鋼筋混凝土受彎構 (2)ppt課件

1、第五章第五章 鋼筋混凝土受彎構件鋼筋混凝土受彎構件構造要求構造要求受彎構件正截面性能實驗研討受彎構件正截面性能實驗研討第一部分第一部分 受彎構件正截面承載力計算受彎構件正截面承載力計算5.1 5.1 鋼筋混凝土受彎構件普通構造規(guī)定鋼筋混凝土受彎構件普通構造規(guī)定一、一、 板的構造規(guī)定板的構造規(guī)定1 1 截面尺寸截面尺寸- -單向板：屋面板單向板：屋面板6060，民用建筑樓板，民用建筑樓板6060，工業(yè)建筑工業(yè)建筑 樓板樓板7070。 雙向板：雙向板：80 80 ， 無梁樓板：無梁樓板：150150。 板的高跨比板的高跨比2 2 板的配筋板的配筋- -受力筋、分布鋼筋受力筋、分布鋼筋受力筋：受力筋

2、： 6-10 6-10，HPB235,HPB235,分布鋼筋分布鋼筋: :布置布置 在受力鋼筋內(nèi)側，在受力鋼筋內(nèi)側，與受力鋼筋垂直，固定受力鋼筋，與受力鋼筋垂直，固定受力鋼筋，抵抗溫度變形，均勻傳力。抵抗溫度變形，均勻傳力。現(xiàn)澆板維護層做法現(xiàn)澆板維護層做法鋼筋混凝土維護層的厚度鋼筋混凝土維護層的厚度 環(huán)境條件環(huán)境條件構件類別構件類別混凝土強度等級混凝土強度等級C20C25及及C30C35室內(nèi)正常環(huán)境室內(nèi)正常環(huán)境板、墻、殼板、墻、殼15梁和柱梁和柱25露天或室內(nèi)高溫露天或室內(nèi)高溫度環(huán)境度環(huán)境板、墻、殼板、墻、殼352515梁和柱梁和柱453525混凝土的維護層厚度混凝土的維護層厚度- - 為了維

3、護鋼筋，防蝕、防火及加為了維護鋼筋，防蝕、防火及加強鋼筋與混凝土粘結力，在構件中的鋼筋，外面要留有強鋼筋與混凝土粘結力，在構件中的鋼筋，外面要留有維護層一類環(huán)境維護層一類環(huán)境1515、20205.1 鋼筋混凝土受彎構件普通構造規(guī)定鋼筋混凝土受彎構件普通構造規(guī)定5.1 5.1 鋼筋混凝土受彎構件普通構造規(guī)定鋼筋混凝土受彎構件普通構造規(guī)定二、梁的構造規(guī)定二、梁的構造規(guī)定截面尺寸模數(shù)、高跨比截面尺寸模數(shù)、高跨比混凝土的維護層厚度及鋼筋凈間距混凝土的維護層厚度及鋼筋凈間距縱向鋼筋縱向鋼筋-接受拉力或壓力的鋼筋接受拉力或壓力的鋼筋 箍筋箍筋-用以固定受力筋位置，并承當部分剪力用以固定受力筋位置，并承當部

4、分剪力和扭矩。和扭矩。彎起鋼筋彎起鋼筋-抵抗正彎矩、抵抗剪力、抵抗正彎矩、抵抗剪力、抵抗負彎矩。抵抗負彎矩。鋼筋骨架鋼筋骨架梁鋼筋骨架梁鋼筋骨架梁鋼筋骨架梁鋼筋骨架5.2 5.2 受彎構件正截面性能研討受彎構件正截面性能研討1 1 、適筋梁正截面受彎的三個受力階段、適筋梁正截面受彎的三個受力階段1 1適筋梁正載面受彎承載力實驗適筋梁正載面受彎承載力實驗適筋梁適筋梁縱向受拉鋼筋配筋率比較適當?shù)牧嚎v向受拉鋼筋配筋率比較適當?shù)牧簩嶒灹喝鐖D實驗梁如圖5.2 5.2 受彎構件正截面受彎的受力全過程受彎構件正截面受彎的受力全過程2 2、實驗梁彎矩、實驗梁彎矩- -曲率關系見圖曲率關系見圖1 1第第I I階

5、段加載階段加載- -裂裂 2 2第第IIII階段開裂階段開裂- -受拉鋼筋屈服受拉鋼筋屈服 受力特點受力特點 裂痕截面處，受拉區(qū)砼大部分退出任裂痕截面處，受拉區(qū)砼大部分退出任務，拉力轉由鋼筋接受務，拉力轉由鋼筋接受 受壓區(qū)砼開場出現(xiàn)塑性變受壓區(qū)砼開場出現(xiàn)塑性變形，但不充分形，但不充分 彎矩與曲率為非線性關系，變形增彎矩與曲率為非線性關系，變形增長大于彎矩增長長大于彎矩增長3 3第第IIIIII階段鋼筋屈服階段鋼筋屈服- -正截面破壞正截面破壞 特點特點 縱筋屈服，拉力不變，縱筋屈服，拉力不變，拉區(qū)砼退出任務，壓區(qū)砼應力曲線豐滿，拉區(qū)砼退出任務，壓區(qū)砼應力曲線豐滿，有上升及下降段。有上升及下降段

6、。 彎矩可略有添加。彎矩可略有添加。 受壓區(qū)邊緣砼壓應變受壓區(qū)邊緣砼壓應變到達其極限壓應變到達其極限壓應變 ，砼被壓碎，砼被壓碎， 截面破壞。截面破壞。 彎矩彎矩- -曲率關系為接近程度的曲率關系為接近程度的 曲線曲線第第階段階段第第階段階段第第階段階段習稱習稱未裂階段未裂階段帶裂痕任務階段帶裂痕任務階段破壞階段破壞階段外觀特征外觀特征沒有裂痕，撓度很沒有裂痕，撓度很小小有裂痕撓度還不明顯有裂痕撓度還不明顯鋼筋屈服裂痕寬撓度大鋼筋屈服裂痕寬撓度大M-大致成直線大致成直線曲線曲線接近程度的曲線接近程度的曲線混混凝凝土土應應力力圖圖形形受壓區(qū)受壓區(qū)直線直線受壓區(qū)高度減小，混凝土受壓區(qū)高度減小，混凝

7、土壓應力圖形為上升段的曲壓應力圖形為上升段的曲線，應力峰值在受壓區(qū)邊線，應力峰值在受壓區(qū)邊緣緣受壓區(qū)高度進一步減小，受壓區(qū)高度進一步減小，混凝土壓應力圖形為較豐混凝土壓應力圖形為較豐滿的曲線；后期有上升段滿的曲線；后期有上升段和下降段的曲線，應力峰和下降段的曲線，應力峰值不在受壓區(qū)邊緣而在受值不在受壓區(qū)邊緣而在受壓區(qū)邊緣的內(nèi)側壓區(qū)邊緣的內(nèi)側受拉區(qū)受拉區(qū)前期為直線，后期前期為直線，后期為有上升段的曲線，為有上升段的曲線，應力峰值不在受拉應力峰值不在受拉區(qū)邊緣區(qū)邊緣大部分退出任務大部分退出任務絕大部分退出任務絕大部分退出任務縱向受拉縱向受拉鋼筋應力鋼筋應力s2030N/mm22030N/mm2sf

8、ys=fy與設計計與設計計算的聯(lián)絡算的聯(lián)絡a階段用于抗裂階段用于抗裂驗算驗算用于裂痕寬度及變形驗算用于裂痕寬度及變形驗算a階段用于正截面受彎承階段用于正截面受彎承載力計算載力計算3 3、正截面受彎的三種破壞形狀、正截面受彎的三種破壞形狀配筋率配筋率 決議破壞形狀，三種破壞形狀如圖決議破壞形狀，三種破壞形狀如圖 適筋破壞形狀適筋破壞形狀min b min b 特點特點縱向受拉鋼筋先屈服，隨后受壓區(qū)砼被縱向受拉鋼筋先屈服，隨后受壓區(qū)砼被壓碎。屬延性破壞。壓碎。屬延性破壞。超筋破壞形狀超筋破壞形狀b b 特點特點梁破壞時，受壓區(qū)砼被壓碎，但受拉縱梁破壞時，受壓區(qū)砼被壓碎，但受拉縱筋沒有屈服。屬脆性破

9、壞筋沒有屈服。屬脆性破壞少筋破壞形狀少筋破壞形狀min min 特點特點受拉區(qū)砼一旦開裂，受拉縱筋應力馬上受拉區(qū)砼一旦開裂，受拉縱筋應力馬上增大至屈服強度甚至于被拉斷，梁一裂即壞。增大至屈服強度甚至于被拉斷，梁一裂即壞。屬脆性破壞屬脆性破壞 界限配筋率界限配筋率b-b-界限破壞時的配筋率界限破壞時的配筋率5 .3 5 .3 正截面受彎承載力計算原理正截面受彎承載力計算原理1 1 正截面承載力計算的根本假定正截面承載力計算的根本假定1 1截面應變沿截面高度堅持線性分布平均截面應變沿截面高度堅持線性分布平均應變的平截面假定應變的平截面假定2 2不思索砼的抗拉強度不思索砼的抗拉強度砼受壓采用理想化的

10、應力砼受壓采用理想化的應力- -應變關系應變關系鋼筋應力鋼筋應力- -應變關系應變關系 ysssfE 2、等效矩形應力圖、等效矩形應力圖 等效條件：等效條件： 砼壓應力合力砼壓應力合力C大小相等大小相等 合力合力C作用點位置不變作用點位置不變3、相對界限受壓區(qū)高度、相對界限受壓區(qū)高度 518. 0,400550. 0,335614. 0,235bbbHRBHRBHPB4、與與的關系的關系 1fcbx=fyAs x= fyAs/(1fcb) =x/h0= fyAs/(1fcbh0) =As/bh05、適筋梁與少筋梁的界限及最小配筋率、適筋梁與少筋梁的界限及最小配筋率min思索各種要素，最小配筋率

11、思索各種要素，最小配筋率 往往根據(jù)閱歷確定。往往根據(jù)閱歷確定。規(guī)定：受彎構件、偏心受拉、軸心受拉構件，其一側縱規(guī)定：受彎構件、偏心受拉、軸心受拉構件，其一側縱向受拉鋼筋的配筋百分率必需滿足向受拉鋼筋的配筋百分率必需滿足 yccyffff11或）（ytff45%2.05.4 受彎構件按正截面受彎承載力設計計算受彎構件按正截面受彎承載力設計計算一、單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算一、單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算1 、根本計算公式及適用條件、根本計算公式及適用條件 根本計算公式根本計算公式適用條件適用條件 1) 1) 用根本公式計算用根本公式計算 ( (表格法表格法) )分析：根

12、本公式分析：根本公式 2 2 個個 未未 知數(shù)知數(shù) x x、As As 2 2 個個 解方程解方程 x As x As步驟：步驟：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選鋼筋選鋼筋2) 2)

13、 用計算系數(shù)計算用計算系數(shù)計算 ( (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對應關系： 1(12s)1/2 1 ( 1 2 s ) 1 / 2 s - 2一、單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算一、單筋矩形截面受彎構件正截面受彎承載力計算2 截面承載力計算的兩類問題截面承載力計算的兩類問題(1)截面設計截面設

14、計 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截面設計截面設計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 應滿足應滿足 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 (未知數(shù)未知數(shù) b b、h h、AsAs、x )x ) 解解: : 通常先假定通常先假定 b b、 ( (經(jīng)濟配筋率經(jīng)濟配筋率) ) 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、雙筋矩形截面承載力計算二、雙筋矩形截面承載力計算 1 1、概述、概述運用場所：運用場所： (1) M (1) M Mu ( Mu (單筋單筋) )， 即即bb且且h h、fcfc、fyfy等等受限；受限； ( 2 ) ( 2 ) 受 變 號 彎 矩 作 用受 變 號 彎 矩 作 用 ( (M )M ) (3) (3) 構造上已有構造上已有 As, As, 按雙筋計算較為節(jié)約按雙筋計算較為節(jié)約砼壓區(qū)的應力分布砼壓區(qū)的應力分布 可采用等效矩形應力圖可采用等效矩形應力圖形；形；

17、應力大小應力大小1fc 1fc 受壓鋼筋受壓鋼筋AsAs的抗壓設計強的抗壓設計強度度 fy fy (1) As (1) As得到利用的必要得到利用的必要條件條件 箍筋：封鎖式；箍筋：封鎖式； S15d，且 400 d dAs4，且 6mm (2) As強度利用的充分條件 足夠的壓應變?nèi)?x0.8x02as, 當u0.0033 時,有s0.002 所以，As的抗壓強度設計值為： (前提: x 2as) a) fy 400 Nmm2 時, fy fy b) fy400 Nmm2 時， 取fy400 Nmm2 2.2.計算公式計算公式2)2)根本計算公式根本計算公式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)計算應力圖形計算應力圖形 As fyMAs fys=0.002s=0.002MMAs fyAs fyAsAsAsAs(a)(b)(c)(d)cucussb basasasash0h0 x xx xcf1cf13.3.適用條件適用條件(1) 為了防止超筋破壞, 那么應滿足以下條件: x bh0 As2 1 fc 2 b bh0 fy Mu2 1 fcbh02b(1-0.5b )(2) 為保證受壓鋼筋到達抗壓設計強度, 那么應滿足：

19、x 2as 規(guī)定： x 2as時, 近似取 x2as 那么： MAs0 M MufyAs(h0as) 即 M As fy(h0as) 闡明： a. 可不作min 的驗算； b. As 不宜過多。 2.計算方法分解為： a) “鋼筋梁 Mu1 fyAs(h0as) fyAsfyAs1 b)“單筋梁 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 截面設計截面設計(1) (1) 知：知：fc fy fy M b hfc fy fy M b h 求：求： As As (x) As As (x) 解：應添加一補充條件解：應添加一補充條件, , x xbh0 (bh0 (b ) b ) 以使以使AsAs最小最小, , 總用鋼總用鋼量最少。量最少。 步驟步驟: M 1 fc bh02b(1: M 1 fc bh02b(10.5b)N 0.5b)N 按單筋按單筋 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形截面承載力計算形截面承載力計算(2)(2)翼緣計算寬度翼緣計算寬度 bf bf 壓應力分布壓應力分布 ( (如圖如圖) )(1)(1)形截面的構成形截面的構成常見的構件：吊車梁、屋面大梁、槽形板、空心板等常見的構件：吊車梁、屋面大梁、槽形板

23、、空心板等 1.1.兩類截面的判別界限兩類截面的判別界限 平衡條件: N0 1 fcbfhffyAs M0 M 1 fcbfhf(h0hf/2) b(2) 判別條件 設計題: M 1 fcbfhf(h0hf/2)為第一類 M 1 fcbfhf(h0hf/2)為第二類 復核題： fc、fy、As 為知 fyAs 1 fcbfhf 為第一類 fyAs 1fcbfhf 為第二類 (1)臨界情況 ysfAhfh0 hf /2bfh x=hfsA中和軸cf1M2.2.第一類第一類形截面計算公式及適用條件形截面計算公式及適用條件公式 N0 1 fcbfx fyAs M0 Mu = 1 fcbfx(h0 x

24、2) 適用條件 a)max ；(即 )此條件普通能滿足, 不用驗算。 b) As minbh 留意: 在計算min時, 應根據(jù)梁肋寬度b來計算。 x hf(如圖) bc1y0fs0ffhbAhx3.3.第二類第二類形截面計算公式及適用條件形截面計算公式及適用條件 公式 N0 1fchf(bfb) 1 fcbxfyAs M0 得 Mu=1 fchf(bfb)(h0hf2) 1 fcbx(h0 x2) 計算方法 分解：M Mu1 Mu2 x hf(如圖 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 “翼緣梁 1fchf(bfb)fyAs1 Mu1 1fchf(bfb)(h0hf2 或 Mu1 fyAs1 (h0hf2) 承載力復核 “單筋梁 1 fcbxfyAs2 Mu2 1 fcbx(h0 x2) 或 Mu2 fyAs2(h0 x2) 承載力復核 適用條件 a)max ； (即 ) b) As minbh 此條件普通能滿足, 不用驗算。 b

26、c1y0fs0ffhbAhx 截面設計截面設計確定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或改雙筋 Y 按As選筋 按min選筋 Y yc10s2ffbhAs2yffc1sAfb)h(bfA 承載力復核 同bfxh的單筋矩形截面抗彎才干校核yffc1sfb)h(bfAyffc1s1fhbfANAs2=As-As1M u 2 = s 1 fcbh02Mu=Mu1+Mu2改雙筋或增大截面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 受彎構件斜截面承載力計算受彎構件斜截面承載力計算第五節(jié)第五節(jié) 受彎構件剪彎段受力特點及斜截面受剪破壞受彎構件剪彎段受力特點及斜截面受剪破壞一、一、 概述概述1. 1. 無腹筋梁開裂前的應力形狀無腹筋梁開裂前的應力形狀1)1)開裂前的主應力軌跡線開裂前的主應力軌跡線( (如圖如圖a)a)2)2)沿截面高度的正應力分布沿截面高度的正應力分布( (如圖如圖c) c) 3)3)沿截面高度的剪應力分布沿截面高度的剪應力分布 ( (如圖如圖d)d)2. 2. 斜裂痕斜裂痕

28、 兩種斜裂痕 ： 腹剪斜裂痕 中和軸附近45方向斜裂痕, 向上下延伸而成，中間寬兩頭細； 彎剪斜裂痕 梁底垂直縫開展而成，上細下寬。 彎剪斜裂痕是產(chǎn)生在梁的彎剪區(qū)段截內(nèi)的斜裂痕，上端指向加載點，下端接近支座與縱筋接近垂直相交。(如圖) 3 3、 剪跨比剪跨比 (1)剪跨比 集中荷載作用下的剪跨比： ah0 式中a剪跨，集中荷載至支座的間隔(如圖)(2)廣義剪跨比 MVh0 剪跨比在一定程度上反映了截面上M與V的比值，對梁的斜截面受剪破壞形狀和斜截面受剪承載力有著重要影響。二、無腹筋梁的斜截面破壞方式二、無腹筋梁的斜截面破壞方式 1)1)斜拉破壞斜拉破壞 如圖如圖a)a) 常發(fā)生于常發(fā)生于 較大

29、時較大時 ( ( 3 ) 3 )。 破壞情況：斜縫一出現(xiàn)破壞情況：斜縫一出現(xiàn)迅速開展至加載板邊緣迅速開展至加載板邊緣, ,構成臨界斜縫構成臨界斜縫梁被劈裂為兩部分。梁被劈裂為兩部分。 破壞忽然破壞忽然, , 脆性；脆性； 承載力較低。承載力較低。2)2)剪壓破壞剪壓破壞 如圖如圖 b) b) 常發(fā)生于中等剪跨時常發(fā)生于中等剪跨時 (13 ) (13 )。 特點：臨界斜縫出現(xiàn)、開展特點：臨界斜縫出現(xiàn)、開展縫端砼被壓酥而破縫端砼被壓酥而破壞。壞。 ( (剪壓區(qū)砼雙向受壓剪壓區(qū)砼雙向受壓, , 強度較單向受壓高強度較單向受壓高 ) ) 承載才干較斜拉破壞為高。承載才干較斜拉破壞為高。 3)3)斜壓破

30、壞斜壓破壞 圖圖c)c) 常發(fā)生于常發(fā)生于 較小時較小時, (, ( 1 ) 1 ) 。 特點特點: : 加載點至支座間構成假設干條平行的斜縫加載點至支座間構成假設干條平行的斜縫小斜柱小斜柱壓壞。壓壞。 承載力較高。承載力較高。 闡明：闡明： 剪跨比的影響剪跨比的影響 1 1 3 3 剪跨比剪跨比 承載力承載力 斜壓斜壓 剪壓剪壓 斜斜拉拉 均屬脆性破壞均屬脆性破壞, , 以斜拉為最明顯。以斜拉為最明顯。 三三. . 有腹筋梁斜截面的破壞形狀有腹筋梁斜截面的破壞形狀 式中式中: : Asv Asv配置在同一截面內(nèi)箍筋各配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢肢 的全部截面面積的全部截面面積Asv=nAsv1A

31、sv=nAsv1 n n 在同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)在同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù) Asv1 Asv1單肢箍筋的截面面積單肢箍筋的截面面積 b b 梁的截面或肋部寬度梁的截面或肋部寬度 s s 沿梁的長度方向箍筋的間沿梁的長度方向箍筋的間距距(1)(1)剪壓破壞剪壓破壞 配箍率適當，箍筋屈服，壓配箍率適當，箍筋屈服，壓區(qū)混凝土受剪壓破壞。區(qū)混凝土受剪壓破壞。 (2)斜壓破壞配箍率過大，箍筋應力未達屈服，梁腹混凝土受壓破壞。 (3)斜拉破壞 配箍率過小，斜裂痕一出現(xiàn)，箍筋應力即到達屈服，無法限制斜裂痕的開展相當無腹筋。 bsnAbsAsv1svsv 破壞形狀除與有關，還與配箍率sv有關(如圖)，配箍率為：四

32、、影響受剪承載力的主要要素四、影響受剪承載力的主要要素 砼受彎構件受剪破壞的影響要素眾多，破壞形狀復雜，目前對砼構件受剪機理的認識尚缺乏。至今仍未能總結一套比較完好的實際體系，國內(nèi)外各主要規(guī)范中斜截面承載力計算方法各異，計算模型也不盡一樣。 2.2.混凝土強度混凝土強度 斜壓破壞斜壓破壞- -梁腹混凝土抗壓強度梁腹混凝土抗壓強度 斜拉破壞斜拉破壞- -混凝土抗拉強度；剪壓破壞混凝土抗拉強度；剪壓破壞- -剪壓混凝土抗壓強度剪壓混凝土抗壓強度1.1.剪跨比剪跨比 增大，破壞形狀改動：斜壓增大，破壞形狀改動：斜壓 剪壓剪壓 斜拉斜拉 ； 截面抗承載才干截面抗承載才干Vu Vu 降低降低 ( (3

33、3 時時, , 趨于穩(wěn)定趨于穩(wěn)定, , 影響較小影響較小) )。3.3.配箍率配箍率 bsnAbsAsv1svsv 梁的斜截面受剪承載力隨配箍率增大而提高，兩者呈直線關系。桁架體系，箍筋抑制些裂痕， 4.縱筋配筋率 縱筋限制斜裂痕開展，使剪壓區(qū)加大, 抗剪才干提高 5.斜截面上的骨料咬合力對無腹筋梁的斜截面受剪承載力影響較大。6.6.截面尺寸和方式截面尺寸和方式 截面尺寸對無腹筋截面尺寸對無腹筋梁的斜截面受剪承載力梁的斜截面受剪承載力影響較大。影響較大。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樣梁的抗剪才干高于一樣b(b(肋寬肋寬) )

34、、h(h(高度高度) )的矩的矩形截面梁形截面梁 四、影響受剪承載力的主要要素四、影響受剪承載力的主要要素第六節(jié)第六節(jié) 受彎構件斜截面承載力計算受彎構件斜截面承載力計算 斜壓破壞：用限制截面尺寸的條件來防止; 斜拉破壞：用控制最小配箍率及構造要求來防止； 剪壓破壞：依托實驗研討建立起來的半實際半閱歷的計算公 式，經(jīng)過計算使構件滿足一定的斜截面受剪承載力。 如前所述，砼受彎構件受剪破壞的影響要素眾多，破壞形狀復雜，目前對砼構件受剪機理的認識尚缺乏。至今仍未能有一套比較完好的實際體系，我國規(guī)范中斜截面承載力計算方公式采用依托實驗研討建立起來的半實際半閱歷的計算公式。1 1 防止梁斜截面受剪三種破壞

35、形狀的方式防止梁斜截面受剪三種破壞形狀的方式 A.箍筋提高了梁的抗剪性能; B.箍筋抑制了斜裂痕的開展, 延緩了沿縱筋方向粘結裂痕的出現(xiàn); C.箍筋、縱筋、架立筋空間剛性骨架約束砼提高砼的強度。 闡明：由于受力性能的改動, 有腹筋梁內(nèi)砼接受的剪 力與無腹筋梁內(nèi)砼 接受的剪力并不完全一樣。 1 1梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截面所受剪力由三部分組成右面所受剪力由三部分組成右圖：圖：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獻箍筋在斜截面受剪

36、中的奉獻2.2.斜截面受剪承載力計算公式斜截面受剪承載力計算公式1 1均布荷載作用下矩形、均布荷載作用下矩形、T T形和工字形截面的梁，形和工字形截面的梁， 僅配箍筋時斜截面受剪承載力的計算公式：僅配箍筋時斜截面受剪承載力的計算公式： 0svyv0tcsuhsA1.25fbh0.7fVV(2)(2)受集中荷載為主的矩形、受集中荷載為主的矩形、T T形和工字形截面獨立梁形和工字形截面獨立梁 ： 0svyv0tcsuhsA1.0fbhf1.01.75VV。取值范圍為即計算剪跨比3.01.5ha0,式中：式中：3 3設有彎起鋼筋時，梁的受剪承載力計算公式：設有彎起鋼筋時，梁的受剪承載力計算公式：彎起

37、鋼筋-承當部分剪力，彎起鋼筋受剪承載力Vu= Vcs + Vsb VsbVsb0.8 fyAsb sins0.8 fyAsb sinsVcs 混凝土和箍筋所承當?shù)募袅χ?；Vsb 彎起鋼筋對斜截面抗剪承載力的奉獻，即彎起鋼筋的拉力在垂直于梁軸方向的分力如圖，按下式計算： 與斜裂痕相交的配置在同一平面內(nèi)的彎起鋼筋的截面面積。Asb 彎起鋼筋與梁縱軸的夾角，普通為45o，當梁截面高度超越800mm時通常取60o。s3 . 3 . 計算公式的適用范圍計算公式的適用范圍 防止斜拉和斜壓破壞防止斜拉和斜壓破壞 截面限制條件及構造配筋1 上限值最小截面尺寸 當 hwb 4.0 時, 屬于普通梁, 應滿足：

38、式中：式中： V 剪力設計值剪力設計值 b 矩形截面的寬度，矩形截面的寬度，T形截形截面或工形截面的腹板寬度面或工形截面的腹板寬度 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減去翼緣高度高度減去翼緣高度,工形截面取工形截面取腹板凈高腹板凈高2 下限值下限值最小配箍率，防止最小配箍率，防止斜拉破壞斜拉破壞 取用的最小配箍率為取用的最小配箍率為:025. 0bhfccV(5-23)當當 hw hwb 6.0 b 6.0 時時, , 屬于屬于薄腹梁薄腹梁, , 應滿足：應滿足： 否那么，應采取措施，如否那么，應采取措施，如 bb、h h

39、 或或 fc fc當當 4.0 4.0 hwhwb b 6.0 6.0 時時, , 按按直線內(nèi)插法取用直線內(nèi)插法取用, , 020. 0bhfccV(5-24)yvtminsv1minsv,ff0.24bsnA(5-25)箍筋間距表箍筋間距表5-75-7。 當 1.5 時, 取 1.5； 當 3.0 時, 取 3.0。 式中:a/h0 ,a為計算截面至支座截面的間隔。注：對按計算不需求箍筋的梁，規(guī)定: (1) 截面高度小于150mm的小梁, 允許不配置箍筋； (2)截面高度在150mm300mm之間時, 需在離梁端 14跨度范圍內(nèi), 也就是容易出現(xiàn)斜裂痕的區(qū) 段內(nèi)按構造要求配置箍筋; (3)梁

40、高超越300mm時需求全跨按構造要求配置箍筋。(3)(3)受集中荷載為主的矩形、受集中荷載為主的矩形、T T形和工字形截面獨形和工字形截面獨立梁：立梁：0yv0uhAsvfbhf1.01.75VSt 第七節(jié)第七節(jié) 斜截面受彎承載力及構造要求斜截面受彎承載力及構造要求1. 1. 荷載效應圖荷載效應圖- ( M )- ( M )圖圖特點：特點： M M圖荷載效應圖圖荷載效應圖 沿梁長為不均勻分布沿梁長為不均勻分布 拋物線分布；拋物線分布； Mu Mu圖抗力圖圖抗力圖 沿梁長為均勻分布沿梁長為均勻分布( (直線直線分布分布) )； 資料沒資料沒能得到充分利用。能得到充分利用。 為節(jié)約資料，縱筋可在適

41、當處彎起抗剪或截斷。但應保證：為節(jié)約資料，縱筋可在適當處彎起抗剪或截斷。但應保證： 1 1正截面受彎承載力的要求縱筋截斷和彎起的數(shù)量與正截面受彎承載力的要求縱筋截斷和彎起的數(shù)量與位置；位置；2 2 斜截面受彎承載力的要求；斜截面受彎承載力的要求； 3 3 縱筋的粘結錨固要求。縱筋的粘結錨固要求。 以上以上1 1、2 2的要求可用圖解法抵抗彎矩圖、的要求可用圖解法抵抗彎矩圖、抵抗剪力圖思索。抵抗剪力圖思索。 第七節(jié)第七節(jié) 斜截面受彎承載力及構造要求斜截面受彎承載力及構造要求1. 1. 荷載效應圖荷載效應圖- ( M )- ( M )圖圖2.2.資料抵抗彎矩圖資料抵抗彎矩圖-Mu)Mu)圖圖 1

42、1縱筋抗彎才干縱筋抗彎才干 MuMuAsfy(h0Asfy(h0 x x2) 2) 假設假定假設假定 x x 為常數(shù)為常數(shù), , 那么那么: : 注： Mui可近似按各鋼筋的面積比例分配; Mui畫于內(nèi)、外側可根據(jù)需求安排。2“實際截斷截面與“強度充分利用截面 “實際截斷截面資料圖上不需求該鋼筋的位置； “強度充分利用截面資料圖上充分利用區(qū)段的邊緣位置。 如：在圖中，i 、j 為號鋼筋的“實際切斷截面， 同時也是余下的號鋼筋的“充分利用截面。 ssiuuissiuuiAAMM:即AAMM3 3縱筋彎起后縱筋彎起后MuMu圖的表示法圖的表示法 縱筋彎起時縱筋彎起時MuMu圖的表示圖的表示 以圖中

43、號鋼筋為例以圖中號鋼筋為例 縱筋進入梁軸線上方后縱筋進入梁軸線上方后e e 、f f點，不承當彎矩；點，不承當彎矩； 彎起點彎起點g g 、h h 至至e e 、f f間為直線變化。間為直線變化。4 4縱筋切斷時的縱筋切斷時的MuMu圖圖 I I、J J 截面上對應的截面上對應的k k 、l l 點為點為“實際切斷截面；實際切斷截面； 縱筋切斷，縱筋切斷，MuMu圖突變；圖突變；注：注：“實際切斷截面之外，縱筋應延伸足夠的實際切斷截面之外，縱筋應延伸足夠的錨固長度。錨固長度。 闡明：闡明： Mu Mu圖與正截面抗彎承載力圖與正截面抗彎承載力 Mu Mu圖包絡圖包絡 M M 圖圖Mu M,Mu

44、M,正截面抗彎承正截面抗彎承載力滿足要求載力滿足要求; ; Mu Mu貼近貼近 M M 圖圖 鋼筋的利用越充分。鋼筋的利用越充分。3 3、縱筋的彎起、縱筋的彎起規(guī)定：一致取彎起點距充分規(guī)定：一致取彎起點距充分利用點利用點s1s1為為 s1 0.5 h0 s1 0.5 h0 彎起點的位置彎起點的位置彎起鋼筋的最大間距彎起鋼筋的最大間距 Smax Smax 注：注： 如不能同時滿足斜截面受彎如不能同時滿足斜截面受彎 ( (距距“充分利用充分利用截面的間隔不少于截面的間隔不少于h0h02) 2) 和受剪和受剪 ( (間距不大于間距不大于 Smax )Smax )，應按受彎承載力要求確定彎起點的位置，

45、應按受彎承載力要求確定彎起點的位置, , 而按受剪承載力的要求另設抗剪彎筋。而按受剪承載力的要求另設抗剪彎筋。 彎起鋼筋的彎終點到支座邊或到前排彎起筋彎起點的間隔，不應大于箍筋的最大間距 。3 3、縱向鋼筋的錨固長度、縱向鋼筋的錨固長度 當計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時，縱向鋼筋的錨固長度按下式計算: 錨固鋼筋的外形系數(shù)錨固鋼筋的外形系數(shù),如光面鋼筋取如光面鋼筋取0.16,帶肋鋼筋取帶肋鋼筋取0.14。 dffltya 思索到錨固條件的不同，按式思索到錨固條件的不同，按式 計算的錨固長度應分別乘以計算的錨固長度應分別乘以相應的修正系數(shù)，但修正后的錨固長度不應小于按式相應的修正系數(shù)，但修正后的錨

46、固長度不應小于按式 計算的錨固長度的計算的錨固長度的0.70.7倍，且不應小于倍，且不應小于250mm250mm。dffltya 4.4.縱筋在簡支支座處的錨固縱筋在簡支支座處的錨固 構造要求：構造要求： 采用焊接網(wǎng)配筋時采用焊接網(wǎng)配筋時, ,末端末端至少有一根鋼筋配置在支至少有一根鋼筋配置在支座邊緣內(nèi)，圖座邊緣內(nèi)，圖a)a)；否那么，受力筋末端做成彎鉤，如圖否那么，受力筋末端做成彎鉤，如圖 b) b)；或加焊附加；或加焊附加的橫向筋，圖的橫向筋，圖 c) c)。當當 V V 0.7ftbh0 0.7ftbh0 時，時， 配在支座邊緣內(nèi)的橫配在支座邊緣內(nèi)的橫 向錨固筋不應少于向錨固筋不應少于

47、2 2 根，直徑不小于受力根，直徑不小于受力 筋的筋的 1 12; 2; 1) 1)簡支板簡支板 Las5dLas5d2)簡支梁 不滿足表不滿足表中的中的 要求時要求時應附加應附加錨固措錨固措施：施： as 右表 V0.7ftbh0V0.7ftbh0滿足延續(xù)梁和框架梁延續(xù)梁和框架梁中間支座或中間節(jié)點，縱向鋼筋伸入支座長度中間支座或中間節(jié)點，縱向鋼筋伸入支座長度1 下部縱向鋼筋下部縱向鋼筋1計算不利用其抗拉強度，計算不利用其抗拉強度，Las15d, Las12d,鋼筋伸至支座中心線。鋼筋伸至支座中心線。2計算利用其抗拉強度，計算利用其抗拉強度， La，直線錨固，直線錨固，90彎折錨彎折錨固。固。

48、3計算利用其抗壓強度，計算利用其抗壓強度，0.7 La。2上部縱向鋼筋上部縱向鋼筋 貫穿支座向跨內(nèi)延伸，按縱向鋼筋截斷位置在分開支貫穿支座向跨內(nèi)延伸，按縱向鋼筋截斷位置在分開支座后銜接或截斷。伸入支座鋼筋數(shù)量座后銜接或截斷。伸入支座鋼筋數(shù)量: 上部上部2根，下根，下部部2根，根，3-4根。根。其他構造規(guī)定其他構造規(guī)定一彎起鋼筋的錨固一彎起鋼筋的錨固彎終點外應留有平行于梁軸線的錨固長度，彎終點外應留有平行于梁軸線的錨固長度，20d, 10d.二鴨筋二鴨筋三三 箍筋箍筋強度，外形，肢數(shù)，特殊要求。強度，外形，肢數(shù)，特殊要求。四腰筋和拉結鋼筋四腰筋和拉結鋼筋5. 5. 縱筋的截斷縱筋的截斷1.1.如縱筋于不需求實際截斷截面如縱筋于不需求實際截斷截面切斷切斷 斜縫斜縫 應力重應力重 分布分布 斜彎破壞斜彎破壞1 1 V0.7ftbh0 V0.7ftbh0時，應延伸到實時，應延伸到實際截斷截面外不小于際截斷截面外不小于20d20d，同時從該，同時從該鋼筋強度充分利用截面