鋼筋混凝土結構課件：第5章 斜截面受剪承載力的計算

1、第5章斜截面受剪承載力的計算Copyright浙江大學結構工程研究所鋼筋混凝土結構簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗簡支梁受剪破壞試驗問題為什么會出現(xiàn)斜裂縫？斜裂縫出現(xiàn)后，梁中受力狀態(tài)有什么變化？如何分析斜截面受剪性能？如何配筋，提高斜截面受剪破壞承載力？配筋率對受剪性能的影響？如何建立斜截面受剪承載力計算方法？概述剪跨彎剪段純彎段斜截面(Di

2、agonal section) ：截面上同時作用有彎矩和剪力 剪跨比(Shear span ratio) ：反映截面上彎矩與剪力的相對比值， yx概述剪跨彎剪段純彎段如果正截面受彎承載力得到保證，則有可能沿斜裂縫發(fā)生斜截面的破壞，這種破壞呈脆性，應通過斜截面承載力的計算，防止受剪破壞。本章解決的問題為:確定腹筋的用量和布置方法 有關的構造規(guī)定強剪弱彎主壓應力跡線主拉應力跡線概述腹筋：與構件軸線垂直布置的箍筋和彎起鋼筋有腹筋梁：配置腹筋的梁 無腹筋梁：沒有配置腹筋的梁 縱筋、箍筋、彎起鋼筋和架力筋形成骨架剛性好，固定各種鋼筋位置箍筋和彎起鋼筋5.1無腹筋梁斜截面的受剪性能一.斜裂縫(Diagon

3、al crack)分類1.彎剪斜裂縫彎剪段垂直裂縫斜向延伸，下寬上窄，是較常見的情況 ，彎剪段內有多條，將拉區(qū)混凝土分割為疏狀齒塊，縱向鋼筋穿過疏狀齒的自由端。眾多裂縫中，最后形成一條主裂縫臨界斜裂縫 2.腹剪斜裂縫主要發(fā)生在薄腹梁的梁腹部，梁上彎矩不大而剪力較大，呈棗核狀 彎剪斜裂縫腹剪斜裂縫5.1 無腹筋梁斜截面的受剪性能二.開裂后的截面應力情況 荷載在斜截面上產生的彎矩和剪力 (效應)，由以下幾部分來抵抗(抗力)：1）縱向鋼筋的拉力T2）混凝土剪壓面上的壓力Cc和剪力Vc3）骨料咬合力Va4）鋼筋銷栓力Vd(很難估計，且隨裂縫增大而逐漸減弱直至消失,忽略)(很小,只有混凝土保護層來阻止縱

4、筋的剪切變形,忽略) 5.1無腹筋梁斜截面的受剪性能二.開裂后的截面應力情況 受力平衡條件為 : 5.1無腹筋梁斜截面的受剪性能二.開裂后的截面應力情況 裂縫出現(xiàn)以后，構件的內力變化為： 1）混凝土承受的剪應力忽然增大2）縱筋拉應力忽然增大,M1M23）剪壓面上的壓應力忽然增大4）縱筋與混凝土之間的粘結可能破壞， 加上鋼筋銷栓力的作用，可能產生縱筋撕裂裂縫M1M25.1無腹筋梁斜截面的受剪性能二.開裂后的截面應力情況 斜截面承載力不足而發(fā)生破壞情況：(1)斜截面彎曲破壞縱筋屈服或滑移過大，梁繞剪壓面產生過大轉動 通過構造保證不發(fā)生這類破壞 (2)斜截面剪切破壞 通過計算保證不發(fā)生這類破壞 5.

5、2 有腹筋梁斜截面的受剪性能一.腹筋的配置 無腹筋梁的受剪承載力是很低的，斜裂縫一旦形成，即可能導致梁剪切破壞（脆性），單靠混凝土來承擔剪力是不安全不合理的。配置腹筋是提高梁斜截面受剪承載力和防止脆性破壞的有效方法。斜裂縫出現(xiàn)后，荷載傳遞機制有什么不同？箍筋的作用？5.2 有腹筋梁斜截面的受剪性能二.箍筋(Stirrup)的作用 箍筋對阻止和推遲裂縫出現(xiàn)的作用很小與斜裂縫相交的箍筋直接參與抗剪，承受部分剪力；抑止斜裂縫開展高度，增大混凝土剪壓面，提高混凝土抗剪能力；減小斜裂縫寬度，提高骨料咬合力；吊住縱筋，限制縱向鋼筋的豎向位移，提高了縱筋的銷栓作用。箍筋對斜裂縫開裂荷載沒有影響，也不能提高斜

6、壓破壞承載力。5.2 有腹筋梁斜截面的受剪性能三.剪力傳遞機理 對無腹筋梁，其傳力體系可比擬為一組拉桿拱，絕大部分剪力由基本供體I承受，并直接將剪力傳遞至支座。但由于基本拱拱頂截面較小，成為整根梁的薄弱環(huán)節(jié)。梁中配置箍筋，其剪力傳遞機制由拉桿拱變?yōu)楣靶舞旒堋；炷粱竟绑wI為受壓上弦桿縱向鋼筋為受拉下弦桿斜裂縫間齒狀體混凝土有如受壓斜腹桿箍筋則為豎向拉桿。5.3 斜截面的主要破壞形態(tài) 一.斜拉破壞 （ 3，無腹筋梁、腹筋過少） 破壞特征：受拉區(qū)出現(xiàn)斜裂縫并迅速斜向延伸至受壓區(qū)，隨后斜截面喪失承載力。具有很大的脆性和危險性。斜裂縫出現(xiàn)，梁即斜拉破壞。主拉應力超過混凝土抗拉強度情況類比：少筋破壞工

7、程應用：最小配箍率控制因素：取決于混凝土的抗拉強度(Diagonal tension failure)5.3 斜截面的主要破壞形態(tài) 二.剪壓破壞 （1 3，腹筋適中） 破壞特征：受拉區(qū)出現(xiàn)垂直裂縫，斜向延伸，形成多條斜裂縫，主要的斜裂縫發(fā)展為臨界斜裂縫，向集中荷載點處延伸，斜裂縫上端剪壓區(qū)不斷減小，導致該區(qū)混凝土在正應力和剪應力共同作用下，達到強度極限而破壞。破壞荷載遠大于斜裂縫開裂荷載 情況類比：適筋破壞破壞時箍筋先屈服，而后剪壓面混凝土壓碎 工程應用：最常見的受剪破壞形式 控制因素：取決于混凝土的剪壓復合強度及腹筋強度(Shear compression failure)5.3 斜截面的主

8、要破壞形態(tài) 三.斜壓破壞 （ 剪壓破壞斜拉破壞 三.腹筋數(shù)量和強度配箍率的定義 ：同一截面內箍筋總的截面面積； ：同一截面內箍筋的肢數(shù)； ：單肢箍筋的截面面積； ：截面寬度，T形或工字形截面梁取腹板寬度； ：沿構件長度方向箍筋的間距受剪承載力隨箍筋用量增多，箍筋強度增大而有較大幅度提高； 受剪承載力隨彎起鋼筋面積增大而增大 。n=1n=2n=4sb5.4斜截面承載力的主要影響因素 四.縱筋配筋率 隨縱筋配筋率增大受剪承載力略有增大五.混凝土截面尺寸 適筋范圍內，受剪承載力隨截面尺寸增大而增大六.加荷方式直接加載剪壓破壞， 間接加載斜拉破壞5.5斜截面承載力的計算 斜截面正截面破壞形式斜拉破壞少

9、筋破壞設計措施最小配箍率最小配筋率破壞形式斜壓破壞超筋破壞設計措施最小截面尺寸最大混凝土受壓高度破壞形式剪壓破壞適筋破壞設計措施以大量試驗研究為基礎的，半理論半經驗公式 斜截面受剪承載力與正截面受彎承載力設計計算方法對比5.5斜截面承載力的計算 一.計算基本假定 1.斜截面受剪承載力由三部分組成：剪壓面上的混凝土，箍筋和彎起鋼筋承受的剪力，即Vu = Vc+Vsv+VsbVu：斜截面受剪承載力；Vc：剪壓面上混凝土承受的剪力；Vsv：剪壓面上箍筋承受的剪力；Vsb：剪壓面上彎起鋼筋承受的剪力。斜裂縫處骨料咬合力和縱筋銷栓力作為安全儲備，計算時抗力時不計入。2.與斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋基本能

10、屈服3.剪跨比的影響僅在受集中力作用為主的構件中加以考慮 5.5斜截面承載力的計算 二.計算公式 1.無腹筋截面的計算公式 Vu =Vc=0.7hftbh0 均布荷載作用集中荷載作用1.5 3； 1.5，取 1.5； 3 ，取 35.5斜截面承載力的計算 二.計算公式 2.僅配箍筋時的抗剪承載力計算公式 基本表達式： Vu = Vcs = Vc+Vsv均布荷載情況 +集中荷載作用 +關于斜截面承載力表達式的說明：第一項的數(shù)據(jù)雖然與無腹筋梁的受剪承載力表達相同，但是內涵是不一樣的，不應理解為配有箍筋梁混凝土承受的剪力與無腹筋梁相同；箍筋抑止裂縫開展和延伸，增大剪壓面，提高了混凝土的受剪承載力；第

11、二項也不能簡單認為是箍筋所能承擔的受剪承載力，而是配置箍筋以后，梁斜截面受剪承載力的綜合提高的程度。5.5斜截面承載力的計算 二.計算公式 3.配有彎起鋼筋時的抗剪承載力計算公式 Vu = VcsVsb ， 其中 Vsb = 0.8fyAsbsin 0.8為應力不均勻系數(shù)三.使用條件 上限截面限制條件下限最小配箍量目的防止斜壓破壞（超筋），限制斜裂縫寬度，最大配箍率防止斜拉破壞（少筋），限制斜裂縫急劇開展條件當hw/b4時：V 0.25cfcbh0當hw/b6時：V 0.2cfcbh0 當4hw/b6時，按線性內插法取用sv sv,min = 0.24ft/fy 5.5斜截面承載力的計算 四.

12、無需斜截面受剪承載力計算的條件矩形、T形和I形截面的一般受彎構件，當承受的剪力較小，截面尺寸較大，并符合以下條件時：均布荷載作用時：V 0.7ftbh0 集中荷載作用下的獨立梁：V1.75 ftbh0 /( + 1) 則僅需按構造要求配置箍筋，但應滿足最小配箍率要求。5.6 斜截面承載力的計算步驟 一.計算截面位置1）支座邊緣處截面；2）彎起鋼筋彎起點處截面；3）箍筋變化處截面；4）梁腹寬度改變處截面。 可能產生斜裂縫的位置5.6斜截面承載力的計算步驟 二.計算步驟1.截面設計已知剪力、截面、材料，確定鋼筋的數(shù)量 加大截面尺寸按最小配箍率配置腹筋 不滿足確定彎起鋼筋和彎起位置 確定箍筋直徑與間

13、距 sv sv，min按構造選箍筋并計算Vcs驗算截面限制條件V 0.7ftbh0 或V Vu計算承載力Vu=Vcs +Vsb 否是滿足承載力要求不滿足承載力要求sv sv，min調整截面尺寸不滿足否是斜截面承載力的計算例題-1有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。E148014801800斜截面承載力的計算例題-1有一

14、矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示。混凝土強度等級為C20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。解：（1）計算內力。支座截面總剪力值為：支座變截面總剪力值為集中荷載P對支座截面產生的剪力值占該截面總剪力值的百分比故應按集中荷載作用受剪承載力公式計算。斜截面承載力的計算例題-1有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5

15、.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示。混凝土強度等級為C20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。解：（2）復核截面尺寸： 截面尺寸滿足要求。斜截面承載力的計算例題-1有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示。混凝土強度等級為C20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。解：（

16、3）確定是否需按計算配置箍筋： 取=3，則 需按計算配置箍筋斜截面承載力的計算例題-1有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示。混凝土強度等級為C20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。解：（4）計算箍筋用量：選用雙肢箍d=8mm（大于dmin=6mm），Asv1=50.3mm2，代入上式得：斜截面承載力的計算例題-1有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為

17、bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。解：（4）計算箍筋用量：配置箍筋 8120，如下圖斜截面承載力的計算例題-1有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示。混凝土強度等級為C20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25

18、+2 20（II級鋼筋）。要求計算所需箍筋。解：（5）檢查最小配箍率 滿足要求斜截面承載力的計算例題-2有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）?？衫貌糠挚v向受拉鋼筋作為彎起鋼筋，要求計算所需彎起鋼筋及箍筋數(shù)量。E148014801800斜截面承載力的計算（1）先按構造要求配置箍筋選 6150（等于dmin=6mm，小于smax=250mm

19、）滿足要求例題-2有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）?？衫貌糠挚v向受拉鋼筋作為彎起鋼筋，要求計算所需彎起鋼筋及箍筋數(shù)量。解：斜截面承載力的計算（2）計算彎起鋼筋：彎起1 20，實配Asb1=314.2mm2247.2mm2例題-2有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=

20、5.0m，承受均布及集中荷載設計值如下圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）。可利用部分縱向受拉鋼筋作為彎起鋼筋，要求計算所需彎起鋼筋及箍筋數(shù)量。解：斜截面承載力的計算（3）驗算第一排彎起鋼筋彎起點截面的受剪承載力。彎終點距支座變取s=smax=250mm，Asb1彎起點F距支座邊距離為：再彎起1 20，實配Asb2=314.2mm2187.8mm2例題-2有一矩形截面鋼筋混凝土梁，支承在240mm厚的磚墻上，截面尺寸為bh=250mm550mm，計算跨度l0=5.0m，承受均布及

21、集中荷載設計值如下圖所示?；炷翉姸鹊燃墳镃20，箍筋用HPB235級鋼筋。按正截面受彎承載力計算，已配置了縱向受拉鋼筋HRB335級鋼筋2 25+2 20（II級鋼筋）?？衫貌糠挚v向受拉鋼筋作為彎起鋼筋，要求計算所需彎起鋼筋及箍筋數(shù)量。解：斜截面承載力的計算習題1習題2斜截面承載力的計算例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 20，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。 斜截面承載力的計算

22、例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （1）計算內力。梁自重為均布荷載： 斜截面承載力的計算例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁

23、能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （2）按正截面受彎承載力計算P1 屬于適筋梁斜截面承載力的計算例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （2）按正截面受彎承載力計算P1 令Mu=Mmax，得斜截面承載力的計算例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置

24、受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （3）按斜截面受剪承載力計算 P2 令Vu=Vmax，得斜截面承載力的計算例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （3）按斜截面受剪承載力計算 P2 支座截面總剪力V=87KN，集中

25、力對支座截面產生的剪力1.4P2 =1.458=81(KN)，得：故按集中力公式計算是合適的。斜截面承載力的計算例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （4）梁能承受的集中可變荷載標準值： 取P=P2 =58kN，可知此梁能承受的集中可變荷載標準值由斜截面受剪承載力決定。（5）復核截面尺寸：截面尺寸滿足要求，不會發(fā)生斜壓破壞 斜截面承載力的計算

26、例題-3圖示一鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0=4.0m。截面尺寸為bh=200mm450mm，已知混凝土強度等級為C25 ，已配置受彎縱向鋼筋為HRB335級鋼筋3 30，架立筋為HPB235級鋼筋2 8，箍筋為HPB235級鋼筋 6150要求計算該梁能承受的集中可變荷載荷載P的標準值。解： （6）驗算最小配箍率：滿足要求，不會發(fā)生斜拉破壞。斜截面承載力的計算習題-1已知一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁如下圖所示，截面尺寸為bh=200mm550mm，混凝土強度等級為C20，縱向受拉鋼筋及彎起鋼筋用HRB335級鋼筋，箍筋用HPB235級鋼筋。梁上作用有兩個集中荷載設計值P=90kN，均布荷載設計值

27、（已包括梁自重）q=6kN/m。要求計算：（1）只配置箍筋，選擇箍筋直徑及間距；（2）若已配有雙肢箍 6200，計算所需彎起鋼筋用量，并繪制梁的縱剖面及截面配筋圖。（提示：需先計算正截面受彎所需的縱向受拉鋼筋截面面積As，并選擇其直徑及根數(shù)。）斜截面承載力的計算習題-1斜截面承載力的計算習題-1斜截面承載力的計算習題-1斜截面承載力的計算習題-1斜截面承載力的計算習題-1斜截面承載力的計算習題-1斜截面承載力的計算習題-15.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 如果梁正截面受彎承載力和縱向鋼筋的錨固得到保證，則梁將有可能因斜截面承載力不足而發(fā)生破壞。斜截面承載力不足而發(fā)生破壞情況斜截面剪切破壞

28、 通過計算保證不發(fā)生這類破壞 斜截面彎曲破壞 縱筋屈服或滑移過大，梁繞剪壓面產生過大轉動 通過構造保證不發(fā)生這類破壞 5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 一.抵抗彎矩圖(Ultimate moment diagram) 定義：按實際縱向鋼筋截面確定的各正截面所能抵抗的彎矩 Muq 設計彎矩圖 抵抗彎矩圖abcd為保證正截面受彎承載力，必須使抵抗彎矩大于設計彎矩；縱筋不彎起亦不截斷是不經濟的；抵抗彎矩圖與設計彎矩圖越靠近，縱筋利用越充分。5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 一.抵抗彎矩圖(Ultimate moment diagram) 定義：按實際縱向鋼筋截面確定的各正截面所能抵抗的彎

29、矩 Muq 設計彎矩圖 抵抗彎矩圖abcdookigefljhcdnm鋼筋的充分利用截面鋼筋的不需要截面5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 二.構造措施 1.縱筋彎起(Bent-up)的三個要求滿足正截面受彎承載力的要求抵抗彎矩圖在設計彎矩圖外面滿足斜截面受剪承載力的要求通過受剪承載力計算確定彎起彎起鋼筋數(shù)量和位置滿足斜截面受彎承載力要求彎起鋼筋彎起點與充分利用截面距離S1h0/2 5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 鋼筋不彎起，斜截面受彎承載力為： MI= fy As z 鋼筋彎起： MIb=fy (As - Asb)z+ fy Asbzb MIbMIzbzzb=s1sin +zco

30、sK充分利用截面5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 二.構造措施 2.縱筋的截斷和錨固受彎構件正截面承載力、斜截面承載力計算理論成立的前提？鋼筋能夠達到設計強度?？煽康呐浣顦嬙鞗]有可靠的配筋構造，計算模型和構件受力就不可能成立。配筋構造和計算設計同等重要。由于疏忽配筋構造造成的工程事故是很多的。 故不可重計算，輕構造。5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 2.縱筋的截斷和錨固 基本錨固長度la5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施 2.縱筋的截斷和錨固1）截斷的原則一般不截斷抵抗跨中正彎矩的縱筋。正彎矩區(qū)段，彎矩圖變化較平緩，由于錨固長度范圍內同時有鋼筋應力隨彎矩變化所產生的粘結應力和錨

31、固鋼筋所需的粘結應力，所需錨固長度較長，通常截斷點已接近支座，截斷意義不大。允許抵抗支座負彎矩的縱筋延長一段距離后截斷。2）截斷的方法若截斷某根鋼筋，則只能在離開該根鋼筋完全不需要截面一段距離后截斷。截斷鋼筋要有足夠的錨固長度，但這里的錨固與鋼筋在支座或節(jié)點內的錨固受力情況不同。斜裂縫彎剪共同作用梁頂部無壓應力5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施3）延伸長度（充分利用點到實際截斷點的錨固長度）V0.7ftbh0a：鋼筋充分利用截面b：理論截斷截面c：實際截斷截面計算彎矩圖與實際彎矩圖可能存在的差異5.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施V0.7ftbh0鋼筋充分利用點到實際截斷點1.2la+h

32、0理論截斷點到實際截斷點20d 或 h0主斜裂縫與鋼筋交點b處鋼筋應力與最大負彎矩a處鋼筋應力基本一致。當lm/h0較大時，主斜裂縫外側c點還可能產生斜裂縫以及一些短小的針狀斜裂縫，bc段鋼筋應力也會比按彎矩計算的應力有所增大。斜裂縫影響區(qū)長度，=1.05.7 保證斜截面受彎承載力的構造措施3）延伸長度V0.7ftbh0當按上述方法確定的截斷點仍位于負彎矩區(qū)內，延伸長度還要增大。鋼筋充分利用點 到實際截斷點1.2la+1.7h0理論截斷點到實 際截斷點20d 或 1.3h05.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算連續(xù)梁與簡支梁的受剪性能不同點：彎剪段內作用著正負兩個方向的彎矩，存在反彎點；影響

33、連續(xù)梁受剪承載力的因素，除了前述與簡支梁相同的各項因素以外，彎矩比 的影響很明顯。qMVqVM-M+M+5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算一.集中荷載（Concentrated load）下連續(xù)梁的受剪性能連續(xù)梁在中間支座和集中荷載作用下，兩個截面的彎矩和剪力都很大。1.當荷載增加到一定的數(shù)值時，在反彎點兩側分別出現(xiàn)兩條斜裂縫，它們大致平行，分別指向集中荷載作用點和支座。2.斜裂縫出現(xiàn)后，縱筋的拉力突增（同簡支梁情況），鋼筋與混凝土的粘結力迅速增大。在粘結產生的環(huán)向劈裂拉應力、縱筋銷栓作用以及剪力產生的主拉應力的共同作用下，沿縱筋產生一系列斷斷續(xù)續(xù)針腳狀的斜向粘結裂縫。5.8連續(xù)梁的受剪

34、性能及受剪承載力的計算一.集中荷載（Concentrated load）下連續(xù)梁的受剪性能3.接近破壞時，粘結裂縫穿過反彎點，延伸至形成撕裂裂縫，使得從支座至集中荷載作用點之間的上下縱筋全部受拉。4.破壞時，兩條斜裂縫中的一條發(fā)展成為破壞斜裂縫，其頂端剪壓區(qū)在剪壓復合應力下混凝土達到極限強度被壓碎，發(fā)生剪壓破壞。5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算一.集中荷載（Concentrated load）連續(xù)梁的受剪性能當廣義剪跨比 相同時，集中荷載作用下連續(xù)梁的斜截面受剪承載力將低于簡支梁的受剪承載力。(混凝土壓應力增大、混凝土保護層被破壞）但計算剪跨比 大于廣義剪跨比。以計算剪跨比相同來進行統(tǒng)

35、計分析，連續(xù)梁的受剪承載力高于相同跨度的簡支梁的受剪承載力。5.8 連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算廣義剪跨比=M/Vh0=b/h0 相同有變號彎矩的剪彎段性能主要取決于廣義剪跨比。隨著廣義剪跨比增大，也將相繼出現(xiàn)斜壓、剪壓和斜拉破壞，極限承載力逐步降低。當廣義剪跨比相等，彎矩比越大，梁頂縱筋拉應力高，粘結破壞嚴重，極限承載力下降。集中荷載作用下連續(xù)梁的斜截面受剪承載力將低于簡支梁的受剪承載力。廣義剪跨比相同5.8 連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算計算剪跨比 =a/h0相同（彎剪段長度相同）同一剪力作用下，支座和荷載截面彎矩和為一常值Va。支座處有負彎矩，勢必減小跨中彎矩。將此梁看做以反彎

36、點為界的左右二梁。彎剪破壞發(fā)生在剪跨比較大的梁內。以計算剪跨比相同來進行對比，連續(xù)梁的受剪承載力高于相同跨度的簡支梁的受剪承載力。計算剪跨比相同彎剪破壞發(fā)生在正彎矩區(qū)彎剪破壞發(fā)生在負彎矩區(qū)兩側剪跨比相等，有最大的彎剪承載力5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算二.均布荷載（Uniform load）下連續(xù)梁的受剪性能均布荷載作用下，連續(xù)梁的破壞形態(tài)和集中荷載作用時，有明顯的不同。1.均布荷載作用下，一般只在反彎點一側出現(xiàn)一條臨界斜裂縫，其位置與彎矩比 有關， 較小時，臨界斜裂縫出現(xiàn)在正彎矩區(qū)， 較大時，臨界斜裂縫出現(xiàn)在負彎矩區(qū)。5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算二.均布荷載（Unifo

37、rm load）下連續(xù)梁的受剪性能均布荷載作用下，連續(xù)梁的破壞形態(tài)和集中荷載作用時，有明顯的不同。1.均布荷載作用下，一般只在反彎點一側出現(xiàn)一條臨界斜裂縫，其位置與彎矩比 有關， 較小時，臨界斜裂縫出現(xiàn)在正彎矩區(qū)， 較大時，臨界斜裂縫出現(xiàn)在負彎矩區(qū)。當 較小時，受剪承載力隨 的增大而提高；當 1時，受剪承載力隨 值的增大而降低。2.均布荷載作用下，沒有出現(xiàn)嚴重的粘結裂縫。 均布荷載作用于梁頂，它對混凝土保護層起著側向約束的作用，加強鋼筋與混凝土之間的粘結。5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算二.均布荷載下連續(xù)梁的受剪性能均布荷載作用下，連續(xù)梁的受剪承載力可以分正彎矩區(qū)和負彎矩區(qū)考慮。正彎矩

38、區(qū)可作為簡支梁來分析。5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算二.均布荷載下連續(xù)梁的受剪性能負彎矩區(qū)又可分為兩部分：臨界裂縫之間的荷載通過斜裂縫之間的混凝土塊體直接傳至支座。其他部分荷載產生的剪力由臨界裂縫之外的混凝土和縱筋組成的構件承受，相當于一個倒置的簡支梁（剪跨比很小，受剪承載力較高）。在均布荷載作用下，連續(xù)梁發(fā)生剪切破壞時，無論跨中正彎矩和支座負彎矩區(qū)均不低于按簡支梁公式計算的受剪承載力。(廣義剪跨比M/Vh0較小、荷載直接傳遞到支座）5.8連續(xù)梁的受剪性能及受剪承載力的計算三.連續(xù)梁斜截面受剪承載力的計算 根據(jù)試驗結構及受剪性能分析，規(guī)范對連續(xù)梁斜截面受剪承載力的計算采用與簡支梁相同

39、的計算公式。5.9 鋼筋的構造要求影響粘結強度的因素受力情況在錨固范圍內存在側壓力，如支座處的反力、梁柱節(jié)點處柱上的軸壓力，可提高粘結強度；剪力產生的斜裂縫則會使錨固鋼筋受到銷栓作用降低粘結強度；受壓鋼筋由于受壓直徑增大，會增加對混凝土的擠壓，從而使摩擦作用增加；受拉鋼筋與之相反；受反復荷載的鋼筋，肋前后的混凝土均會被擠碎，導致咬合作用降低。5.9鋼筋的構造要求一.箍筋的構造要求（Detailing measure） 1.箍筋的形狀和肢數(shù) 箍筋形狀有開口式和封閉式 箍筋可分為單肢、雙肢、及四肢箍等幾種2.箍筋的強度和直徑 剪切破壞屬于脆性破壞，為增加斜截面延性，不宜采用高強度鋼筋做箍筋 箍筋直

40、徑不應太小，要滿足最小直徑要求（見下表） 注：d為縱向受壓鋼筋的最大直徑梁高h（mm）箍筋最小直徑（mm）h800h800梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時68d/45.9鋼筋的構造要求一.箍筋的構造要求3.箍筋間距 一般宜采用直徑略小、間距較密的箍筋，應滿足箍筋最大間距smax要求（詳 見附表21）。 若配有受壓鋼筋，則還應滿足： s15d（d為受壓鋼筋最小直徑），s 400mm； 當一排內縱向受壓鋼筋多于5根，且直徑大于18mm時，箍筋應滿足s10d4.箍筋的布置 梁截面高度h300mm 沿梁全長設置箍筋 梁截面高度h=（150300）mm 構件端部1/4跨度范圍內設箍筋，中部1/2跨度內有

41、集中荷載時仍全長布箍筋 梁截面高度h150mm 可不設箍筋5.9鋼筋的構造要求二.彎起鋼筋的構造要求1.彎起鋼筋的間距和彎起角度靠近支座的第一排彎起鋼筋彎起點與第二排彎起鋼筋的彎終點宜在同一截面。梁中彎起鋼筋的彎起角一般為45o，當梁高h700mm時，也可采用60o5.9鋼筋的構造要求二.彎起鋼筋的構造要求2.彎起鋼筋的錨固 彎起鋼筋在其彎終點外應留有平行于梁軸線方向的錨固長度。 對于光面鋼筋，在其末端應設置彎鉤。3.彎起鋼筋的布置5.9鋼筋的構造要求三.縱向構造鋼筋當梁的腹板高度hw450mm時，在其兩側面應沿高度方向配置縱向構造鋼筋。作用：控制由于混凝土收縮和溫度變形在梁腹部產生的豎向裂縫

42、，同時也可 控制拉區(qū)彎曲裂縫在梁腹部形成寬度較大的根狀裂縫。四.縱向受力鋼筋在支座和節(jié)點處錨固5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算偏心受力構件：構件除承受彎矩和剪力外，還同時承受軸向力偏心受壓構件：軸向力為壓力時偏心受拉構件：軸向力為拉力時軸向力的存在對斜截面受剪承載力有明顯影響。偏心受壓構件偏心受拉構件5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算一.偏心受壓構件斜截面受剪承載力的計算 1.軸向壓力對簡支構件受剪性能的影響 壓力的存在對受剪承載力有什么影響？延緩斜裂縫的出現(xiàn)和開展斜裂縫角度減小混凝土剪壓區(qū)的高度增大當壓力超過一定數(shù)值？5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算1.軸向壓力對

43、簡支構件受剪性能的影響軸向壓力對受剪承載力是有利的，提高混凝土的受剪承載力；當軸壓比N/fcA為0.30.5時，可見混凝土受剪承載力可以達到最大值。軸壓比更大時，構件大部分截面受壓，破壞形態(tài)過渡為截面一側的混凝土縱向受壓破壞，即小偏心受壓破壞形態(tài)，受剪極限承載力下降。取0.3fcA作為N的上限值5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算一.偏心受壓構件斜截面受剪承載力的計算 2.框架柱的受剪性能由于柱兩端受到約束，柱中有一個反彎點，可視為受軸向壓力的連續(xù)梁。反彎點位置對斜裂縫分布有明顯影響臨界斜裂縫總是出現(xiàn)在彎矩較大的區(qū)段5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算2.框架柱的受剪性能影響框架柱

44、破壞形態(tài)和受剪承載力主要因素：軸向力、高寬比Hn/h0及配筋率Hn/h02：沿對角線延伸的主要斜裂縫，斜拉破壞，脆性破壞，應盡量避免使用。Hn/h02：臨界斜裂縫粘結撕裂裂縫剪壓區(qū)混凝土壓碎(有時粘結破壞）Hn/h0 5，粘結破壞5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算一.偏心受壓構件斜截面受剪承載力的計算 3.計算公式 ：計算截面的剪跨比對各類結構的框架柱，宜取=M/Vh0; 對框架結構中的框架柱，假設反彎點在柱高中點，=Hn/2h0; 13。對其它偏心受壓構件，當承受均布荷載時， =1.5; 當承受集中荷載時，=a/h0, 1.53。5.10偏心受力構件斜截面受剪承載力的計算一.偏心受壓

45、構件斜截面受剪承載力的計算 3.計算公式N0.3fcA時，取N0.3fcA 按構造配置箍筋矩形截面偏心受壓構件截面限制條件同前當hw/b4時：V 0.25c fcbh0斜截面承載力的計算例題-4有一鋼筋混凝土框架結構的框架柱，凈高Hn=3.0m，截面尺寸bh=400mm500mm；混凝土強度等級為C30，箍筋為HPB235級鋼筋；柱端作用軸向壓力的設計值N=950kN，剪力設計值V=250kN。解：（1）復核截面尺寸 截面尺寸合適。斜截面承載力的計算例題-4有一鋼筋混凝土框架結構的框架柱，凈高Hn=3.0m，截面尺寸bh=400mm500mm；混凝土強度等級為C30，箍筋為HPB235級鋼筋；

46、柱端作用軸向壓力的設計值N=950kN，剪力設計值V=250kN。解：（1）復核截面尺寸（2）驗算是否需按計算配置箍筋 取斜截面承載力的計算例題-4有一鋼筋混凝土框架結構的框架柱，凈高Hn=3.0m，截面尺寸bh=400mm500mm；混凝土強度等級為C30，箍筋為HPB235級鋼筋；柱端作用軸向壓力的設計值N=950kN，剪力設計值V=250kN。解：（1）復核截面尺寸（2）驗算是否需按計算配置箍筋 需按計算配置箍筋。斜截面承載力的計算例題-4有一鋼筋混凝土框架結構的框架柱，凈高Hn=3.0m，截面尺寸bh=400mm500mm；混凝土強度等級為C30，箍筋為HPB235級鋼筋；柱端作用軸向壓力的設計值N=950kN，剪力設計值V=250kN。解：（1）復核截面尺寸（2）驗算是否