受彎構(gòu)件截面ppt課件

1、第五章第五章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力混凝土第五章第五章第五章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算5. 4 5. 4 斜截面受剪承載力計(jì)算公式斜截面受剪承載力計(jì)算公式 5.4.1 5.4.1 無腹筋梁的抗剪承載力無腹筋梁的抗剪承載力 5.4.2 5.4.2 有腹筋梁的抗剪承載力有腹筋梁的抗剪承載力 5. 5 5. 5 受彎構(gòu)件斜截面的受剪破壞形狀受彎構(gòu)件斜截面的受剪破壞形狀 5.5.1 5.5.1 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 5.5.2 5.5.2 計(jì)算例題計(jì)算例題 1 2 3 1 2 3本節(jié)習(xí)題：本節(jié)習(xí)題：1 2 3 混凝土第五章5

2、.45.4.1 5.4.1 無腹筋梁的抗剪承載力無腹筋梁的抗剪承載力公式：根據(jù)無腹筋梁抗剪的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，滿足目的可靠度目的 =3.7，取偏下線作為斜截面承載力的計(jì)算公式，見圖5-16。 均布荷載作用下： Vc0.07fcbh059 集中荷載作用下：0cc5 . 12 . 0bhfV510式中： Vc 無腹筋梁受剪承載力設(shè)計(jì)值 計(jì)算剪跨比0ha a 集中荷載作用點(diǎn)至支座邊緣的間隔混凝土第五章圖5-16 無腹筋梁抗剪的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。cyvsv0ccs5 . 107. 0ffbhfV0ccsbhfV。0.250.100.0700.020.12dcyvsvff 延續(xù)

3、梁的受剪承載力：根據(jù)實(shí)驗(yàn)闡明，當(dāng)采用計(jì)算剪跨比時(shí)，在一樣的條件下，延續(xù)梁的受剪承載力略高于簡支梁?；炷恋谖逭?.4.2 5.4.2 有腹筋梁的抗剪承載力有腹筋梁的抗剪承載力 有腹筋梁的斜截面受剪破壞形狀與無腹筋梁一樣：斜壓破壞、剪壓破壞和斜壓破壞三種。在工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)法防止。采用方式：斜壓破壞 通常用限制截面尺寸的條件來防止；剪壓破壞 用滿足最小配箍率條件及構(gòu)造要求來防止；斜壓破壞 經(jīng)過計(jì)算使構(gòu)件滿足一定的斜截面受剪承載力； 混凝土第五章1、根本假設(shè) 我國混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的計(jì)算公式就是根據(jù)剪壓破壞形狀而建立的。思索了的平衡條件 ，引入一些實(shí)驗(yàn)參數(shù)及四項(xiàng)根本假設(shè)。 0y 1剪壓破壞時(shí)

4、，斜裂痕相交的箍筋和彎起鋼筋的拉應(yīng)力都到達(dá)其屈服強(qiáng)度； 2剪壓破壞時(shí)，不思索斜裂痕處的骨料咬合力合縱筋的銷栓力； 3為計(jì)算公式運(yùn)用簡便，僅在計(jì)算梁受集中荷載作用為主的情況下，才思索剪跨比?；炷恋谖逭率街?Vc 混凝土剪壓區(qū)所接受的剪力； Vu 梁斜截面破壞時(shí)所接受的總剪力； Vs 與斜裂痕相交的箍筋所接受的剪力； Vsb 梁斜截面破壞時(shí)所接受的總剪力； 4剪壓破壞時(shí)，斜裂痕所接受的剪力由三部分組成，見圖5-17：VuVc+Vs+Vsb511VcsVc+VsVuVcs+Vsb512513VuVcVsVsb圖5-17 受剪承載力的組成 混凝土第五章 分為僅配箍筋的梁的計(jì)算公式和同時(shí)配箍筋與彎筋的

5、計(jì)算公式兩種；思索荷載方式，截面特點(diǎn)，剪跨比等要素。2、計(jì)算公式1僅配箍筋的梁的計(jì)算公式共有兩種情況 1 矩形截面梁、T形、工形截面梁受均布荷載作用或以均布荷載為主的情況。(普通情況)0yvsv0t25. 17 . 0hfsAbhfVVcsu514ft 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按表取用；fyv 箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按取用；s 構(gòu)件長度方向箍筋的間距；b 矩形截面的寬度， T形、工形截面梁的腹板寬度；混凝土第五章 2集中荷載作用下的矩形截面、T形、工形截面獨(dú)立簡支梁(包括多種荷載作用，其中集中荷載對支座截面產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況)。(特殊情況) 計(jì)算截面剪跨比，a/h0； a

6、計(jì)算截面至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的間隔； =1.53， 1.5時(shí)， 取=1.5 ； 3時(shí)， 取=3。 對于有箍筋的梁，是不能把混凝土承當(dāng)?shù)募袅εc箍筋承當(dāng)?shù)募袅Ψ珠_表達(dá)的。0sv0t0 . 10 . 175. 1hsAbhfVVcsu515混凝土第五章2配有箍筋和彎起筋，梁受剪承載力的計(jì)算公式Vu=Vcs+Vsb516Vsb = 0.8fy Asb sin517圖5-18 彎起鋼筋所承當(dāng)?shù)募袅?fy 彎起鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值， 按取用；Asb 與斜裂痕相交的配置在同一彎矩平面內(nèi)的彎起鋼筋截面 面積；A s 彎起鋼筋與梁縱軸線的夾角，普通為450，當(dāng)梁截面超 過800mm時(shí)，通常是600； 思索彎起筋在

7、兩破壞時(shí)，不能全部發(fā)揚(yáng)作用，公式中系數(shù)取0.8：混凝土第五章3、計(jì)算公式的適用范圍斜壓破壞主要由腹板寬度，梁截面高度及混凝土強(qiáng)度決議。1截面的最小尺寸上限值：64wbh按直線內(nèi)插值法取用； 為防止斜壓破壞及梁在運(yùn)用階段斜裂痕過寬，對梁的截面尺寸作如下規(guī)定：4wbh 普通梁V 0.25cfcbh0518 薄腹梁6bhwV 0.2cfcbh0519混凝土第五章 V 剪力設(shè)計(jì)值； hw 截面的腹板高度，矩形截面取有效高度， T形截面取有 效高度減去翼緣高度，工形截面取腹板凈高；c 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，不超越C50時(shí)，取c =1.0，當(dāng)砼強(qiáng) 度等級為C80時(shí)，取 c =0.8，其間按直線內(nèi)插法取用；h

8、0h0 h0hfhwhhfhfhw(a) hw = h0 (b) hw = h0 hf (c) hw = h0 hf hf 圖5-19 hw 取值表示圖 混凝土第五章 為防止裂痕出現(xiàn)后，拉應(yīng)力突增，裂痕加劇擴(kuò)展，甚至導(dǎo)致箍筋被拉斷，呵斥斜拉破壞，規(guī)定了配箍率的下限值，即最小配箍率：2箍筋的最小含量下限值：最小配箍率：yvtsvff24.0min520混凝土第五章4、厚板的計(jì)算公式 均布荷載下不配置箍筋和彎起鋼筋的鋼筋混凝土板，其受剪承載力隨板厚的增大而降低。其斜截面受剪承載力計(jì)算公式：0tu7 . 0bhfVh521h 截面高度影響系數(shù)，取 ，板有效高 度限制在8002000mm之間。 當(dāng)h0

9、800mm時(shí)，取h0 =800mm； 當(dāng)h02000mm時(shí)，取h0 =2000mm；4/10800hh混凝土第五章5、延續(xù)梁的抗剪性能及受剪承載力的計(jì)算 延續(xù)梁在支座截面附近有負(fù)彎矩，在梁的剪跨段中有反彎點(diǎn)。斜截面的破壞情況和彎矩比有很大關(guān)系， 是支座彎矩與跨內(nèi)正彎矩兩者之比的絕對值。MM 對受集中力作用的延續(xù)梁，剪跨比 ，把 稱為計(jì)算剪跨比，其值將大于廣義剪跨比 。1100haVhM0ha0VhM 受均布荷載的延續(xù)梁，彎矩比 的影響也是明 顯的。以 為界限，延續(xù)梁的抗剪才干隨之變化， 見圖5-20 。MM0混凝土第五章圖5-20 受均布荷載延續(xù)梁 的影響曲線 MM 當(dāng)1.0時(shí)，由于，臨界斜裂

10、痕將出現(xiàn)與跨中正彎矩區(qū)段內(nèi)，延續(xù)梁的抗剪才干隨的加大而提高； 當(dāng)1.0時(shí)，因支座負(fù)彎矩超越跨中正彎矩，臨界斜裂痕的位置移到跨中負(fù)彎矩區(qū)內(nèi)，此時(shí)延續(xù)梁的受剪才干隨的加大而降低?；炷恋谖逭麻_裂階段： 圖示受集中荷載的連續(xù)梁剪跨段，有正負(fù)兩向彎矩，在彎剪力作用下，出現(xiàn)兩條臨界裂痕，位于正彎矩范圍內(nèi)的，從梁下部伸向集中荷載作用點(diǎn)，另一條位于負(fù)彎矩范圍內(nèi)，從梁上部伸向支座。見圖5-21(a)。1破壞特點(diǎn)=圖5-21 受集中荷載延續(xù)梁 剪跨段的受力形狀 受集中荷載的延續(xù)梁混凝土第五章 斜裂痕處的縱向鋼筋拉應(yīng)力，因內(nèi)力重分布而忽然增大，沿縱筋程度位置砼上出現(xiàn)一些斷續(xù)粘結(jié)裂痕。臨近破壞時(shí)，上下粘結(jié)裂痕分別穿

11、過反彎點(diǎn)向壓區(qū)延伸，使原先受壓縱筋變成受拉，兩縫之間的縱筋處于受拉形狀見圖5-21(b)，梁截面只剩中間部分接受壓力和剪力，這就相應(yīng)提高了截面的壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，降低了延續(xù)的受剪承載力。因此，與一樣的廣義剪跨比的簡支梁相比其受剪才干要低。 破壞階段：混凝土第五章 受均布荷載的延續(xù)梁破壞特點(diǎn)： 受均布荷載作用的延續(xù)梁，由于梁頂?shù)木己奢d對混凝土維護(hù)層起著側(cè)向約束作用，從而提高了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度，所以普通不出現(xiàn)嚴(yán)重的粘結(jié)裂痕。 均布荷載作用下延續(xù)梁的受剪承載力，不低于一樣條件下簡支梁的受剪承載力?；炷恋谖逭?延續(xù)梁受剪承載力的計(jì)算 設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，延續(xù)梁與簡支梁采用一樣的受剪承載力計(jì)算公式

12、：5150sv0t0.10.175.1hsAbhfVVcsu5140yvsv0t25. 17 . 0hfsAbhfVVcsuVu=Vcs+Vsb516式5-12中的為計(jì)算剪跨比?；炷恋谖逭?.5.1 5.5.1 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算截面選取原那么：剪力作用效應(yīng)沿梁長是變化的，截面的抗剪才干沿梁長也是變化的。在剪力或抗剪才干變化的薄弱環(huán)節(jié)處應(yīng)該計(jì)算。1、設(shè)計(jì)方法和計(jì)算截面5.5保證梁不發(fā)生斜截面的剪壓破壞：uVV 522根據(jù)受剪分析，應(yīng)選擇合理的計(jì)算截面位置?；炷恋谖逭聢D5-22 斜截面受剪承載力的計(jì)算截面位置s1s2 截面1-1：支座邊緣截面，此處設(shè)計(jì)剪力值最大； 截面2-2：彎起鋼筋彎起點(diǎn)(

13、下彎點(diǎn))截面，無彎筋相交， 受剪承載力變化； 截面3-3：箍筋直徑或間距改動(dòng)，影響此處梁受剪承載力； 截面4-4：截面寬度改動(dòng)處，影響此處梁受剪承載力。混凝土第五章由正截面承載力確定截面尺寸bh，縱筋數(shù)量As ；2、計(jì)算步驟步 驟： 由斜截面受剪承載力計(jì)算公式適用范圍的上限值驗(yàn)算截面尺寸； 計(jì)算斜截面受剪承載力，配置箍筋或彎筋的數(shù)量，要滿足下限值；根據(jù)構(gòu)造要求，按最小配筋率設(shè)置梁中腰筋?；炷恋谖逭?鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，支承如圖，凈跨度l0 = 3560mm(見例題圖5-1)；截面尺寸bh = 200 500mm。該梁接受均布荷載設(shè)計(jì)值90kN/m(包括自重)，砼強(qiáng)度等級為C20(fc

14、= 9.6N/mm2，ft = 1.1N/mm2)，箍筋為熱軋HPB235級鋼筋(fyv = 210N/mm2)，縱筋為HRB335級鋼筋 (fy =300N/mm2)。求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量例例5-15.5.2 5.5.2 計(jì)算例題計(jì)算例題混凝土第五章90 kN/m2402403560例題圖5-1a160.2kN160.2kN5652 25 _356002501 20 _混凝土第五章【解】1求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大0max21qlV56. 39021 =160.2kN混凝土第五章2驗(yàn)算截面尺寸hw = h0= 465mmhw / b = 465 / 200 = 2.325 1

15、60.2kN截面尺寸滿足要求。砼強(qiáng)度等級為C20(fc = 9.6N/mm2，ft = 1.1N/mm2)所以，取c=1混凝土第五章3驗(yàn)算能否須計(jì)算配置箍筋0.7ftbh0= 0.71.1200465= 71.61kN VA和VB截面尺寸滿足要求。c=1 (fcuk 50N/mm2混凝土第五章3確定箍筋數(shù)量 該梁受集中、均布兩種荷載，但集中荷載在梁支座截面上引起的剪力值均占總剪力值的75%以上：A支座：%88180160總集VVB支座：%5.87160140總集VV 所以，梁的左右兩半?yún)^(qū)段均應(yīng)按集中荷載計(jì)算公式計(jì)算受剪承載力?；炷恋谖逭?根據(jù)剪力的變化情況，可將梁分為AC、CD、DE、及EB

16、四個(gè)區(qū)段來計(jì)算斜截面受剪承載力：ACAC段：段：77. 156510000ha)180000(785295652001 . 1177. 175. 1175. 10NVNbhfAt必需按計(jì)算配置箍筋混凝土第五章010c0 . 1175. 1hsnAfbhfVVsvccsA)(,855.0006.11003 .502sv1可以snA選配 8100，實(shí)有855.05652100 .178529180000sv1snA混凝土第五章3, 354. 356520000取ha)50000(543815652001 . 11375. 1175. 10NVNbhfCt僅需按構(gòu)造配置箍筋，選配 8350CDCD段

17、：段：混凝土第五章3, 354. 356520000取ha)70000(543815652001 .11375.1175.10NVNbhfEt必需計(jì)算配置箍筋010c0 . 1175. 1hsnAfbhfVVsvccsEDEDE段：段：混凝土第五章)(,132.0402.02503 .502sv1可以snA選配 8350，實(shí)有132.05652100 v1snA%)126. 02101 . 124. 024. 0(%2 . 0200402. 0yvtmin,svffsv混凝土第五章77. 156510000ha)160000(785295652001 . 1177.

18、175. 1175. 10NVNbhfBt必需按計(jì)算配置箍筋EBEB段：段：混凝土第五章010c0 . 1175. 1hsnAfbhfVVsvccsB)(,687.0838.01203 .502sv1可以snA選配 8120，實(shí)有687.05652100 .178529160000sv1snA混凝土第五章知資料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftfcfy；梁截面尺寸 b、h0 ；配筋量n、Asv1、s等，其它數(shù)據(jù)與例題5-1一樣。要求復(fù)核斜截面所能接受的剪力值Vu。 例例5-35-3混凝土第五章0sv1yv0tcs25. 107. 0hsnAfbhfVN173939102329716104651203 .25021025. 14652001 . 17 . 0根據(jù)例題5-1的數(shù)據(jù)，不配彎筋， 8120由Vu還能求出該梁所能接受的設(shè)計(jì)荷載值q，021qlVu由于那么mNlVqu/72.9756. 3173939220混凝土第五章 本節(jié)習(xí)題：本節(jié)習(xí)題：習(xí)習(xí)5-15-1 知：矩形截面簡支梁b h250 600mm 見以下圖 ；環(huán)境類別為一級，接受均布荷載設(shè)計(jì)