第七章構(gòu)件斜截面受剪性能

1、第七章 構(gòu)件受剪性能與計(jì)算同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院建筑工程系顧祥林一、概述彎筋箍筋PPs縱筋彎剪段（本章研究的主要內(nèi)容）統(tǒng)稱腹筋-幫助混凝土梁抵御剪力有腹筋梁-既有縱筋又有腹筋無腹筋梁-只有縱筋無腹筋hbAsv11svsvnAA 箍筋肢數(shù)一、概述單肢箍n=1雙肢箍n=2四肢箍n=4二、簡(jiǎn)支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 1. 構(gòu)件的開裂bhh0As（E-1）AsPPaaAA0IMy0bIVS2242tp2242cp當(dāng)tpmaxft(二軸抗拉強(qiáng)度)時(shí)，梁的剪彎段開裂，出現(xiàn)斜裂縫根據(jù)a的不同(M和V比值不同)裂縫可能由截面中部開始出現(xiàn)（腹剪裂縫）裂縫可能由截面底部開始出現(xiàn)二、簡(jiǎn)支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 1. 構(gòu)件的開

2、裂bhh0AsPPaa引入一名詞：剪跨比000VhMVhVaha反映了集中力作用截面處彎矩M和剪力V的比例關(guān)系計(jì)算剪跨比廣義剪跨比二、簡(jiǎn)支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài)3時(shí)斜拉破壞二、簡(jiǎn)支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài)所有的破壞均表所有的破壞均表現(xiàn)為脆性現(xiàn)為脆性二、簡(jiǎn)支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 3. 抗剪機(jī)制以剪壓破壞為例以剪壓破壞為例(相對(duì)于斜壓破壞和斜拉破壞，它更能給人以破壞預(yù)告)VuVcCcVdViTsa銷栓力，隨著裂縫的發(fā)展逐漸增大咬合力，隨著裂縫的發(fā)展逐漸減小dicuiscVVVVYVTCXsin, 0cos, 0數(shù)值很難估計(jì)數(shù)值很難估計(jì)三、影響無腹筋梁抗剪

3、承載力的因素 1. 剪跨比PPaa0.40.30.20.10123450bhfVcc斜壓剪壓斜拉三、影響無腹筋梁抗剪承載力的因素 2. 混凝土的強(qiáng)度與縱筋的配筋率混凝土的強(qiáng)度提高縱筋配筋率增大抗剪承載力提高四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 1. 構(gòu)件的開裂開裂前構(gòu)件的受力性能與無腹筋梁相似，腹筋中的應(yīng)力很小A0IMy0bIVS2242tp2242cpPPsA當(dāng)tpmaxft (二軸抗拉強(qiáng)度)時(shí)，梁的剪彎段開裂，出現(xiàn)斜裂縫開裂后，腹筋的應(yīng)力增大，限制了斜裂縫的發(fā)展，提高了抗剪承載力四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài)3且腹筋配置量較小時(shí)，斜拉破壞，腹筋用量太少，起不到應(yīng)有的作用四、有腹筋梁的

4、抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)此二種破壞形現(xiàn)此二種破壞形態(tài)態(tài)四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 3. 抗剪機(jī)制以剪壓破壞為例以剪壓破壞為例Vdsinsin, 0coscos, 0bvdicubiscTTVVVVYTVTCXVuVcCcViTsaTvTb五、影響有腹筋梁抗剪承載力的因素 1. 剪跨比-和無腹筋梁類似0.40.30.20.10123450bhfVcc斜壓剪壓斜拉PPaa五、影響有腹筋梁抗剪承載力的因素 2. 混凝土的強(qiáng)度與腹筋的配筋量混凝土的強(qiáng)度提高在一定的范圍內(nèi)在一定的范圍內(nèi)，腹筋配筋率增大抗剪承載力提高抗剪承載力提高六、受彎構(gòu)件抗剪承載力分析1. 無腹筋

5、梁的抗剪承載力VuVcCcVdViTsa忽略ViVdbhh0As1h0)21(, 0, 0, 0010010101hhhbaVMhbVYAhbXcccssc由后二式cccff15 . 01實(shí)際上是剪壓區(qū)的加載規(guī)律Vch0asAs1h0c六、受彎構(gòu)件抗剪承載力分析1. 無腹筋梁的抗剪承載力cccff15 . 01Vch0asAs1h0c6時(shí)0max20. 0bhfVVccuu當(dāng)40.3fcA時(shí)，取Nc=0.3fcA0 . 30 . 35 . 15 . 1/,5 . 1:33112/00時(shí)，取時(shí)，取集中荷載為主時(shí)均布荷載其它構(gòu)件時(shí)，?。划?dāng)時(shí)，取當(dāng)）（假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)框架柱：hahHn柱的凈高八、

6、有軸力作用構(gòu)件抗剪承載力 2. 有軸向壓力作用構(gòu)件的抗剪承載力0max25. 0bhfVccuNbhfVtu07. 00 . 175. 10minNhsAfbhfVsvyvtu07. 00 . 175. 100當(dāng)N0.3fcA時(shí)，取N=0.3fcA八、有軸力作用構(gòu)件抗剪承載力 3. 有軸向拉力作用構(gòu)件的抗剪承載力tsvyvtuNhsAfbhfV2 . 00 . 175. 10000036. 0bhfhsAfVhsAftsvyvusvyv取時(shí)，當(dāng)上式的計(jì)算值小于九、箍筋的構(gòu)造要求PPsyvtsvsvffbsA/24. 0min最小配箍率最大箍筋間距原則0maxhs具體數(shù)值教材表7-1十、基本公式

7、的應(yīng)用 1. 基于承載力的斜截面配筋設(shè)計(jì)PPs0max)25. 02 . 0(bhfVVccu若不滿足調(diào)整截面尺寸NNVVc2 . 007. 0按最小配箍率配箍筋)25. 1 ()7 . 0(sin8 . 02 . 007. 00 . 175. 100sbybsvyvtuAfNNhsAfbhfVV預(yù)先選定求sAsvsvAyvtsvsvff /24. 0min選定s十、基本公式的應(yīng)用 2. 既有構(gòu)件斜截面抗剪承載力PPsNNVVcu2 . 007. 0minsvsvNNVVVbhfVbscccu2 . 007. 0)25. 02 . 0(min0minsvsv十、基本公式的應(yīng)用 3. 計(jì)算截面的

8、位置112233*支座邊緣處截面支座邊緣處截面1-1*縱筋彎起點(diǎn)處截面縱筋彎起點(diǎn)處截面2-2*箍筋面積或間距改變處截面箍筋面積或間距改變處截面3-3*腹板寬度改變處截面腹板寬度改變處截面十一、保證斜截面受彎的措施 1. 基本概念Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZTs+TbMu正CcZsbbsvvsuZTZTZTM斜ZTTMbsu)(正ZsbZ正斜uuMM斜截面受彎承載力總能滿足支座處縱筋錨固不足縱筋彎起、切斷不當(dāng)異常情況需采取構(gòu)造措施十一、保證斜截面受彎的措施 2. 抵抗彎矩圖qAB325ab3211125125125抵抗彎矩圖彎矩圖抵抗彎矩)5 . 0(0bffAhAfMMcyssyu

9、RssiRRiAAMM/畫出每個(gè)截面的抵抗彎矩抵抗彎矩圖1、2、3分別為、 、 筋的充分利用點(diǎn)2、3、a分別為、 、 筋的不需要點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使抵抗彎設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使抵抗彎矩圖包住彎矩圖，且兩者矩圖包住彎矩圖，且兩者越近越經(jīng)濟(jì)越近越經(jīng)濟(jì)十一、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固ABqlasMAMB開裂前A處的彎矩為MA開裂后斜截面的彎矩為MBABMM開裂后鋼筋的拉力Ts明顯增大。若las不夠則容易發(fā)生錨固破壞十一、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固ABqlasMAMB簡(jiǎn)支板或連續(xù)板下部縱筋伸入支座的長度dlas5縱向鋼筋的直徑十一、保證斜截面受彎的措施

10、3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固ABqlasMAMB簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁簡(jiǎn)支端下部縱筋伸入支座的長度時(shí)當(dāng)07 . 0bhfVt縱向鋼筋的直徑dlas5時(shí)當(dāng)07 . 0bhfVtdlas12帶肋鋼筋：dlas15光圓鋼筋：如梁內(nèi)支座處的錨固不能滿足上述要求，應(yīng)采取加焊錨固如梁內(nèi)支座處的錨固不能滿足上述要求，應(yīng)采取加焊錨固鋼板等有效措施鋼板等有效措施十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起縱筋的彎起必須滿足三方面的要求：*保證正截面的受彎承載力保證正截面的受彎承載力*保證斜截面的受剪承載力保證斜截面的受剪承載力*保證斜截面的受彎承載力保證斜截面的受彎承載力計(jì)算確定構(gòu)造確定計(jì)算及構(gòu)造確定十一、

11、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起幾何中心軸3211acdeADE2002/01hs d在2點(diǎn)以外保證正截面受彎保證斜截面受彎？十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起幾何中心軸3211acdeADE2002/01hs TsTbs1ZZsb 未彎起時(shí)ZTZTMbsu斜彎起后sbbsuZTZTM斜保證不發(fā)生斜截面破壞ZZsZsbcossin1sin)cos1 (1Zs十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起TsTbs1ZZsb sin)cos1 (1Zs0)77. 091. 0(hZ 取010010)445. 0525. 0(,60)319. 0372. 0(,45hshs統(tǒng)一取015 . 0 hs 十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的截?cái)郃CB ls1acb12跨中受拉鋼筋一般不宜截?cái)啵ё?fù)筋的截?cái)鄳?yīng)符合下列規(guī)定延伸長度，具體數(shù)值可參閱有關(guān)規(guī)范十二、深受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力 1. 均布荷載下bhl0shsvAsvAsh0000006)/5(3)2/(25. 13)/8(7 . 0hsAfhlhsAfhlbhfhlVvshyhhsvyvtu當(dāng)l0/h2.0時(shí)，取l0/h=2.0十二、深受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力 1. 集中