）而导致梁的破坏。斜拉破坏实际上是混凝土被拉坏。 整个斜拉破坏的过程急速而突然，破坏荷载与出现裂缝时的荷载相当接近。破坏前梁的变形很小，且往往只有一条斜裂缝。破坏具有明显的脆性。,97,学习交流PPT,（2）剪压破坏（图14-17（b） 当剪跨比适中（一般13）或配箍量适当、箍筋间距不大时常发生剪压破坏。 破坏特征：随着荷载的增加，首先在弯剪段出现垂直裂缝，随后斜向延伸形成斜裂缝；而后其中的一条斜裂缝发展为延伸较长，开展较宽的主要斜裂缝，称为“临界斜裂缝”；随着荷载的增加，斜裂缝向荷载作用点缓慢发展，剪压区高度逐渐减小斜

25、裂缝宽度逐渐变大，最后剪压区混凝土被压碎，梁丧失承载能力,98,学习交流PPT,剪压破坏有一定的预兆，破坏时箍筋屈服，破坏荷载比出现裂缝时的荷载高，承载力随配箍量的增大而增大。但与适筋梁的正截面破坏相比，剪压破坏仍属于脆性破坏。,99,学习交流PPT,（3）斜压破坏（图14-17（a） 这种破坏发生在剪跨比很小（通常1），配置腹筋较多或腹板宽度较窄的T形梁或I形梁上。 破坏过程是首先在荷载作用点与支座间的梁腹部出现若干条平行的斜裂缝（即腹剪型斜裂缝）；随着荷载的增加，梁腹被这些斜裂缝分割为若干斜向“短柱”，最后因混凝土短柱被压碎而破坏。此时腹筋往往达不到屈服强度，变形很小，属脆性破坏。,100

26、,学习交流PPT,结论：剪压破坏通过计算避免，斜压破坏和斜拉破坏分别通过采用截面限制条件与按构造要求配置箍筋来防止。剪压破坏形态是建立斜截面受剪承载力计算公式的依据。 除上述主要形态外，还可能发生纵筋的锚固破坏或局部挤压破坏等破坏形态。,101,学习交流PPT,2.影响斜截面抗剪承载力的主要因素 (1) 剪跨比 当3时，斜截面受剪承载力随增大而减小。当3时，其影响不明显。 (2) 混凝土强度 斜截面破坏是因混凝土达到极限强度而发生的，混凝土强度越高，受剪承载力越大。,102,学习交流PPT,(3) 配箍率sv (P291) 式中： Asv 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截 面面积：Asv nA

27、sv1，其中n为箍筋肢 数，Asv1 为单肢箍筋的截面面积； b 矩形截面的宽度，T形、I形截面的腹 板宽度； s 沿构件长度方向的箍筋间距。 梁的斜截面受剪承载力与sv呈线性关系，受剪承载力随sv增大而增大。,103,学习交流PPT,(4) 纵向钢筋配筋率 纵筋受剪产生销栓力，可以限制斜裂缝的开展。梁的斜截面受剪承载力随纵向钢筋配筋率增大而提高。 除上述因素外，截面形状、荷载种类和作用方式等对斜截面受剪承载力都有影响。 在影响斜截面受剪承载力诸因素中，剪跨比、配箍率sv 是最主要的因素。,104,学习交流PPT,3. 斜截面受剪承载力计算（P292） （1）计算公式 影响梁斜截面受剪承载力的

28、因素很多。对于常见的剪压破坏，规范依据实验研究，分析影响梁受剪的主要因素，采用半理论半经验的实用计算公式，作为斜截面受剪承载力的计算公式；其他的斜压破坏及斜拉破坏，可通过一定的构造措施来避免发生。,105,学习交流PPT,混凝土规范给出了以下斜截面受剪承载力计算公式。 1）仅配箍筋的受弯构件。 矩形、T形及I形截面一般受弯构件 集中荷载作用下（包括作用多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况）矩形截面独立梁，,（14-32）,（14-33）,106,学习交流PPT,式中： ft 混凝土轴心抗拉强度设计值； Asv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积

29、： Asv nAsv1，其中n为箍筋肢数，Asv1 为单肢箍筋的截面面积； fyv 箍筋抗拉强度设计值； 计算截面的剪跨比。可取 为计算截面至支座截面（或节点边缘）的距离；当1.5时，取 =1.5；当3 时，取= 3；计算截面至支座之间的箍筋，应均匀配置。,107,学习交流PPT,2）同时配置箍筋和弯起钢筋的受弯构件。 弯起钢筋的作用 与斜裂缝相交的弯起钢筋所起的作用与箍筋相似。当支座附近剪力较大时，除配置箍筋外，也配置弯起钢筋承担部分剪力。弯起钢筋通常由跨中的部分纵向受拉钢筋在支座附近直接弯起。,108,学习交流PPT,弯起钢筋受剪承载力 式中 弯起钢筋的抗拉强度设计值； 弯起钢筋的截面面积

30、； 弯起钢筋与梁轴线的夹角，一般取45；当梁高700时，取60。 系数0.8是对弯起钢筋受剪承载力的折减，考虑靠近剪压区的弯起钢筋在斜截面破坏时可能达不到钢筋抗拉强度设计值。,（14-34）,109,学习交流PPT,对矩形、T形和I形截面的一般受弯构件，当配有箍筋和弯起钢筋时，其斜截面的受剪承载力应按下列公式计算 对集中荷载作用下的独立梁（包括作用有多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力占总剪力的75%以上的情况），改按下式计算,（14-35）,（14-36）,110,学习交流PPT,式中： V配置弯起钢筋处截面剪力设计值，当计算第一排（对支座而言）弯起钢筋时，取用支座边缘处

31、的剪力值；当计算以后的每一排弯起钢筋时取用前一排（对支座而言）弯起钢筋弯起点处的剪力值。,111,学习交流PPT,（2）公式适用条件 梁的斜截面受剪承载力计算式是以剪压破坏为模式建立的，斜拉及斜压破坏，由构造措施防止其发生，因此规定了公式使用时的上限及下限。,112,学习交流PPT,）上限值最小截面尺寸。 当构件截面过小，箍筋配置较多时发生斜压破坏，破坏时梁腹部的混凝土被压碎，箍筋不屈服，其受剪承载力主要取决于混凝土强度、梁的腹板宽度和截面有效高度。一般情况下只要避免配筋率过高（即截面尺寸过小），就可防止斜压破坏的发生。,113,学习交流PPT,规范规定了上限值，矩形、T形和I形截面的受弯构件

32、，其受剪截面应符合下列条件：当 当hw/h0 4.0（一般梁）时 当hw/h0 6.0（薄腹梁）时 当4.0 hw/h0 6.0时，按直线内插法取用。 式中b 矩形截面宽度，T形和I形截面的腹板宽度； hw 截面的腹板高度。矩形截面取有效高度h0,（14-37）,（14-38）,114,学习交流PPT,c混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级 C50时，c =1.0；当混凝土强度等级为 C80时，c=0.8；其间按直线内插法取用。 在设计时，如果不能满足要求，必须加大截面尺寸或提高混凝土强度等级，直到满足为止。,115,学习交流PPT,2）下限值最小配箍率和箍筋最大间距。 试验表明，若箍筋的配箍

33、率过小或箍筋间距过大，则在斜裂缝出现后可导致斜拉破坏的发生。为了避免出现斜拉破坏，构件配箍率应满足： 并规定了箍筋间距不宜超过最大间距。,（14-40）,116,学习交流PPT,（课本P295表14-8）,117,学习交流PPT,（3）计算位置 受弯构件正截面承载力计算时的计算位置是弯矩最大处的截面，斜截面受剪承载力计算时，其计算位置应为剪力最大或截面改变处（包括截面尺寸或配筋改变处）按下列规定采用：,118,学习交流PPT,1) 支座边缘处的截面,此处剪力值一般最大； 2) 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面,此处受剪承载力有变化； 3) 箍筋间距或截面面积改变处的截面,同样，此处受剪承载力有变化

34、； 4) 腹板宽度改变处的截面，腹板宽度变小，受剪承载力受到影响。,119,学习交流PPT,4 设计计算步骤（箍筋配筋计算举例）（P294） (1)截面设计 当已知剪力设计值V，材料强度和截面尺寸，要求确定箍筋和弯起钢筋的数量，其计算步骤可归纳如下 1）复核截面尺寸是否满足要求。 梁的截面以及纵向钢筋通常已由正截面承载力计算初步选定，在进行受剪承载力计算时，首先应按公式复核梁截面尺寸，当不满足要求时，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。,120,学习交流PPT,2）判别是否需要按计算配置腹筋 若梁承受的剪力设计值满足 或 ，则可不进行斜截面受剪承载力计算，而仅需根据最小配箍率并满足箍筋最大间距

35、和最小直径的构造要求即可，否则，应按计算配置腹筋。,121,学习交流PPT,3）计算配置箍筋 当剪力完全由混凝土和箍筋承担时，箍筋按下列公式计算： 对于矩形，I形、或T形截面的一般受弯构件，可得： 对集中荷载作用下的独立梁（包括作用有多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力占总剪力的75%以上的情况），可得,（14-43）,（14-44）,122,学习交流PPT,计算出 后，可先确定箍筋的肢数（一般常用双肢箍，即n=2）和箍筋间距，然后便可确定箍筋的截面面积 和箍筋的直径。也可先确定单肢箍筋的截面面积 和肢数n，然后求出箍筋的间距，注意选用的箍筋直径和间距应满足构造规定。,12

36、3,学习交流PPT,4）计算弯起钢筋 当需要配置弯起钢筋与混凝土和箍筋共同承受剪力时，一般可先选定箍筋的直径和间距，并按（14-42）式或（14-43）式计算出 ，再由下式计算弯起钢筋的截面面积，即 也可以先选定弯起钢筋的截面面积 ，由（14-45）式或（14-46）式求出 ，再按只配箍筋的方法计算箍筋。,124,学习交流PPT,(2) 截面校核 当已知材料强度、截面尺寸、配箍数量以及弯起钢筋的截面面积，要求校核斜截面所能承受的剪力时，只要将各已知数据代入（14-42）式或（14-43）式，即可求得解答。但应注意按（14-47）式或（14-48）复核梁截面尺寸以及配箍率，并检验已配的箍筋直径和

37、间距是否满足构造规定。,125,学习交流PPT,1.纵向钢筋的锚固 伸入支座的纵向钢筋应有足够的锚固长度，否则钢筋与混凝土的相对滑移将使斜裂缝宽度显著增大，甚至将纵向钢筋拔出，发生粘结锚固破坏。 (1) 伸入支座的纵向钢筋的数量要求 伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋根数，当梁宽 时，不宜少于两根；当梁宽 时，可为一根。,十二、梁中钢筋的锚固、弯起与截断（P298）,126,学习交流PPT,(2) 纵向钢筋在简支支座处的锚固,127,学习交流PPT,锚固长度不足时的措施 将纵向受力钢筋的端部弯起，或采取附加锚固措施，如在钢筋上加焊锚固钢板将或钢筋端部焊接在梁端的预埋件上等。,128,学习交流PPT

38、,2、纵向钢筋的弯起和截断（P299） 1）. 斜截面受弯破坏的概念 混凝土梁除了可能沿斜截面发生受剪破坏外，还可能沿斜截面发生受弯破坏。 在未出现斜裂缝时，s处 的纵筋应力由该处的弯 矩所确定，但出现斜裂 缝st后，s处的纵筋应力 则由斜裂缝顶端处的弯 矩所确定，显然MtMs。,129,学习交流PPT,在实际工程中，一部分纵筋有时要弯起，有时要截断，这时截面所余的纵筋虽然能抵抗正截面弯矩，却有可能抵抗不了斜截面弯矩，纵筋发生屈服，导致斜截面受弯破坏。因此，需要掌握如何根据正截面和斜截面的受弯承载力来确定纵筋的弯起点和截断的位置。 在设计中，这一问题是由采用抵抗弯矩图覆盖设计弯矩图的原则来解决

39、的。同时还要保证钢筋在支座处的有效锚固。,130,学习交流PPT,2）. 材料抵抗弯矩图 （1）定义： 按构件实际配置的钢筋所绘出的各正截面所能承受的弯矩图形称为抵抗弯矩图，也叫材料图。 （2）绘制方法简介,131,学习交流PPT,图中曲线表示设计弯矩图，按照最大弯矩计算跨中截面需配置225+122的纵筋，这三根纵筋若都向两边直通到支座，则沿梁任一截面都能抵抗同样大小的弯矩，水平线所示就是在该情况下的材料抵抗弯矩图。,132,学习交流PPT,跨中的纵筋在C点和D点各将 122弯起以抵抗斜截面剪力。这样在CD段有225+122的纵筋，材料抵抗弯矩图为一水平直线。在AE和BF段（E、F为弯起钢筋和

40、梁轴线的交点）只有225的纵筋,抵抗弯矩显然比CD段小，其值可近似地按纵筋的截面面积之比来确定.因此，在AE和BF段，材料抵抗弯矩图可分别用水平直线ae和bf来表示。在EC和DF段，弯起的122逐渐靠近中和轴，所能抵抗的弯矩减小，至E和F点时为零，材料抵抗弯矩图用斜线ec和df表示。,133,学习交流PPT,绘制抵抗弯矩图时，以与设计弯矩图相同的比例，将每根钢筋在各正截面上的抵抗弯矩绘在设计弯矩图上，便可得到抵抗弯矩图。 在纵向受力钢筋既不弯起又不截断的区段内，抵抗弯矩图是一条平行于梁纵轴线的直线。在纵向受力钢筋弯起的范围内，抵抗弯矩图为一条斜直线段，该斜线段始于钢筋弯起点，终于弯起钢筋与梁纵

41、轴线的交点。,134,学习交流PPT,抵抗弯矩图与承载力的关系 抵抗弯矩图能包住设计弯矩图，则表明沿梁长各个截面的正截面受弯承载力是足够的。抵抗弯矩图越接近设计弯矩图，则说明设计越经济。 使抵抗弯矩图能包住设计弯矩图，只是保证了梁的正截面受弯承载力。实际上，纵向受力钢筋的弯起与截断还必须考虑梁的斜截面受弯承载力的要求。因此，施工时，钢筋弯起和截断位置必须严格按照施工图。,135,学习交流PPT,因此，为了节约钢材可将一部分纵筋在受弯承载力不需要的地方弯起或截断。但应注意几个问题：保证正截面受弯承载力的要求；保证斜截面受弯承载力要求；保证钢筋的粘结锚固要求。,136,学习交流PPT,3. 纵向钢筋的弯起 （1）纵筋弯起点的位置 为了保证斜截面的受弯承载力，纵筋弯起点应在按正截面受弯承载力计算该钢筋强度被充分利用的截面（称充分利用点）以外，其距离S1应大于或等于0.5h0。,137,学习交流PPT,（2）纵筋弯终