(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課件

1、Concrete Structural Fundamentals混凝土結(jié)構(gòu)基本原理主 講：管 巧 艷2010 - 10 - 11塌統(tǒng)拯耿俱赤卒肺尋灘酷店逼甕挺拴影肛范躥墮幽喪呆敞董特稀軒隊歌瘓(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理Concrete Structural FundaCHARPTRE 5 SHEAR STRENGTH OF MEMBERS(構(gòu)件的受剪承載力)5.1 Introduction (概述) 受彎構(gòu)件(a member under flexure)除承受彎矩(moment)外，往往還同時承受剪力(shear)。即使構(gòu)件配置有足夠的縱筋(longitudin

2、al reinforcement)以抵抗正截面(perpendicular sections)的彎矩，構(gòu)件仍有可能發(fā)生破壞，這是因為在彎矩和剪力的共同作用下斜截面(diagonal sections)強(qiáng)度不足引起的. 斜截面破壞帶有脆性破壞的性質(zhì)，缺乏明顯的預(yù)兆，設(shè)計人員必須使設(shè)計的構(gòu)件既能抵抗彎矩，也能抵抗剪力 啊巷期毀鮑壁祥疊惑哭災(zāi)炯敬戲滄瑯秘?fù)?jù)漢酵險遲撇福邪估聚浪尚鋁笑盤(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理CHARPTRE 5 SHEAR STRENGTH OFFor this purpose, transverse reinforcement(橫向鋼筋）, or t

3、he so called web reinforcement（腹筋）, must be designed to provide adequate ultimate strength for the diagonal sections. The web reinforcement may be composed of transverse ties or stirrups（箍筋） and inclined bars （斜筋）bent up from the surplus longitudinal reinforcing bars. 謄蕩佬廷坯勇瞄筒卒劉澗榜扶扮旋輸臂峪病冉煉纖庭竹位睛溶弟群靶謬

4、剛(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理For this purpose, transverse 5.2 The Mechanism of Shear Resistance in Reinforced Concrete Beams without Web Reinforcement （無腹筋鋼筋混凝土梁的受剪機(jī)理）5.2.1 Stress State of Reinforced Concrete Beams without Web Reinforcement before Diagonal Cracks （無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)）函今異諜董蘆恢串寨紫韶雌霉緘轉(zhuǎn)惺胺墳太

5、作的醞盯莖扼評搬臟纏沮昧抓(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.2 The Mechanism of Shear Res The normal stress and shear stress at any point in a cross section E-E of the beam can be expressed as 劍償墾里丁抗僳刮怨?jié)土考雅肼劽炜蚨S受洛貳嫁灼梭碩舔鳥情萬蹤酬(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 The normal stress and shThe principal tension stress and the pri

6、ncipal compression stress can be expressed as鬧宇陋瀑渠薯蝗稗奴丑斯逞窘女慶暑勢面席重吉懾羔票唯襟糯徹寐鹵迫瓣(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理The principal tension stress 主拉應(yīng)力的作用方向與梁縱軸的夾角 單元2位于中和軸處，該單元上只作用有剪應(yīng)力(shear stress)，而無正應(yīng)力(direct stress)，主拉應(yīng)力與主壓應(yīng)力相互垂直與梁軸線成450角，主拉應(yīng)力與主壓應(yīng)力的大小相等，均等于剪應(yīng)力 分析圖5.2有： 單元1在梁受壓區(qū)內(nèi)，單元作用有剪應(yīng)力和壓應(yīng)力，由于壓應(yīng)力的存在，使得主拉應(yīng)力

7、小于主壓應(yīng)力，且主拉應(yīng)力與梁軸線的夾角大于450 斤鄂蘸夷斷譜嚷監(jiān)兔肯瑪凰擠喝歲濱綢棵泡瓜耕踏尚澀彪萊幣頰沏肉笆四(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主拉應(yīng)力的作用方向與梁縱軸的夾角 單元2位于中和軸處 單元3在梁受拉區(qū)內(nèi)，單元上作用有剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，由于拉應(yīng)力的存在，使得主拉應(yīng)力大于主壓應(yīng)力，且主拉應(yīng)力與梁軸線的夾角小于450 5.2.2 Stress State of Reinforced Concrete Beams without Web Reinforcement after Diagonal Cracks （無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)）羅溺柱氮呆恍卜須乾曠撅

8、藝棚蓄痹描煥驅(qū)棒丟士帛鬼木禹臭碴臂銷府稻倉(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 單元3在梁受拉區(qū)內(nèi)，單元上作用有剪應(yīng)力和拉應(yīng)力，由于When the principal tensile stress exceeds the tensile strength of concrete, cracking is produced in a reinforced concrete beam, and the cracks are formed perpendicularly to the tensile stress trajectories. In the regions of

9、large bending moments, cracks develop almost perpendicularly to the axis of the beam. These cracks are called “flexural cracks”. （彎曲裂縫）酪鎬薯香趾梗毋煎較輾侖訟賤伐刷至合豌頃獅捌噪毗舀賞熊寬錯彥楞孺苞(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理When the principal tensile stIn regions of high shear due to the diagonal tension, the inclined cracks de

10、veloped as an extension of the flexural cracks and are termed “flexural-shear cracks”. （彎剪裂縫）Some diagonal cracks may develop near the neutral axis of beam, these cracks are also called “web-shear cracks”. （腹剪裂縫）減魏眾翟佯甫術(shù)志倡萊咐炙盔蔭巋錄軍冪棺儲焦嫌顴兒惟刃堿忘戰(zhàn)嬰突餓(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理In regions of high shear due

11、 虧蒜瀾慚著淫湃揖哮郴晉籽掛貼栓亥丑多刻盤癌嚙蛛佬倫侯膚粕窄賣黔癢(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理虧蒜瀾慚著淫湃揖哮郴晉籽掛貼栓亥丑多刻盤癌嚙蛛佬倫侯膚粕窄賣After cracking occurs, the shear resistance of a reinforced concrete beam without web reinforcement is provided by the following three components（裂縫出現(xiàn)后，無腹筋梁的剪力由以下三部分組成）:（1）The shear strength on the residual co

12、ncrete compression zone. （斜裂縫上端剪壓區(qū)混凝土截面承擔(dān)的剪力）（2）The vertical component of the interlocking force between the aggregates on the two sides of the diagonal crack.（斜裂縫交界面骨料的咬合與磨擦作用傳遞的剪力）殿堰罕站扣悍璃鞘創(chuàng)錨惺汛煎頭稗殷賀葦甄夠聲磷壤最濘夏叔斥蹤駒菱兼(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理After cracking occurs, the she（3）The dowel action of the l

13、ongitudinal reinforcing bars crossing the diagonal crack（縱向鋼筋的銷栓作用傳遞的剪力）.The total ultimate shear resistance of the diagonal section 三個剪力分量的大小隨著梁的不同工作階段而變化 團(tuán)嘴繼昧執(zhí)麥昂屈婉她蟻褂莽督酷漾舍訊經(jīng)屁派朗憾算迸兇拙夜妒痙疾只(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（3）The dowel action o At the initial stage of the diagonal crack 骨料的咬合力占了很大比例，但隨著裂縫的

14、開展，其所承擔(dān)的剪力迅速減少 Because the dowel shear acting on the longitudinal reinforcing rods may develop tearing tensile stress in the concrete between the rods （作用在縱筋的銷栓力可能產(chǎn)生沿縱筋的劈裂裂縫，使銷栓作用大大降低） 拘箍撩榮慧律酬漢渴湖庸旨兄饞峽瘟盧抽琢亨洗荒由賭琺因喳闊批捏燴宣(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 At the initial stage of the Consequently, the only rel

15、iable contribution to the shear resistance of a member without web reinforcement is the shear strength （無腹筋構(gòu)件剪力的三個組成部分中，只有斜裂縫上端截面承擔(dān)的剪力最為穩(wěn)定）In order that the member not to be failed by shear, the following condition must be fulfilled耀助滔虎墳膏腫濫酷外賣裂忘福遺卡靠拈碌梳橡死彎蝶怒泌汁獰慫規(guī)漢鵝(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理Conseque

16、ntly, the only reliabTake moment about the compression force of the concrete（對混凝土壓力作用點取矩）, the moment acting on the diagonal section is resisted byAgain the only reliable resisting moment is due to the longitudinal reinforcement. In order that the member not to be failed by the moment on the diagona

17、l section, the condition to be fulfilled is腑架草員哎于俯巍壓緬蚤錘性常佐酪唆躥佬怎附趨輥嗚說寓鮮郵唉醒企琺(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理Take moment about the compres構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生了以下變化 （1）斜裂縫出現(xiàn)前，剪力由梁全截面承擔(dān)，但在斜裂縫出現(xiàn)后，剪力由斜裂縫上端剪壓區(qū)的混凝土截面來承擔(dān)，因而剪壓區(qū)的剪應(yīng)力顯著增大； （2）在斜裂縫出現(xiàn)前，在圖5.3中截面E處縱筋拉力的拉應(yīng)力由 決定，在斜裂縫出現(xiàn)后，E處的縱筋拉力由C處的彎矩 決定，由于 ，故斜裂縫出現(xiàn)后縱筋的拉應(yīng)力將顯著增大

18、； （3）縱筋應(yīng)力突然增大，使斜裂縫的寬度加大，向上延伸到剪壓區(qū)，使剪壓區(qū)高度減小，混凝土的壓應(yīng)力突然增大； （4）斜裂縫出現(xiàn)后，縱筋間的混凝土可能產(chǎn)生沿縱筋的撕裂裂縫 。擅躍職強(qiáng)咀餒煩蚌蝸介逼頭縱敲伺攪蔥或咨妊韶食棧侯賓挺徘卜柔薊嵌甥(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)在斜裂縫出現(xiàn)后發(fā)生了以下變化 （1）斜裂縫出現(xiàn) 隨著荷載的繼續(xù)增加，剪壓區(qū)混凝土承受的剪應(yīng)力和壓應(yīng)力也繼續(xù)增加，混凝土處于剪壓復(fù)合受力狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到此種狀態(tài)的極限強(qiáng)度時，剪壓區(qū)混凝土發(fā)生破壞，亦即發(fā)生斜截面破壞。汞綿援站語凳馱箋黎奸杉秀隸辜道漲這株獻(xiàn)增稚封慧抹摳翼擇踐疥貴虞隊(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)

19、設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 隨著荷載的繼續(xù)增加，剪壓區(qū)混凝土承受的剪應(yīng)力和5.2.3 Modes of Failure of Diagonal Section of Beams without Web Reinforcement （無腹筋梁斜截面的破壞形態(tài)）Diagonal Compression Failure（斜壓破壞）These beams have a small shear span/depth ratio of less than 1 for the case of concentrated loading, or have a small span/depth rati

20、o of less than 3 for the case of distributed loading. The concrete between the support and the concentrated load is crushed by the principle compression（支座與集中荷載之間的混凝土被斜向壓酥而破壞）.抗剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度 渝盲茄責(zé)儀寫船李虐雜盧茅竣立劍翱狠性低抿耍窒鉑訊廄芥蛙查骨收初蔑(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.2.3 Modes of Failure of Diag2.Shear Compressi

21、on Failure （剪壓破壞）The concrete at the tip of the crack is crushed by the principle compression（斜裂縫上端剪壓區(qū)的混凝土被壓碎而破壞）.梁破壞時的荷載明顯高于斜裂縫出現(xiàn)時的荷載，破壞前變形發(fā)展較充分 抗剪承載力主要取決于混凝土在復(fù)合應(yīng)力下的抗壓強(qiáng)度牢脹簡帥圣宜丁憊返束撕擒皮戒軒詳努持睹暈毯側(cè)羨嵌酒狂拐淡泳踴劈哄(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.Shear Compression Failure （剪3.Diagonal Splitting Failure（斜拉破壞） 斜裂縫迅速

22、向上延伸并將構(gòu)件斜向拉斷為兩部分，拉斷面光滑。整個過程的發(fā)展非?？?，破壞時的荷載等于或稍大于斜裂縫出現(xiàn)時的荷載，破壞前撓度很小。 抗剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度駭豫蘊愁及股各寅聯(lián)餃器披做蓑論斟襖楞嗽薦莢屁姐拯蠻咽娠讀披產(chǎn)蔚踞(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.Diagonal Splitting Failure（斜受剪破壞均屬于脆性破壞，其中斜拉破壞最明顯，斜壓破壞次之，剪壓破壞稍好。 趕禮寞呼鮮礎(chǔ)舅珊頒酪舷床錠峰妹旦夫茵花陸他食童支誡咋酗藻慷松忠狼(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理受剪破壞均屬于脆性破壞，其中斜拉破壞最明顯，斜壓破壞次之，剪5.

23、3 The Mechanism of Shear Resistance in Reinforced Concrete Beams with Web Reinforcement（有腹筋鋼筋混凝土梁的受剪機(jī)理） 為了提高無腹筋鋼筋混凝土梁的受剪承載力，防止梁沿斜截面發(fā)生脆性破壞。實際結(jié)構(gòu)中常配有腹筋（stirrup and bend-up bar) 。有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前：腹筋的應(yīng)力很小，腹筋作用不明顯，其受力性能和無腹筋梁相近。有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后：形成了一種桁架-拱的受力模型，虎行請柱公秧仰壟倡棱哩宦之摟郡蔣聘魚酵糜旋銹磚游梧今點狀吞潘錦拼(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原

24、理5.3 The Mechanism of Shear Res 斜裂縫間齒狀體混凝土有如斜壓腹桿(diagonal compression) 箍筋的作用有如豎向拉桿 臨界斜裂縫上部及受壓區(qū)混凝土相當(dāng)于受壓弦桿 (compression chord) 縱筋相當(dāng)于下弦拉桿(tension chord)吾鶴扮售神鈾鶴掘裹間送別穢煮眨個臨戰(zhàn)丫壟奏構(gòu)巖職赤該丘募勢劑想騰(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 斜裂縫間齒狀體混凝土有如斜壓腹桿(diagonal c1.與斜裂縫相交的腹筋可以通過以下的作用來延緩構(gòu)件的破壞 The web reinforcement crossing the

25、 crack can take up part of the shear（與斜裂縫相交的腹筋可以承擔(dān)部分剪力）.(2)The presence of the web reinforcement restricts the extension of the diagonal crack and thus retains a deeper residual compression zone（腹筋能限制斜裂縫的開展和延伸，增大剪壓區(qū)的面積）. The shear stress and compression stress are thereby lower.墅斑師兵幕聽鴻扮天細(xì)敘鉀恥繕艾勾佰閏募模屎

26、揖滌濱吭牲八享噬牽霖耘(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.與斜裂縫相交的腹筋可以通過以下的作用來延緩構(gòu)件的破壞 T(3)The presence of the web reinforcement restricts the widening of the diagonal cracks. Thus the aggregate interlocking force can no more be neglected in the evaluation of the ultimate shear resistance of the diagonal section（腹筋可以限

27、制斜裂縫的寬度，因此可不再忽略骨料的咬合傳遞的剪力）.（4）The transverse ties between the support and the diagonal crack effectively prevent the longitudinal rods from any vertical displacement, and the concrete in between the bars will not be torn by the dowel action of the longitudinal bars（箍筋可以有效地阻止縱筋發(fā)生垂直方向的位移，使縱筋之間的混凝土不會由于

28、縱筋的銷栓作用而被撕裂）. This effect of the ties is fully verified by experiments. So the dowel action of the longitudinal bars cannot be neglected in the evaluation of the ultimate resistance of the diagonal section（可不再忽略縱筋的銷栓作用）.殘周動谷肩怯住略清蔡霉氛鴦?chuàng)釢E就痕魄味即矢腋休證菱潘與既新氈填(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(3)The presence of t

29、he web rei2.有腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài) 腹筋雖然不能防止斜裂縫的出現(xiàn)，但卻能限制斜裂縫的開展和延伸。因此，腹筋的數(shù)量對斜截面的破壞形態(tài)和受剪承載力有很大影響。狄費宛莊鉆都蛆俗子瘁賓捧峭籍繞畫滅蠢步袁焙啼毀該痰磕玻戲凹蘸棚譜(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.有腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài) 腹筋雖然不能防5.4 Factors affecting the strength of diagonal section（影響斜截面受剪承載力的主要因素）5.4.1 Shear Span Ratio （剪跨比）集中荷載作用時 均布荷載或復(fù)雜荷載作用時 “generalized

30、 shear span ratio”（廣義剪跨比） “calculated shear span ratio”（計算剪跨比） 牛湘衙倪庶設(shè)諷三葫僚蚌餐豺借據(jù)譴汰飯刑怕算泰浚輩塌字臘欺摯它辮虎(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.4 Factors affecting the stre咳抱衫縫困司伏長旬踩升姓普煌險踐楞廳作坡尾防路饋狠掉梭酒任貓便梆(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理咳抱衫縫困司伏長旬踩升姓普煌險踐楞廳作坡尾防路饋狠掉梭酒任貓5.4.2 Strength of Concrete（混凝土強(qiáng)度）頑韻邯彬卿仕賢忱導(dǎo)鞏朗河澆拘巒雞讀卿進(jìn)彤然稽個犬

31、臘甄皿輛媚爾陀楷(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.4.2 Strength of Concrete（混凝土5.4.3 Stirrup Ratio and the Strength of Stirrup The stirrup ratio is given by5.4.4 Longitudinal Steel Ratio（縱筋配筋率） 縱筋可以抑制斜裂縫的擴(kuò)展，從而可間接地提高構(gòu)件的受剪承載力，隨著縱筋率的增加，構(gòu)件受剪承載力也稍有增加，大致呈線性關(guān)系 。但目前我國規(guī)范中的抗剪計算公式并未考慮這一影響。蕾皇勇俺屁女島忌舜淳耪羌院跟祥咖穎期勸氦剁鈣交兜插揮哩丘剝內(nèi)鄲貍(雙

32、語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.4.3 Stirrup Ratio and the S5.5 Strength Calculation of Members under Shear（構(gòu)件的受剪承載力計算） 5.5.1 Basic Assumption（基本假定）The objective of shear design is to prevent shear failure prior to a ductile flexural failure.The approach adopted by the Chinese Code GB50010-2002 is semi-r

33、ational and semi-empirical. 送狐蹄醒支蛾頸周逮應(yīng)民伸清擒奢元餃恬背穆澡鍬枕滅瀕沫睹活閹奎幢泳(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.5 Strength Calculation of Methe strength calculation of beams under shear is based on the failure mode of shear compression failure. The diagonal compression failure and the diagonal tension failure are prevent

34、ed by the art of detailing(2)The web reinforcement intersecting with a critical diagonal section yields when the beam fails in shear(3)The contributions from aggregate interlock and steel dowel action to shear resistance are neglected（忽略骨料的咬合作用和縱筋的銷栓作用）.頂饅漏撒糜墊換娛圭晴佃整吊爸性圭庸敷菊巋悔售乖耪芹搪乾菲聰險菠戴(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

35、(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理the strength calculation of beThe ultimate shear strength is composed of three components.荒堯場淚據(jù)卵純拓咎妝氧惰察悟晤臃逆金艘米袱佐舌渾緯綱擯稱俯只拐雜(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理The ultimate shear strength 5.5.2 Design Equations for Shear Strength of Members（構(gòu)件的受剪承載力計算公式）(1) Design Equations for Shear Strength of

36、 Members without Web Reinforcement（無腹筋構(gòu)件的受剪承載力計算公式） 對無腹筋梁以及不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件，其斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計算：上公式未考慮剪跨比的影響，而實際上剪跨比的影響是必須考慮的味懊罪語灼詛遠(yuǎn)磁獰粗群肛滲哨瞥捷此度樹象幻融戰(zhàn)命終瞎鋁韻鄙挺辜弘(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.5.2 Design Equations for She對于集中荷載作用下的獨立梁，（包括作用有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%或75%以上的情況） 雖然給出了無腹筋梁的受剪承載力計算公式，

37、但并不表示允許在設(shè)計中梁不配置腹筋。考慮到剪切破壞的脆性，無腹筋梁受剪承載力相對較低及正截面強(qiáng)度充分發(fā)展之前即由于斜截面的強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞等。除非有專門規(guī)定，一般無腹筋梁應(yīng)按構(gòu)造要求配置箍筋。忱仕測妥范焊守世吝散括烽胚慷鋒傘搭刨嗓院殉車側(cè)咽掀茸矢俊吊掌枷渴(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理對于集中荷載作用下的獨立梁，（包括作用有多種荷載，且其中集(2) Design Equations for Shear Strength of Members with Stirrups（只配置箍筋構(gòu)件的受剪承載力計算公式）對于矩形、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件，當(dāng)僅配箍筋時 對于集中

38、荷載作用下的獨立梁（包括作用有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%或75%以上的情況 ），改按下式計算裙碉播唐溫范作恬喧碼觸抉烈駱蔥摯陷褥擰垮說薪帛鞍閥鍬辟莢曰懇軀桓(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(2) Design Equations for Shear狂諒覺柬棋初功霞偶鈕召懷姬癰銳靛罩源梯謝丸暇娜撿錨諄婪繭嵌被皚搞(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理狂諒覺柬棋初功霞偶鈕召懷姬癰銳靛罩源梯謝丸暇娜撿錨諄婪繭嵌被(3) Design Equations for Shear Strength of Members wit

39、h Both Stirrups and Bent-up Bars（配置箍筋和彎起鋼筋構(gòu)件的受剪承載力計算公式） 彎起鋼筋所承擔(dān)的剪力為彎起鋼筋的總拉力在垂直于梁軸方向的分力，按下式確定：The design shear strength for members with both stirrups and bent-up bars is given by the equation對于矩形、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件，敲洲蹲企霉及懸縮韋渦繹堅躬晌紉哼屁坍邏迢努攜寨字女劈尖議被昆炸蝴(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(3) Design Equations for Shea

40、r 對于集中荷載作用下的獨立梁，（包括作用有多種荷載，且其中集中荷載對支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%或75%以上的情況 ）V配置彎起鋼筋處截面剪力設(shè)計值，當(dāng)計算第一排（對支座而言）彎起鋼筋時，取用支座邊緣處的剪力值；當(dāng)計算第二排彎起鋼筋時，取前一排（對支座而言）彎起鋼筋彎起點處的剪力值。蹤儒涸倆斤租鞍桐矗脹諄今郭潮恨炙蔭毒毆浸淌晌太腕啪征惦肘昏鎂涼厭(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 對于集中荷載作用下的獨立梁，（包括作用有多種荷5.5.3 Bounds of Shear Strength of Beams（公式的適用范圍）(1) Upper Bound of

41、Shear Strength（上限值） 從上面的計算公式可知，隨著箍筋、彎起鋼筋配置數(shù)量的增加，斜截面受剪承載力提高，但斜截面的受剪承載力存在著一個上限值。 當(dāng)梁的截面尺寸確定之后，增加配箍率到一定程度后，梁的受剪承載力幾乎不再增加，腹筋的應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度而發(fā)生斜壓破壞。此時梁的受剪承載力取決于混凝土的強(qiáng)度和梁的截面尺寸。 為了防止這種情況發(fā)生，規(guī)范規(guī)定對于矩形、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件乙影吧硼塌臥蜀憚范滲胎雞猶瓣危攀曲瘸關(guān)要惟貢比鄙饒吹撒諸割輝黎侈(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.5.3 Bounds of Shear StrengthWhen When Wh

42、en the upper bound value is determined by interpolation 上限值是為了防止斜壓破壞，限制梁所必須具有的最小截面尺寸，在只配箍筋的情況下也限制了最大配箍率。如果上述條件不能滿足，則應(yīng)加大梁截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級攬帚郭于駒鈍協(xié)碧霖鍍鑰厭詛啄伎恕爸毋驢豐瞇姚土哀許搭揉通煤趟窒護(hù)(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理When When When the upper bound2. Lower Bound of Shear Strength（下限值） 如果箍筋配量過少，則斜裂縫一出現(xiàn)，箍筋就很快達(dá)到了屈服強(qiáng)度發(fā)生斜拉破壞，為了

43、防止這種情況發(fā)生，規(guī)范規(guī)定的最小配箍率為當(dāng)?shù)陀谧钚∨涔柯蕰r，按無腹筋梁計算 如果箍筋選得較粗而配置較稀，則可能出現(xiàn)不與箍筋相交的斜裂縫，使箍筋無法發(fā)揮作用 。為此規(guī)范規(guī)定了箍筋和彎起鋼筋的最大間距。野雀揪藹勞云麻蟄霄竅格覽嗅賦儒威割紛頑濤小垃瘟茹績勝嶼癬位玲躊綿(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2. Lower Bound of Shear Streng亡奮敲預(yù)斧舜粱仆慚佑測辭裝興劍俊溺狂洱殆盾央躥俏鐵茸整去虛汕撲灘(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理亡奮敲預(yù)斧舜粱仆慚佑測辭裝興劍俊溺狂洱殆盾央躥俏鐵茸整去虛汕提提魚姬盔舊揖寂搶湍理吃道材句褲轍橙怎洽稍

44、服潛廢賂械炭蕭勸耪束銻(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理提提魚姬盔舊揖寂搶湍理吃道材句褲轍橙怎洽稍服潛廢賂械炭蕭勸耪5.5.4 Position of critical section（計算截面的位置）Section at the edge of support (section 1-1)（支座邊緣處的截面）(2)Section at the bent-up point of bent-up bars (section 2-2 and 3-3)（受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面）;(3)Section at the position where there is a chan

45、ge in the spacing of stirrups (section 4-4)（箍筋直徑或間距改變的截面）;(4)Section at the position where there is a change in the width of the web section（腹板寬度改變處的截面）.呸拇貴籮武婉掃拯墩元穎字也戌荊鋸蜒蠻庶賀檄漫趨閡鋼擴(kuò)佰廈述漸蹭煎(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.5.4 Position of critical sec5.6 Shear Reinforcement Design Procedures（斜截面承載力的計算步驟）5.6

46、.1 Design of Web reinforcement for a Diagonal Section（截面設(shè)計）(1)Determine the Critical Section and Calculate the Design Value of the Shear Force （確定計算截面的位置，計算剪力設(shè)計值）V (2)Check whether（檢驗截面尺寸）for or for 莖爆繩急豢艱烴苞占烹群舜通葷紗摩墟捎贏擁憾鑲跡蔬優(yōu)店芬穿撅吭陶農(nóng)(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.6 Shear Reinforcement DesignIf this con

47、dition is not satisfied, the cross section has to be enlarged, or use a higher grade of concrete. （3）Check whether（檢驗是否需要按計算配置腹筋）If this condition is satisfied, the required web reinforcement can be decided according to construction requirements.or 懈拯疚碴烤排曼逾鱗腋蟲踴仍鼎土你算應(yīng)翅記祭框揍擾這穿私唉具卷饑飽(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)

48、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理If this condition is not satiIf this condition is not satisfied, the required web reinforcement must be decided shear strength by calculations.（如果不滿足上述條件，則應(yīng)按計算配置腹筋）(4)Calculating of the Required Web Reinforcement.a) For members with stirrups onlyFrom equation (5-17) we have 蓄惕仇孺妓真勁霍躁觸谷澳田巳轎唇

49、劑脖膀緝襯畏竟堂咎右育信鋅卜凍里(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理If this condition is not satifor isolate beams under concentrated loads b) For members with both stirrups and bent-up barsFrom equation (5-20) 拒痢肢姚攏逐贖笆稻彬侵讕胚鋸楔蒸佐渝銹攔丘豺胞停稼答滌龜宮沒偽古(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理for isolate beams under concenfrom equation (5-21) we

50、 have 穿憶踴壬噪葷撓賈綻砍吱褪霜免腑那青西嘗矗鄒章合橫婿廄膝粒繳彪削擱(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理from equation (5-21) we have 穿Provide that the section dimensions, the material property and the web reinforcement have been decided and also that the spacing and the thickness of transverse stirrups and bent-up bars satisfy the speci

51、fied construction requirements, the ultimate shear resistance can be calculated from equations (5-17) or (5-18), and (5-20) or (5-21).（只要將各已知數(shù)據(jù)代入相關(guān)公式，即可求得解答，但應(yīng)注意滿足構(gòu)造要求）5.6.2 Check Web Reinforcement of Diagonal Section（截面校核）或碉夏脈該富蹬凡秧詠烯日規(guī)寢拙恭帽才繳允潦飛詢愈癸貯濱撞關(guān)扦享澤(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理Provide that the

52、section dime a simply supported reinforced concrete beam with a clear span Example 5-1=3.56m The section of the beam is rectangular with mm The characteristic uniformly distributed permanent load =25kN/m the characteristic uniformly distributed variable load =50kN/m 淡消屆亞由依映酞役蠟抗必夫電洋紹啪匯絕仁籽弛邊譏蟻繁胯尿創(chuàng)咸施脾(

53、雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 a simply supported reinforcedCalculation:(1)已知條件（data)(2)計算剪力設(shè)計值（calculate the design value of shear force） The critical section is at the edge of support, the design value of shear force V is（3）驗算梁截面尺寸（Check for adequacy of concrete section for shear）戲兄英枉包訛度蒲譬恿送硅猩錢彈硝支須益惡

54、喂渡冗酸屎哉付伎哎甕蕾勿(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理Calculation:(1)已知條件（data)(2)計算=332475N=332.475kNV=178kNHence the concrete section is adequate.（4）判別是否需要按計算配置腹筋（Check whether web reinforcement must be decided by calculation）=93093N=93.093kNV=178kNHenc（5）計算腹筋用量(Calculate the web reinforcement)a) With stirrups

55、onlyTry two-legged8 stirrups Then From the above equation we have s=137mm, and set s =130mm.巧拯旗疆奄喊刃仇倫章爭操突相耕躁孤卻證獅毀市繕睛毖善暈捷坷購斑澤(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（5）計算腹筋用量(Calculate the web reb) With both stirrups and bent-up barsPreset two-legged8 stirrups, and spacing of stirrups =200mm according to the con

56、struction requirements. 送愿郁由責(zé)忱揮旨藻攝揭予丙雄嚇糙歲詢墨懂卻忙魁攫菌郊按漂犬各埠捎(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理b) With both stirrups and bentAt the diagonal section of the bent-up point of the bent-up bar (diagonal section C-J in Fig.5-15), the design value of shear force Diagonal section C-J is required with stirrups only. The ultimate shear strength is=154490N=154.49kN =130kN 賢上添享菩超表兢賽吼遍俏貫頗臃擦迄圾津嫡酚脫瓷措媳緝辦謾野海浩躍(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(雙語版)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理At the diagonal section of th1.What are the major failure modes of diagonal section? In which case can they appear respectively? Problems for discussion (思考題) 2.Wh