第六章-斜截面承載力計(jì)算-砼結(jié)構(gòu)原理課件

第六章斜截面承載力計(jì)算DiagonalSection7/20/20231６.1概述

在主要承受彎矩的區(qū)段內(nèi)，產(chǎn)生正截面受彎破壞；而在剪力和彎矩共同作用的支座附近區(qū)段內(nèi)，則會(huì)產(chǎn)生斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞。純彎段剪彎段剪彎段“強(qiáng)剪弱彎”7/20/202326.2無(wú)腹筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算6.2.1斜裂縫對(duì)梁受力狀態(tài)的影響

★斜裂縫出現(xiàn)后，受剪面積的減小使受壓區(qū)混凝土剪力增大(剪壓區(qū))7/20/20235★斜裂縫出現(xiàn)后，受剪面積的減小使受壓區(qū)混凝土剪力增大(剪壓區(qū))★斜裂縫出現(xiàn)前，支座附近截面a-a的鋼筋應(yīng)力ss與Ma成正比；MaMb6.2無(wú)腹筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算6.2.1斜裂縫對(duì)梁受力狀態(tài)的影響

7/20/20236★斜裂縫出現(xiàn)后，受剪面積的減小使受壓區(qū)混凝土剪力增大(剪壓區(qū))★斜裂縫出現(xiàn)前，支座附近截面a-a的鋼筋應(yīng)力ss與Ma成正比★斜裂縫出現(xiàn)后，截面a-a

的鋼筋應(yīng)力ss取決于臨界斜裂縫頂點(diǎn)截面b-b處的Mb，即與Mb成正比?！镆虼耍绷芽p出現(xiàn)使支座附近的ss與跨中截面的ss相近，這對(duì)縱筋的錨固提出更高的要求。★同時(shí)，銷(xiāo)栓作用Vd使縱筋周?chē)幕炷廉a(chǎn)生撕裂裂縫，削弱混凝土對(duì)縱筋的錨固作用?！锪河稍瓉?lái)的梁傳力機(jī)制變成拉桿拱傳力機(jī)制6.2無(wú)腹筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算6.2.1斜裂縫對(duì)梁受力狀態(tài)的影響

7/20/202376.2.2荷載傳遞機(jī)構(gòu)

LoadTransferMechanism

梁機(jī)構(gòu)拱機(jī)構(gòu)7/20/202386.2.3無(wú)腹筋梁的剪切破壞狀態(tài)

ShearFailureMode對(duì)集中荷載作用簡(jiǎn)支梁剪跨比Shearspanratioh0a計(jì)算剪跨比對(duì)均布荷載作用簡(jiǎn)支梁無(wú)腹筋梁的剪切破壞的三種形式與l有關(guān)7/20/20239（l>3）■剪跨比l較大，主壓應(yīng)力角度較小，拱作用較小?！?/p>

剪力主要依靠拉應(yīng)力（梁作用）傳遞到支座，■一旦出現(xiàn)斜裂縫，就很快形成臨界斜裂縫，荷載傳遞路線被切斷，承載力急劇下降，脆性性質(zhì)顯著。■破壞是由于混凝土（斜向）拉壞引起的，稱(chēng)為斜拉破壞?！?/p>

斜拉傳力機(jī)構(gòu)，取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。Pf斜拉破壞diagonaltensionfailure7/20/202310■最后，拱頂處混凝土在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下，達(dá)到混凝土的復(fù)合受力下的強(qiáng)度而破壞?！霾糠止白饔?，部分斜拉傳遞，取決于混凝土的復(fù)合應(yīng)力下（剪壓）的強(qiáng)度。Pf◆（1<l<3）■剪跨比較小，有一定拱作用

■斜裂縫出現(xiàn)后，部分荷載通過(guò)拱作用傳遞到支座，承載力沒(méi)有很快喪失，荷載可以繼續(xù)增加，并出現(xiàn)其它斜裂縫。剪壓破壞shearcompressionfailure7/20/202311◆（l<1）■剪跨比很小，拱作用很大。荷載主要通過(guò)拱作用傳遞到支座。■主壓應(yīng)力的方向沿支座與荷載作用點(diǎn)的連線。■最后拱上混凝土在斜向壓應(yīng)力的作用下受壓破壞?！鲂眽簜髁C(jī)構(gòu)，取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。Pf斜壓破壞diagonalcompressionfailure7/20/202312無(wú)腹筋梁的受剪破壞都是脆性的

斜拉破壞為受拉脆性破壞，脆性性質(zhì)最顯著；

斜壓破壞為受壓脆性破壞；

剪壓破壞界于受拉和受壓脆性破壞之間。不同破壞形態(tài)的原因主要是由于傳力路徑的變化引起應(yīng)力狀態(tài)的不同而產(chǎn)生的。習(xí)題7/20/2023136.2.4影響受剪承載力的因素⑴剪跨比l

◆影響荷載傳遞機(jī)構(gòu)，從而直接影響到梁中的應(yīng)力狀態(tài)◆剪跨比l大，荷載主要依靠拉應(yīng)力傳遞到支座◆剪跨比l小，荷載主要依靠壓應(yīng)力傳遞到支座7/20/2023147/20/2023157/20/202316間接加載，由于荷載傳遞方式的改變，即荷載通過(guò)橫梁上部拉應(yīng)力向支座傳遞，這樣即使在名義剪跨比較小時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生斜拉破壞。加載方式7/20/202317⑵混凝土強(qiáng)度◆剪切破壞是由于混凝土達(dá)到復(fù)合應(yīng)力（剪壓）狀態(tài)下強(qiáng)度而發(fā)生的。所以混凝土強(qiáng)度對(duì)受剪承載力有很大的影響?！衄F(xiàn)行《規(guī)范GB50010-2002》取無(wú)腹筋梁的受剪承載力Vu與fc成正比，這在普通強(qiáng)度等級(jí)情況下近似成立。◆試驗(yàn)表明，隨著混凝土強(qiáng)度的提高，Vu與ft近似成正比?！羰聦?shí)上，斜拉破壞取決于ft，剪壓破壞也基本取決于ft，只有在剪跨比很小時(shí)的斜壓破壞取決于fc?！舳眽浩茐目烧J(rèn)為是受剪承載力的上限。7/20/2023186.2無(wú)腹筋梁的受剪性能7/20/202319⑶縱筋配筋率——縱筋配筋率越大，受壓區(qū)面積越大，受剪面積也越大，并使縱筋的銷(xiāo)栓作用也增加。同時(shí)，增大縱筋面積還可限制斜裂縫的開(kāi)展，增加斜裂縫間的骨料咬合力作用。⑷截面形狀——T形截面和工字形截面有受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，對(duì)斜拉破壞和剪壓破壞的受剪承載力有提高（20%），但對(duì)斜壓破壞的受剪承載力并沒(méi)有提高。⑸尺寸效應(yīng)——梁高度很大時(shí)，撕裂裂縫比較明顯，銷(xiāo)栓作用大大降低，斜裂縫寬度也較大，削弱了骨料咬合作用。試驗(yàn)表明，在保持參數(shù)fc、r、l相同的情況下，截面尺寸增加4倍，受剪承載力降低25%~30%。對(duì)于高度較大的梁，配置梁腹縱筋，可控制斜裂縫的開(kāi)展。配置腹筋后，尺寸效應(yīng)的影響減小。7/20/2023207/20/2023216.2.5無(wú)腹筋梁受剪承載力的計(jì)算

影響受剪承載力的因素很多，很難綜合考慮，而且受剪破壞都是脆性的?！兑?guī)范》根據(jù)大量的試驗(yàn)結(jié)果，取具有一定可靠度（95%）的偏下限經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算受剪承載力?！艟匦?、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件Vc=0.7bhbrftbh0bh為截面尺寸效應(yīng)影響系數(shù)，bh=(800/h0)1/4當(dāng)h<800mm時(shí)，取800，當(dāng)h>2000mm時(shí)，取2000

；br為計(jì)算截面位置縱向受拉鋼筋配筋率影響系數(shù)，br=(0.7+20r)。r<1.5%時(shí)，取r=1.5%；r>3%時(shí)，取r=3%。

上式相當(dāng)于受均布荷載作用的不同l0/h的簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁試驗(yàn)結(jié)果的偏下限，接近斜裂縫開(kāi)裂荷載，因此當(dāng)剪力設(shè)計(jì)值小于該值時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生受剪破壞，同時(shí)在使用荷載下一般不會(huì)出現(xiàn)斜裂縫。7/20/202322◆集中荷載作用下的獨(dú)立梁對(duì)于不與樓板整澆的獨(dú)立梁，在集中荷載下，或同時(shí)作用多種荷載時(shí)，其中集中荷載在支座截面產(chǎn)生的剪力占總剪力的75%以上時(shí)，當(dāng)剪跨比l<1.5，取l=1.5；當(dāng)l>3.0，取l=3.0，且支座到計(jì)算截面之間均應(yīng)配置箍筋。無(wú)腹筋梁的受剪破壞都是脆性的，其應(yīng)用范圍有嚴(yán)格的限制?！兑?guī)范》僅對(duì)h<150的小梁（如過(guò)梁、檁條）可采用無(wú)腹筋。7/20/202323以上無(wú)腹筋梁受剪承載力計(jì)算公式僅有理論上的意義。實(shí)際工程中無(wú)腹筋梁不允許采用。但上述公式可作為不進(jìn)行斜截面承載力驗(yàn)算的條件，但不考慮

兩個(gè)系數(shù)。6.2.6無(wú)腹筋單向板的受剪承載力《規(guī)范》中僅給出不配置箍筋和彎起鋼筋的一般單向板類(lèi)構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算公式Vc=0.7bh

ftbh0當(dāng)h0<800mm時(shí)，取h0=800mm當(dāng)h0≥2000mm時(shí)，取h0=2000mm7/20/202324

《規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)梁截面高度＞300mm時(shí)，應(yīng)沿梁全長(zhǎng)設(shè)置箍筋；當(dāng)梁截面高度=150～300mm時(shí)，可僅在構(gòu)件端部各四分之一跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋；但當(dāng)在構(gòu)件中部二分之一跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時(shí)，則應(yīng)沿梁全長(zhǎng)設(shè)置箍筋；當(dāng)梁截面高度﹤150mm時(shí)，可不設(shè)箍筋。

6.2.7無(wú)腹筋梁的構(gòu)造配筋

考慮到剪切破壞有明顯的脆性，特別是斜拉破壞，斜裂縫一旦出現(xiàn)梁即告剪壞，單靠混凝土受剪承載力是不安全的。

7/20/2023256.3.1有腹筋梁的受剪性能◆梁中配置箍筋，出現(xiàn)斜裂縫后，梁的剪力傳遞機(jī)構(gòu)由原來(lái)無(wú)腹筋梁的拉桿拱傳遞機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殍旒芘c拱的復(fù)合傳遞機(jī)構(gòu)◆斜裂縫間齒狀體混凝土有如斜壓腹桿◆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◆縱筋相當(dāng)于下弦拉桿◆箍筋將齒狀體混凝土傳來(lái)的荷載懸吊到受壓弦桿，增加了混凝土傳遞受壓的作用◆斜裂縫間的骨料咬合作用，還將一部分荷載傳遞到支座（拱作用）6.3有腹筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算

7/20/202326箍筋的作用◆

斜裂縫出現(xiàn)后，拉應(yīng)力由箍筋承擔(dān)，增強(qiáng)了梁的剪力傳遞能力；◆

箍筋控制了斜裂縫的開(kāi)展，增加了剪壓區(qū)的面積，使Vc增加，骨料咬合力Va也增加；◆吊住縱筋，延緩了撕裂裂縫的開(kāi)展，增強(qiáng)了縱筋銷(xiāo)栓作用Vd；◆箍筋參與斜截面的受彎，使斜裂縫出現(xiàn)后縱筋應(yīng)力ss的增量減小；◆

配置箍筋對(duì)斜裂縫開(kāi)裂荷載沒(méi)有影響，也不能提高斜壓破壞的承載力，即對(duì)小剪跨比情況，箍筋的上述作用很?。粚?duì)大剪跨比情況，箍筋配置如果超過(guò)某一限值，則產(chǎn)生斜壓桿壓壞，繼續(xù)增加箍筋沒(méi)有作用。7/20/2023276.3.2有腹筋梁的破壞形態(tài)

影響有腹筋梁破壞形態(tài)的主要因素有剪跨比l和配箍率rsv7/20/2023286.3.3僅配箍筋梁的斜截面受剪承載力的計(jì)算一、計(jì)算公式Vc為無(wú)腹筋梁的承載力考慮到配置箍筋后尺寸效應(yīng)的影響減小，以及縱向鋼筋的影響并不是很大，故均取bh=1，br=1。系數(shù)asv與斜裂縫水平投影長(zhǎng)度以及內(nèi)力臂z與有效高度h0的比值有關(guān)。7/20/202329矩形、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件《規(guī)范》：集中荷載作用下的獨(dú)立梁《規(guī)范》：7/20/2023306.3.4配有箍筋和彎起鋼筋當(dāng)剪力較大時(shí)，可利用縱筋彎起與斜裂縫相交來(lái)提高受剪承載力。a為彎起鋼筋與構(gòu)件軸線的夾角，一般取45~60°。7/20/202331為防止彎筋間距太大，出現(xiàn)不與彎筋相交的斜裂縫，使彎筋不能發(fā)揮作用，《規(guī)范》規(guī)定當(dāng)按計(jì)算要求配置彎筋時(shí)，前一排彎起點(diǎn)至后一排彎終點(diǎn)的距離不應(yīng)大于表中V>0.7ftbh0欄的最大箍筋間距smax的規(guī)定。6.4受剪承載力計(jì)算7/20/202332hw截面腹板高度★矩形截面取hw=h0★T形截面取hw=h0-hf'

★工形截面取hw=h-hf'

-hfb為矩形截面的寬度或T形截面和工形截面的腹板寬度◆當(dāng)配箍率超過(guò)一定值后，則在箍筋屈服前，斜壓桿混凝土已壓壞，故可取斜壓破壞作為受剪承載力的上限?！粜眽浩茐娜Q于混凝土的抗壓強(qiáng)度和截面尺寸。◆《規(guī)范》是通過(guò)控制受剪截面剪力設(shè)計(jì)值不大于斜壓破壞時(shí)的受剪承載力來(lái)防止由于配箍率而過(guò)高產(chǎn)生斜壓破壞6.3.5計(jì)算公式的適用范圍

1、截面限制條件（最小截面尺寸）當(dāng)4￡bhw時(shí)，

025.0bhfVccb￡當(dāng)63bhw時(shí)，

020.0bhfVccb￡當(dāng)64<<bhw時(shí)，采用內(nèi)插法7/20/2023332、最小配箍率及配箍構(gòu)造◆當(dāng)配箍率小于一定值時(shí)，斜裂縫出現(xiàn)后，箍筋因不能承擔(dān)斜裂縫截面混凝土退出工作釋放出來(lái)的拉應(yīng)力，而很快達(dá)到屈服，其受剪承載力與無(wú)腹筋梁基本相同。◆當(dāng)剪跨比較大時(shí)，可能產(chǎn)生斜拉破壞?！魹榉乐惯@種少筋破壞，《規(guī)范》規(guī)定當(dāng)

V>0.7ftbh0時(shí)，配箍率應(yīng)滿(mǎn)足7/20/2023347/20/2023351、斜截面受剪承載力計(jì)算位置⑴支座邊緣截面（1-1）；⑵腹板寬度改變處截面（2-2）；⑶箍筋直徑或間距改變處截面（3-3）；⑷受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面（4-4）。６.3.6斜截面受剪承載力計(jì)算7/20/2023362斜截面受剪承載力計(jì)算步驟

斜截面受剪承載力的計(jì)算按下列步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1．求內(nèi)力，繪制剪力圖；2．驗(yàn)算是否滿(mǎn)足截面限制條件，如不滿(mǎn)足，則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；3．驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置腹筋。4．計(jì)算腹筋

（1）對(duì)僅配置箍筋的梁，可按下式計(jì)算：對(duì)矩形、T形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件7/20/202337對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁

（2）同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋的梁，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和構(gòu)造要求配置箍筋確定Vcs，然后按下式計(jì)算彎起鋼筋的面積。

7/20/202338也可以根據(jù)受彎承載力的要求，先選定彎起鋼筋再按下式計(jì)算所需箍筋：

然后驗(yàn)算彎起點(diǎn)的位置是否滿(mǎn)足斜截面承載力的要求。

7/20/2023396.4連續(xù)梁斜截面受剪承載力計(jì)算

6.4.1集中荷載作用下連續(xù)梁的受剪承載力計(jì)算

當(dāng)梁內(nèi)該端的支座負(fù)彎矩與跨中正彎矩絕對(duì)值之比,較大時(shí)，一般沿著靠近支座一側(cè)的臨界斜裂縫②發(fā)生破壞；而當(dāng)負(fù)彎矩與正彎矩之比較小時(shí)，剪壓破壞將沿著靠近集中荷載的臨界斜裂縫①發(fā)生。7/20/2023406.4.2均布荷載作用下連續(xù)梁的受剪承載力計(jì)算承受均布荷載的連續(xù)梁與承受集中荷載的連續(xù)梁不同的是一般只在反彎點(diǎn)一側(cè)出現(xiàn)一條臨界斜裂縫。當(dāng)較小時(shí)，破壞斜裂縫發(fā)生在反彎點(diǎn)內(nèi)側(cè)，如圖。而當(dāng)較大時(shí)，破壞斜裂縫發(fā)生在反彎點(diǎn)外側(cè)，7/20/202341

6.4.3連續(xù)梁受剪承載力計(jì)算

連續(xù)梁的受剪承載力與相同條件下簡(jiǎn)支梁相比，在均布荷載作用下承載力相當(dāng)。在集中荷載作用下如果不用廣義剪跨比而用計(jì)算剪跨比分析，連續(xù)梁的受剪承載力反而略高于同跨度簡(jiǎn)支梁的受剪承載力。因此為簡(jiǎn)化計(jì)算，《規(guī)范》規(guī)定，連續(xù)梁的受剪承載力統(tǒng)一取用于簡(jiǎn)支梁相同的計(jì)算公式。其使用條件、截面限制條件、最小配箍率及按構(gòu)造要求配置最低數(shù)量箍筋的規(guī)定都與簡(jiǎn)支梁完全相同。7/20/202342６.5斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施

6.5.1抵抗彎矩圖的概念

抵抗彎矩圖就是以各截面實(shí)際縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的截面位置為橫坐標(biāo)，所作出的彎矩圖（或稱(chēng)材料圖），簡(jiǎn)稱(chēng)Mu圖。當(dāng)梁的截面尺寸，材料強(qiáng)度及鋼筋截面面積確定后，其抵抗彎矩值，可由下式確定：7/20/2023437/20/2023446.5.2鋼筋的彎起根據(jù)M圖的變化將鋼筋彎起時(shí)需繪制Mu圖，使得Mu圖包住M圖，以滿(mǎn)足受彎承載力的要求。按每根(或每組)鋼筋的的面積比例劃分出各根(或各組)鋼筋的所提供的受彎承載力Mui，Mui可近似取7/20/202345考慮到斜裂縫出現(xiàn)的可能性，鋼筋彎起時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足斜截面受彎承載力的要求。Zb≥z7/20/202346當(dāng)彎起鋼筋作為抗剪腹筋時(shí)，其間距還應(yīng)滿(mǎn)足抗剪的構(gòu)造要求，同時(shí)彎折終點(diǎn)應(yīng)有一直線段錨固長(zhǎng)度，當(dāng)直線段位于受拉區(qū)時(shí)，直線段長(zhǎng)度不小于20d；當(dāng)直線段位于受壓區(qū)時(shí)，直線段長(zhǎng)度不小于10d。當(dāng)彎起鋼筋不能同時(shí)滿(mǎn)足正截面和斜截面的承載力要求時(shí)，可單獨(dú)設(shè)置僅作為受剪的彎起鋼筋，但必須在集中荷載或支座兩側(cè)均設(shè)置彎起鋼筋，這種彎起鋼筋稱(chēng)為“鴨筋”。7/20/202347彎起鋼筋要求小結(jié)：1、滿(mǎn)足正截面受彎承載力要求

Mu圖≥M圖2、滿(mǎn)足斜截面受彎承載力要求

彎起點(diǎn)至充分利用點(diǎn)距離≥0.5h03、滿(mǎn)足斜截面受剪承載力要求和構(gòu)造要求7/20/2023486.5.3鋼筋的截?cái)唷羰軓潣?gòu)件的縱向鋼筋由控制截面處最大彎矩計(jì)算確定的?！舾鶕?jù)設(shè)計(jì)彎矩圖的變化，可以在彎矩較小的區(qū)段將一部分縱筋截?cái)??！舻谡龔澗貐^(qū)段，彎矩圖變化比較平緩，同時(shí)鋼筋應(yīng)力隨彎矩變化產(chǎn)生的粘結(jié)應(yīng)力，加上錨固鋼筋所需要的粘結(jié)應(yīng)力，因此錨固長(zhǎng)度很長(zhǎng)，通常已基本接近支座，截?cái)噤摻钜饬x不大。因此，一般不在跨中受拉區(qū)將鋼筋截?cái)?。◆?duì)于連續(xù)梁、框架梁中間連續(xù)支座負(fù)彎矩區(qū)段的上部受拉鋼筋，可根據(jù)彎矩圖的變化分批將鋼筋截?cái)??！艚財(cái)噤摻畋仨氂凶銐虻腻^固長(zhǎng)度，但這里的錨固與鋼筋在支座或節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固受力情況不同，因?yàn)橐紤]斜裂縫對(duì)鋼筋應(yīng)力的影響、彎剪共同作用的影響、彎矩圖變化情況的影響、以及無(wú)支座壓力的影響。7/20/202349延伸長(zhǎng)度ld(developmentlength)鋼筋截?cái)帱c(diǎn)到計(jì)算最大負(fù)彎矩截面的距離。⑴V<0.7ftbh0：當(dāng)最大負(fù)彎矩較小時(shí)，鋼筋可一次全部截?cái)唷?/p>

a點(diǎn)為鋼筋的充分利用點(diǎn)◆

b點(diǎn)為全部鋼筋的不需要點(diǎn)（理論斷點(diǎn)）◆

c點(diǎn)為鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)由于ab間還有一段彎矩變化區(qū)，實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)c到鋼筋充分利用點(diǎn)a的錨固長(zhǎng)度（即延伸長(zhǎng)度ld）要求比基本錨固長(zhǎng)度la大。第七章粘結(jié)、錨固及鋼筋布置7/20/202350延伸長(zhǎng)度ld(developmentlength)鋼筋截?cái)帱c(diǎn)到計(jì)算最大負(fù)彎矩截面的距離。⑴V<0.7ftbh0：當(dāng)最大負(fù)彎矩較小時(shí)，鋼筋可一次全部截?cái)唷?/p>

a點(diǎn)為鋼筋的充分利用點(diǎn)◆

b點(diǎn)為全部鋼筋的不需要點(diǎn)（理論斷點(diǎn)）◆

c點(diǎn)為鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)第七章粘結(jié)、錨固及鋼筋布置7/20/202351當(dāng)彎矩較大時(shí)，鋼筋可分批截?cái)?/20/202352⑵V≥0.7ftbh07/20/202353

由于剪力較大可能產(chǎn)生斜裂縫，鋼筋強(qiáng)度充分利用點(diǎn)由a點(diǎn)移至斜裂縫與縱筋相交處a’

點(diǎn)，同時(shí)受彎矩分布影響，鋼筋強(qiáng)度充分利用點(diǎn)可能還會(huì)向右偏移。一次截?cái)嗲闆r7/20/202354鋼筋分批截?cái)嗲闆r第一批截?cái)噤摻钇渌財(cái)噤摻钭詈笠慌財(cái)噤摻?/20/202355《規(guī)范》規(guī)定：鋼筋混凝土連續(xù)梁、框架梁支座截面的負(fù)彎矩縱向鋼筋不宜在受拉區(qū)截?cái)?。如必須截?cái)鄷r(shí)，其延伸長(zhǎng)度ld可按下表中l(wèi)d1和ld2中取外伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)者確定。其中l(wèi)d1是從“充分利用該鋼筋強(qiáng)度的截面”延伸出的長(zhǎng)度；而ld2是從“按正截面承載力計(jì)算不需要該鋼筋的截面”延伸出的長(zhǎng)度。

7/20/2023561.直鋼筋：按實(shí)際長(zhǎng)度計(jì)算，光面鋼筋末端需設(shè)標(biāo)準(zhǔn)彎鉤，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎鉤長(zhǎng)為

，當(dāng)兩端都設(shè)彎鉤時(shí)該鋼筋總長(zhǎng)度為實(shí)際長(zhǎng)度增加。6.5.4鋼筋細(xì)部尺寸

2.彎起鋼筋：彎起鋼筋的高度以鋼筋外皮至外皮的距離作為控制尺寸；彎折段的斜長(zhǎng)以彎起點(diǎn)鋼筋中心至彎終點(diǎn)鋼筋中心計(jì)算。7/20/2023573.箍筋：箍筋的寬度和高度均以箍筋內(nèi)皮至內(nèi)皮的距離作為控制尺寸，以保證縱筋保護(hù)層厚度的要求，故箍筋的高度和寬度分別為構(gòu)件截面高度和寬度b減去2倍縱筋保護(hù)層厚度。4.板的上部鋼筋：為保證截面的有效高度h0，板的上部鋼筋（承受負(fù)彎矩的鋼筋）端部宜變成直鉤，以便支撐在模板上，直鉤的高度為板厚減去一個(gè)保護(hù)層厚度。7/20/2023586.6鋼筋的錨固和搭接6.6.1基本錨固長(zhǎng)度《規(guī)范》是以拔出試驗(yàn)為基礎(chǔ)確定基本錨固長(zhǎng)度的。取粘結(jié)強(qiáng)度tu與混凝土抗拉強(qiáng)度f(wàn)t成正比，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，取鋼筋受拉時(shí)的基本錨固長(zhǎng)度為，7/20/202359《規(guī)范》規(guī)定：當(dāng)錨固符合下列條件時(shí)，對(duì)值應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行修正。A．當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)鋼筋直徑大于25mm時(shí)，其錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1；B．環(huán)氧樹(shù)脂涂層的HRB335、HRB400和RRB400級(jí)鋼筋的錨團(tuán)長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.25；C．當(dāng)鋼筋在混凝土施工過(guò)程中易受擾動(dòng)(如滑模施工)時(shí)，鋼筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1；D．當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)鋼筋錨固區(qū)混凝土保護(hù)層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配有箍筋時(shí)，其錨固長(zhǎng)度可乘以修正系數(shù)0.8；E．除構(gòu)造需要的錨固長(zhǎng)度外，當(dāng)縱向受力鋼筋的實(shí)際配筋面積大于其設(shè)計(jì)計(jì)算面積時(shí)，如有充分依據(jù)和可靠措施，其錨固長(zhǎng)度可乘以設(shè)計(jì)計(jì)算面積與實(shí)際配筋面積的比值的修正系數(shù)；7/20/202360對(duì)HRB335、HRB400和HRB400級(jí)鋼筋，當(dāng)末端采用機(jī)械錨固措施時(shí)，包括附加錨固端頭在內(nèi)的錨固長(zhǎng)度應(yīng)取基本錨固長(zhǎng)度的0.7倍，機(jī)械錨固形式如圖所示?！翦^固區(qū)箍筋要求當(dāng)采用機(jī)械錨固措施時(shí)，在錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)的箍筋不應(yīng)少于三個(gè)，直徑不應(yīng)小于縱向受拉鋼筋直徑的0.25倍，其間距不應(yīng)大于縱向鋼筋直徑的5倍。當(dāng)縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不小于鋼筋公稱(chēng)直徑的5倍時(shí)，可不考慮上述箍筋配置的要求。7/20/2023616.6.2支座錨固要求對(duì)于梁的簡(jiǎn)支端當(dāng)V≤0.7ftbh0時(shí)，las≥5d當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí)，las≥12d帶肋鋼筋las≥15d光面鋼筋對(duì)于板，一般剪力較小，通常滿(mǎn)足V≤0.7ftbh0的條件。且連續(xù)板的中間支座一般無(wú)正彎矩，因此板的簡(jiǎn)支支座和中間支座下部縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度均取las≥5d。鋼筋混凝土梁的獨(dú)立簡(jiǎn)支座或預(yù)制梁的簡(jiǎn)支座處，應(yīng)在縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)至少配置二個(gè)箍筋。箍筋直徑不宜小于錨固鋼筋直徑的0.25倍，間距不宜大于錨固鋼筋最小直徑的10倍，當(dāng)采用機(jī)械錨固措施時(shí)，尚不宜大于錨固鋼筋最小直徑的5倍。7/20/202362混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于或小于C25時(shí)梁的簡(jiǎn)支端，在距支座邊1．5h范圍內(nèi)作用有集中荷載，且V＞時(shí)，對(duì)帶肋鋼筋宜采用附加錨固措施，或取錨固長(zhǎng)度≥

15d。

梁的中間支座：連續(xù)梁在中間支座處，下部縱向受壓鋼筋伸入支座內(nèi)的錨固長(zhǎng)度滿(mǎn)足要求：當(dāng)V≤0.7ftbh0時(shí)，las≥5d當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí)，las≥12d帶肋鋼筋las≥15d光面鋼筋框架梁上部縱筋的錨固要求：采用直線錨固形式時(shí)，不應(yīng)小于la，且伸過(guò)柱中型線不宜小于5d。當(dāng)柱截面尺寸不足時(shí)，應(yīng)伸至節(jié)點(diǎn)對(duì)邊并向下彎折，如圖。7/20/202363⑵當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于la。若柱截面高度不夠時(shí)，可將鋼筋向上彎折，彎折的構(gòu)造要求與上部鋼筋向下彎折情況相同；⑶當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的受壓強(qiáng)度時(shí)，鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.7la?？蚣芰合虏靠v筋伸入支座的錨固要求：⑴當(dāng)計(jì)算中不利用其強(qiáng)度時(shí)，錨固長(zhǎng)度可按V>0.7ftbh0時(shí)的簡(jiǎn)支支座情況考慮；7/20/2023646.6.3鋼筋的搭接試驗(yàn)表明，影響搭接區(qū)段的粘結(jié)強(qiáng)度tu的因素與拔出試驗(yàn)的粘結(jié)強(qiáng)度基本相同，但由于鋼筋凈間距的減小使劈裂裂縫更早出現(xiàn)，粘結(jié)強(qiáng)度降低。7/20/2023651、搭接接頭《規(guī)范》規(guī)定。

對(duì)同一構(gòu)件中相鄰鋼筋的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開(kāi)。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度為1.3ll，ll為受拉鋼筋的搭接長(zhǎng)度。

位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉搭接鋼筋面積百分率對(duì)梁、板類(lèi)構(gòu)件，不宜大于25％，對(duì)柱類(lèi)構(gòu)件，不宜大于50％。當(dāng)工程中確有必要增大受拉鋼筋接頭面積百分率時(shí)，梁類(lèi)構(gòu)件不應(yīng)大于50％，板類(lèi)及柱類(lèi)構(gòu)件可以適當(dāng)放寬。7/20/202366受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長(zhǎng)度ll

應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段的搭接鋼筋面積百分率按下式計(jì)算，其搭接長(zhǎng)度均不應(yīng)小于300mm。ll=zla

構(gòu)件中的縱向受壓鋼筋，當(dāng)采用搭接連接時(shí)，其受壓搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于0.7ll，且在任何情況下不應(yīng)小于200mm在搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)配置箍筋，直徑不應(yīng)小于0.25d，d為搭接鋼筋直徑較大值；箍筋間距：當(dāng)為受拉時(shí)不應(yīng)大于5d，且不應(yīng)大于100mm，當(dāng)為受壓時(shí)，不應(yīng)大于10d，且不應(yīng)大于200mm，d為搭接鋼筋直徑較小值。當(dāng)受壓鋼筋直徑大于25mm時(shí)，尚應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端面外100mm范圍內(nèi)，各設(shè)置兩根箍筋。7/20/2023672．機(jī)械連接和焊接接頭直徑大于22mm受拉鋼筋和直徑大于32mm受壓鋼筋宜采用機(jī)械連接。直接承受吊車(chē)荷載的鋼筋混凝土吊車(chē)梁、屋面梁及屋架下弦的縱向受拉鋼筋必須采用焊接接頭?！兑?guī)范》規(guī)定，受力鋼筋機(jī)械連接接頭及焊接接頭的位置宜互相錯(cuò)開(kāi)，且不宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)受力較大處。鋼筋連接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度為35d；凡接頭中點(diǎn)位于該連接區(qū)段長(zhǎng)度內(nèi)時(shí)，均屬于同一連接區(qū)段。處于同一連接區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋接頭面積百分率不宜大于50％。受壓鋼筋的接頭百分率可不受限值。

鋼筋焊接接頭連接區(qū)段的長(zhǎng)度，應(yīng)取45d（d為縱向受力鋼筋的較大直徑）。需進(jìn)行疲勞驗(yàn)算構(gòu)件，縱向受拉鋼筋不得采用綁扎搭接，也不宜采用焊接接頭，且嚴(yán)禁在鋼筋上焊有任何附件（端部錨固除外）。7/20/2023686.6.4鋼筋骨架的構(gòu)造

1、箍筋（1）箍筋的形式和肢數(shù)（2）直徑為了使箍筋與縱筋聯(lián)系形成的鋼筋骨架有一定的剛性，因此，箍筋的直徑不能太小。《規(guī)范》規(guī)定：粱的高度h≤800mm時(shí)，直徑不宜小于6mm；h＞800mm時(shí)，直徑不宜小于8mm。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí)，箍筋直徑尚不應(yīng)小于d/4(d為縱向受壓鋼筋的最大直徑)。7/20/202369(3)間距A．箍筋間距除應(yīng)滿(mǎn)足計(jì)算需要外，其最大間距應(yīng)符合表的規(guī)定。梁中箍筋的最大間距(mm)梁高h(yuǎn)(mm)V＞0.7ftbh0V≤0.7ftbh0150＜h≤300300＜h≤500500＜h≤800h＞800150200250300200