《力學(xué)與結(jié)構(gòu)》課件-9.受彎構(gòu)件

9.1受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求一、受彎構(gòu)件概述二、截面形式與尺寸三、材料的選擇與一般構(gòu)造一、受彎構(gòu)件概述受彎構(gòu)件：同時(shí)受到彎矩M和剪力V共同作用,而N可以忽略的構(gòu)件。在鋼筋混凝土構(gòu)件中主要是指各種類型的梁與板。

pplllMplVp圖1結(jié)構(gòu)中常用的梁、板是典型的受彎構(gòu)件。矩形板空心板槽形板圖2

受彎構(gòu)件的破壞情況在彎矩作用下發(fā)生正截面（與構(gòu)件的計(jì)算軸線相垂直的截面）受彎破壞；在彎矩和剪力共同作用下發(fā)生斜截面受剪或受彎破壞。圖3二、截面形式與尺寸1、受彎構(gòu)件的截面形式(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)圖4單筋矩形梁雙筋矩形梁T形梁I形梁環(huán)形梁圖52、現(xiàn)澆梁、板的截面尺寸?

矩形截面梁的高寬比h/b

一般取2.0~3.5；

T形截面梁的

h/b

一般取2.5~4.0

?梁肋寬b

一般取為100、120、150、（180）、200、（220）、250和300mm，300mm以下的級差為50mm；

?梁的高度采用h=250、300、350、750、800、900、1000mm。800mm以下的級差為50mm，以上的為100mm。

?現(xiàn)澆板的寬度一般較大，設(shè)計(jì)時(shí)可取單位寬度（b=1000mm）進(jìn)行計(jì)算。還應(yīng)滿足表1的要求

單向板工業(yè)建筑樓板板的類別

密肋板懸臂板（根部）厚度屋面板雙向板705060民用建筑樓板60行車道下的樓板8080

面板

肋高

懸臂長度不大于500mm無梁樓板25060100150

懸臂長度1200mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的最小厚度（mm）表1三、材料的選擇與一般構(gòu)造1、砼強(qiáng)度等級

梁、板常用的砼強(qiáng)度等級是C20、C30、C40；提高砼強(qiáng)度等級對增大受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的作用不顯著。2、梁、板常用鋼筋強(qiáng)度等級和直徑

?

梁：

?梁中縱向受力鋼筋宜采用HRB400或RRB400級（Ⅲ級）和HRB335級（Ⅱ級）；

?常用直徑12、14、16、18、20、22和25mm;

?根數(shù)不少于3（或4）根；

?梁箍筋宜采用HPB235（Ⅰ級）、HRB335級（Ⅱ級）和HRB400級（Ⅲ級）鋼筋，常用直徑6、8、10mm。圖6梁配筋凈距、保護(hù)層及有效高度梁受拉鋼筋為一排時(shí)梁受拉鋼筋為兩排時(shí)平板

的確定

圖7板的配筋sh受力鋼筋分布鋼筋

?板：板內(nèi)鋼筋一般有縱向受力鋼筋和分布鋼筋；

?采用HPB235（Ⅰ級）、HRB335級（Ⅱ級）和HRB400級（Ⅲ級）鋼筋；

?常用直徑6、8、10和12mm，現(xiàn)澆板的板面鋼筋直徑不宜小于8mm；

?板鋼筋的間距一般為（70~200mm)；

?板厚h≤150mm，鋼筋間距≤200mm；

h＞150mm，鋼筋間距≤1.5h且≤250mm。

?板的縱向受拉鋼筋

?采用HPB235（Ⅰ級）和HRB335級（Ⅱ級）鋼筋；

?常用直徑6和8mm；

?單位長向上分布筋表面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%，分布筋的間距不宜大于250mm，直徑不宜小于6mm；

?作用：均勻傳力；固定受力鋼筋位置；抵抗溫度和收縮應(yīng)力。

板的分布筋3、混凝土保護(hù)層厚度及作用

?保護(hù)層厚度是指縱向受力鋼筋的外表面至截面邊緣的垂直距離，用c表示；

?室內(nèi)環(huán)境下：梁的最小砼保護(hù)層厚度cmin=25mm；板的最小砼保護(hù)層厚度cmin=15mm；

?

縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑；

?保護(hù)縱向鋼筋不被銹蝕；

?在火災(zāi)等情況下使鋼筋的溫度上升緩慢；

?使縱向受力鋼筋和混凝土有較好的粘結(jié)；

保護(hù)層作用：

9.2受彎構(gòu)件正截面的受力全過程一、適筋梁受彎構(gòu)件正截面受力的三個(gè)階段二、正截面受彎破壞的三種形態(tài)

一、適筋梁受彎構(gòu)件正截面受力的三個(gè)階段圖1試驗(yàn)梁PL應(yīng)變測點(diǎn)百分表彎矩M圖剪力V圖P1、適筋梁正截面受彎性能試驗(yàn)示意

在梁的純彎段內(nèi)，沿梁高布置測點(diǎn)，量測梁截面不同高度處的縱向應(yīng)變。采用預(yù)貼電阻應(yīng)變片或其它方法量測縱向受拉鋼筋應(yīng)變，從而得到荷載不斷增加時(shí)鋼筋的應(yīng)力變化情況。在梁跨中的下部設(shè)置位移計(jì)，以量測梁跨中的撓度。2、梁的撓度、縱筋拉應(yīng)力、截面應(yīng)變試驗(yàn)曲線梁跨中撓度實(shí)測圖縱向鋼筋應(yīng)力

實(shí)測圖

縱向應(yīng)變沿梁截面高度分布實(shí)測圖圖2試驗(yàn)曲線圖3、適筋梁正截面受力的三個(gè)階段

第一階段

——混凝土截面開裂前階段

受力特點(diǎn)：

?混凝土沒有開裂；

?受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形在第一階段前期是直線，后期是曲線；

?彎矩與截面曲率基本上是直線關(guān)系。

?由圖2的梁跨中撓度實(shí)測圖可以看出兩個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因此適筋梁正截面受彎的全過程可劃分為三個(gè)階段。第二階段

——從混凝土截面開裂至縱向受拉鋼筋屈服前的裂縫階段。受力特點(diǎn)：

?

在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分砼退出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒有屈服；

?受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線；

?彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度的增長加快了。第三階段

——鋼筋開始屈服至截面破壞的破壞階段。受力特點(diǎn)：

?

在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分砼已退出工作，縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值，彎矩還略有增加；

?受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿，有上升段曲線，也有下降段曲線；

?受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值εcu時(shí)，混凝土被壓碎，截面破壞；

?彎矩與截面曲率為接近水平的曲線。4、適筋梁正截面受力的應(yīng)力—應(yīng)變分析應(yīng)變圖應(yīng)力圖圖3MyfyAsIIaM

sAsII

sAsMIMufyAs=ZDxfIIIaMfyAsIII

sAs

y

cmax

tmaxMcrIaftkZ表1適筋梁正截面受彎三個(gè)受力階段的主要特點(diǎn)二、正截面受彎破壞的三種形態(tài)

由于縱向鋼筋的配筋率ρ不同，受彎構(gòu)件正截面受彎破壞形態(tài)有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞三種形式，見圖4

。圖4梁的三種破壞形態(tài)(a)(b)(c)PPPPPPPP..PP...PP....1、少筋梁

一裂即斷,由砼的抗拉強(qiáng)度控制,承載力很低。

破壞很突然,屬脆性破壞。

砼的抗壓承載力未充分利用。

土木工程設(shè)計(jì)不允許，水利工程中出于經(jīng)濟(jì)的考慮，有時(shí)允許采用。

<min2、適筋梁

min

b一開裂,砼應(yīng)力由裂縫截面處的鋼筋承擔(dān),荷載繼續(xù)增加,裂縫不斷加寬。受拉鋼筋屈服,壓區(qū)砼壓碎。破壞前裂縫、變形有明顯的發(fā)展,有破壞征兆,屬延性破壞。鋼材和砼材料充分發(fā)揮。設(shè)計(jì)允許。3.超筋梁：開裂,裂縫多而細(xì)，鋼筋應(yīng)力不高,最終由于壓區(qū)砼壓碎而崩潰。裂縫、變形均不太明顯,破壞具有脆性性質(zhì)。鋼材未充分發(fā)揮作用。設(shè)計(jì)不允許。

>

b9.3單筋矩形截面受彎承載力計(jì)算簡介補(bǔ)充例題

【例】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，梁的截面尺寸bxh=200mmx450mm，采用C25級混凝土、HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。

【例】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，梁的截面尺寸bxh=200mmx450mm，采用C25級混凝土、HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。

【例】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，梁的截面尺寸bxh=200mmx450mm，采用C25級混凝土、HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。1.實(shí)際選用面積與計(jì)算相差±5%，但實(shí)際可以超過5%。2.直徑范圍是12mm~25mm。3.實(shí)際的αs值與假定的值應(yīng)一致，否則重算如何選配鋼筋呢？

【例】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，梁的截面尺寸bxh=200mmx450mm，采用C25級混凝土、HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。選配鋼筋:4+14(實(shí)配鋼筋面積A=615mm2)s=2c+2d箍+4d縱+3凈距=2x25+2x8+4x14+3x25=197<b=200mm

能放下。

【例】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，梁的截面尺寸bxh=200mmx450mm，采用C25級混凝土、HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。選配鋼筋:4

14(實(shí)配鋼筋面積A=615mm2)

【例】某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，梁的截面尺寸bxh=200mmx450mm，采用C25級混凝土、HRB400級鋼筋。試確定跨中截面縱向受力鋼筋的數(shù)量。小結(jié)01要掌握單筋矩形截面截面設(shè)計(jì)的計(jì)算步驟；02選配鋼筋時(shí)需要注意鋼筋面積、直徑范圍和αs三方面的問題；03注意鋼筋選取完成后驗(yàn)算最小配筋率問題。9.4無腹筋梁的受剪性能一、概述二、無腹筋梁的受剪性能

一、概述

工程中常見的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，其截面上除了作用有彎矩外，通常還作用有剪力。

在受彎構(gòu)件主要承受剪力作用或剪力和彎矩共同作用的區(qū)段，通常出現(xiàn)斜裂縫，有可能發(fā)生斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞。為防止斜截面受剪破壞，應(yīng)根據(jù)“斜截面受剪承載力”計(jì)算結(jié)果配置箍筋；當(dāng)剪力較大時(shí)，還可配置彎起鋼筋，彎起鋼筋一般由梁內(nèi)縱向鋼筋彎起得到。箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋或橫向鋼筋，本章主要解決上圖所示梁中橫向鋼筋的配置問題。梁中設(shè)置鋼筋承擔(dān)開裂后的拉力：箍筋、彎筋、縱筋、架立筋–––形成鋼筋骨架，如圖1所示。圖1斜截面配筋的形式有腹筋梁：箍筋、彎起鋼筋（斜筋）、縱筋無腹筋梁：縱筋····彎終點(diǎn)彎起點(diǎn)彎起筋縱筋箍筋架立筋ash0Asvssb......二、無腹筋梁的受剪性能1、裂縫出現(xiàn)前無腹筋梁的應(yīng)力狀態(tài)a）斜裂縫出現(xiàn)前無腹筋梁的應(yīng)力狀態(tài)；（b）截面；（c）換算截面；（d）彎矩圖與剪力圖；（e）CC′截面的應(yīng)力分布；（f）EE′截面的應(yīng)力分布圖2裂縫出現(xiàn)前無腹筋

梁的應(yīng)力狀態(tài)梁腹部的主拉應(yīng)力方向是傾斜的，當(dāng)主拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將出現(xiàn)斜裂縫；但其截面下邊緣的主拉應(yīng)力仍是水平的，故一般首先在下邊緣出現(xiàn)垂直裂縫，隨后這些垂直裂縫斜向發(fā)展，形成彎剪斜裂縫如下圖所示：彎剪斜裂縫腹剪斜裂縫圖3斜裂縫的類型2、斜裂縫形成后的應(yīng)力狀態(tài)出現(xiàn)斜裂縫后，梁的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了很大變化，即發(fā)生了應(yīng)力重分布。圖4斜裂縫形成后的應(yīng)力狀態(tài)3、無腹筋梁受剪破壞的主要形態(tài)1）剪跨比由材料力學(xué)可知，梁截面上的正應(yīng)力

和剪應(yīng)力

可分別表示為:并定義

－稱為廣義剪跨比，簡稱剪跨比剪跨比

是一個(gè)影響斜截面承載力和破壞形態(tài)的重要參數(shù)；圖5所示集中荷載作用下的簡支梁，集中荷載F1和F2作用截面的剪跨比可分別表示為：一般地距離支座最近的集中荷載作用截面的剪跨比可表示為（a）簡支梁（b）剪力圖（c）彎矩圖圖5無腹筋梁受力圖（a）簡支梁（b）剪力圖（c）彎矩圖

普遍適用的剪跨比計(jì)算公式計(jì)算距支座最近的集中荷載作用截面的剪跨比2）受剪破壞的主要形態(tài)斜截面受剪破壞形態(tài)主要與剪跨比

有關(guān)破壞形態(tài)發(fā)生條件破壞特征斜壓破壞

<1隨著荷載的增加，首先在梁腹部出現(xiàn)腹剪斜裂縫，隨后混凝土被斜裂縫分割成若干斜壓短柱，最后斜向短柱混凝土壓碎，梁破壞，如圖6(a)所示。承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。脆性破壞。剪壓破壞1

3隨著荷載的增加，首先在梁下邊緣出現(xiàn)垂直裂縫，隨后垂直裂縫斜向發(fā)展，形成彎剪斜裂縫，其中一條發(fā)展成臨界斜裂縫，最后臨界斜裂縫上端剪壓區(qū)混凝土壓壞，梁破壞，如圖6(b)所示。承載力取決于剪壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度。脆性破壞。斜拉破壞

>3隨著荷載的增加，一旦裂縫出現(xiàn)，就很快形成臨界斜裂縫，承載力急劇下降，構(gòu)件破壞，如圖6(c)所示。承載力主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。脆性顯著。無腹筋梁斜截面受剪破壞形態(tài)（a）斜壓破壞（b）剪壓破壞（c）斜拉破壞除上述三種主要的破壞形態(tài)外，在不同情況下尚有發(fā)生其他破壞形態(tài)的可能。如集中荷載離支座很近時(shí)可能發(fā)生純剪破壞，荷載作用點(diǎn)和支座處可能發(fā)生局部受壓破壞，以及縱向鋼筋的錨固破壞等。圖6無腹筋梁斜截面受剪破壞形態(tài)3）影響無腹筋梁斜截面承載力的主要因素

?剪跨比λ，在一定范圍內(nèi)，?混凝土強(qiáng)度等級?

縱筋配筋率

，抗剪承載力c

，抗剪承載力

，抗剪承載力9.5有腹筋梁截面受剪承載力計(jì)算一、有腹筋簡支梁受剪性能二、有腹筋梁的抗剪承載力三、斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算

一、有腹筋簡支梁受剪性能1.箍筋的作用和箍筋的配筋率

箍筋的作用

箍筋的配筋率箍筋的配筋率（簡稱配箍率）

sv應(yīng)按下式計(jì)算：配箍率

sv是表示沿梁軸線方向單位水平截面面積內(nèi)所含有的箍筋截面面積，如下圖所示：配筋截面鋼筋骨架與箍筋間距2.有腹筋簡支梁的受剪破壞形態(tài)破壞形態(tài)發(fā)生條件破壞特征斜壓破壞

<1或1

3且腹筋配置過多隨著荷載的增加，首先在梁腹部出現(xiàn)腹剪斜裂縫，隨后混凝土被斜裂縫分割成若干斜壓短柱，最后斜向短柱混凝土壓碎，梁破壞，破壞時(shí)與斜裂縫相交的腹筋沒有屈服。承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。脆性破壞。剪壓破壞1

3且腹筋配置不過多或

>3且腹筋配置不過少隨著荷載的增加，首先在梁下邊緣出現(xiàn)垂直裂縫，隨后垂直裂縫斜向發(fā)展，形成彎剪斜裂縫，其中一條發(fā)展成臨界斜裂縫，接著與臨界斜裂縫相交的腹筋屈服，最后臨界斜裂縫上端剪壓區(qū)混凝土壓壞，梁破壞。承載力取決于剪壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度。脆性破壞。斜拉破壞

>3且腹筋配置又過少隨著荷載的增加，一旦裂縫出現(xiàn)，就很快形成臨界斜裂縫，與臨界斜裂縫相交的腹筋很快屈服甚至被拉斷，承載力急劇下降，構(gòu)件破壞。承載力主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。脆性顯著。有腹筋梁斜截面受剪破壞形態(tài)3.斜截面受剪機(jī)理無腹筋梁在臨界斜裂縫形成后，可將基本拱體比擬為受壓拱體，縱向鋼筋比擬為拉桿。當(dāng)拱頂混凝土強(qiáng)度不足時(shí)，將發(fā)生斜拉或剪壓破壞；當(dāng)拱身混凝土的抗壓強(qiáng)度不足時(shí)，將發(fā)生斜壓破壞。如下圖所示：無腹筋梁斜截面受剪機(jī)理有腹筋梁在臨界斜裂縫形成后，通過腹筋將內(nèi)拱的力直接傳遞給基本拱體?；竟绑w比擬為拱形桁架中的上弦壓桿，斜裂縫間的混凝土比擬為拱形桁架中的受壓腹桿，腹筋比擬為受拉腹桿，縱向鋼筋比擬為受拉下弦桿。當(dāng)受拉腹桿弱時(shí)多數(shù)發(fā)生斜拉破壞，當(dāng)受拉腹桿合適時(shí)多數(shù)發(fā)生剪壓破壞，當(dāng)受拉腹桿過強(qiáng)時(shí)多數(shù)發(fā)生斜壓破壞。有腹筋梁斜截面受剪機(jī)理二、有腹筋梁的抗剪承載力1.基本假定

假定剪壓破壞時(shí)，梁的斜截面受剪承載力由剪壓區(qū)混凝土、箍筋和彎起鋼筋三部分承載力組成，忽略縱筋的銷栓作用和斜裂縫交界面上骨料的咬合作用，如下圖所示：豎向力平衡

Y＝0可得2.僅配箍筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算公式1）矩形、T形和I形截面的一般受彎構(gòu)件的計(jì)算公式《規(guī)范》規(guī)定：矩形、T形和I形截面的一般受彎構(gòu)件，當(dāng)僅配置箍筋時(shí)的斜截面受剪承載力按下式計(jì)算：2）集中荷載作用下獨(dú)立梁的計(jì)算公式當(dāng)

<1.5時(shí)，取

=1.5，當(dāng)

>3時(shí)，取

=3（4.15）3.既配箍筋又配彎起鋼筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算公式彎起鋼筋的受剪承載力按下式計(jì)算:《規(guī)范》規(guī)定：矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，當(dāng)配置箍筋和彎起鋼筋時(shí)的斜截面受剪承載力按下式計(jì)算:4.斜截面受剪承載力計(jì)算公式的適用條件

公式的上限－截面限制條件為防止斜壓破壞和限制梁在使用階段的裂縫寬度，《規(guī)范》規(guī)定：矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，其受剪截面應(yīng)符合下列條件:當(dāng)hw/b

4時(shí)，

當(dāng)hw/b

6時(shí)，

當(dāng)4<hw/b<6時(shí)，按線性內(nèi)插法確定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，如圖1所示；βc—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，不超過C50時(shí)，取βc

=1.0，當(dāng)砼強(qiáng)度等級為C80時(shí)，取βc

=0.8，其間按直線內(nèi)插法取用；h0h0h0hfhwhhfhfhw(a)

hw=h0

(b)

hw=h0–hf

(c)

hw=h0–hf–

hf

圖1hw取值示意圖

公式的下限－構(gòu)造配箍條件當(dāng)V>0.7ftbh0時(shí)，應(yīng)按計(jì)算配置腹筋，且所配箍筋除滿足4.7.2節(jié)的構(gòu)造規(guī)定外，還應(yīng)滿足箍筋的最小配筋率

sv,min要求，見下式：當(dāng)梁的剪力設(shè)計(jì)值較小，矩形、T形、I形截面的一般受彎構(gòu)件滿足式（4.21a）或集中荷載作用下的獨(dú)立梁滿足式（4.21b）時(shí)，則可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算，而只需按4.7.2節(jié)的構(gòu)造規(guī)定配筋（4.20）（4.21a）（4.21b）5.連續(xù)梁的抗剪性能及受剪承載力的計(jì)算1)集中荷載作用下的連續(xù)梁與簡支梁不同的是，連續(xù)梁的剪跨段內(nèi)存在正彎矩和負(fù)彎矩，且有一個(gè)反彎點(diǎn),如下圖所示（a）裂縫圖；（b）彎矩圖；（c）粘結(jié)破壞前的受力狀況；（d）粘結(jié)破壞后的受力狀況2）均布荷載作用下的連續(xù)梁《規(guī)范》對于均布荷載作用下的一般受彎構(gòu)件（包括簡支梁、連續(xù)梁）均采用式（9.1）計(jì)算其受剪承載力，配有彎起鋼筋時(shí)使用式（9.2）計(jì)算。（9.2）（9.1）6.板類受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力《規(guī)范》規(guī)定：對于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)按下式計(jì)算式中：

h－截面高度影響系數(shù)；當(dāng)h0<800mm時(shí)，

取h0＝800mm；當(dāng)h0>2000mm時(shí)，取h0＝2000mm。9.6有腹筋梁截面受剪承載力計(jì)算一、有腹筋簡支梁受剪性能二、有腹筋梁的抗剪承載力三、斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算

三、斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算1.計(jì)算截面的選取選擇作用效應(yīng)大而抗力小或抗力發(fā)生突變的截面作為斜截面受剪承載力的計(jì)算截面，具體見圖1：圖1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)(下彎點(diǎn))截面，無彎筋相交，受剪承載力變化；

截面3-3：箍筋直徑或間距改變，影響此處梁受剪承載力；

截面4-4：截面寬度改變處，影響此處梁受剪承載力。2.截面設(shè)計(jì)由正截面承載力確定截面尺寸b

h，縱筋數(shù)量As；

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。步驟：例1某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，凈跨ln=4000mm，如圖所示，環(huán)境類別一類，安全等級二級。承受均布荷載設(shè)計(jì)值q=120kN/m（包括自重），混凝土強(qiáng)度等級C25，箍筋為直徑8mm的HPB300級鋼筋，縱筋為HRB400級鋼筋。試配抗剪腹筋（分僅配箍筋和既配箍筋又配彎起鋼筋兩種情況）。解：1）確定基本參數(shù)。查表，C25混凝土，βc=1.0，ft=1.27N/mm2，fc=11.9N/mm2查表，HPB300級鋼筋，fyv=270N/mm2；HRB400級鋼筋，fy=360N/mm2，查表，一類環(huán)境，c=25mm，as=c+dv+d/2=20mm+8mm+20/2mm=43mmh0=h–as=600mm–43mm=557mm2）求剪力設(shè)計(jì)值。支座邊緣截面的剪力最大，其設(shè)計(jì)值為：V＝0.5qln=0.5×120×4kN=240kN3）驗(yàn)算截面限制條件。

hw=h0=557mmhw/b=557/250=2.23<40.25

cfcbh0=0.25×1.0×11.9×250×557N=414269N=414.3kN>V240kN所以截面滿足條件。4）驗(yàn)算計(jì)算配筋條件。0.7ftbh0=0.7×1.27×250×557N=123793N=123.8kN<V＝240kN

所以應(yīng)按計(jì)算配置箍筋5）僅配箍筋。由于僅受均布荷載作用，故應(yīng)選一般受彎構(gòu)件的

公式計(jì)算箍筋。由得驗(yàn)算箍筋的最小配筋率，滿足要求選

8的雙肢箍，則箍筋間距s為因此，箍筋選配

8@130的雙肢箍，且所選箍筋的間距和直徑滿足構(gòu)造要求。6）既配箍筋又配彎起鋼筋可分“先選好箍筋再計(jì)算彎起鋼筋”和“先選好彎起鋼筋再計(jì)算箍筋”兩種情況。①先選好箍筋再計(jì)算彎起鋼筋。箍筋選

8@250，所選箍筋的間距和直徑滿足構(gòu)造要求。驗(yàn)算所選箍筋的最小配筋率，滿足要求求混凝土和箍筋的受剪承載力設(shè)計(jì)值Vcs由

求Asb故彎起1

20，

滿足驗(yàn)算彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面的受剪承載力：彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面的剪力設(shè)計(jì)值由圖2可得：因?yàn)閂1<Vcs=184.3kN，所以不需要彎起第二排鋼筋。圖2彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面的剪力設(shè)計(jì)值②

先選好彎起鋼筋再計(jì)算箍筋按圖所示先彎起1

20，彎起角為45°，則：由得到：驗(yàn)算箍筋的最小配筋率：，滿足選雙肢箍，則

8箍筋間距s為：因此，箍筋選配

8@250的雙肢箍，且所選箍筋的間距和直徑滿足構(gòu)造要求。驗(yàn)算彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面的受剪承載力：彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面的剪力設(shè)計(jì)值由圖2可得：因?yàn)閂1<Vcs=176.0kN，所以不需要彎起第二排鋼筋。2.截面復(fù)核截面復(fù)核通常是指已知腹筋、截面尺寸、材料強(qiáng)度，求受剪承載力Vu并判別V

Vu。例2

某鋼筋混凝土T形截面簡支梁，凈跨ln=5500mm，梁截面尺寸：b×h=250mm×600mm，b’f=750mm，h’f=150mm。環(huán)境類別一類，安全等級二級，混凝土強(qiáng)度等級C25，箍筋為HPB300級，沿梁全長配置

8@200的雙肢箍筋，求梁的斜截面受剪承載力Vu，并求梁能承擔(dān)的均布荷載設(shè)計(jì)值q（包括梁自重）。解：1）確定基本參數(shù)。C25混凝土，βc=1.0，ft=1.27N/mm2，fc=11.9N/mm2HPB300級鋼筋，fyv=270N/mm2一類環(huán)境，c=25mm，則取as=45mm，h0=h－45mm＝555mm2）復(fù)核箍筋的直徑、間距以及配筋率是否滿足要求。箍筋直徑為8mm，大于6mm；間距為200mm，小于250mm；均符合構(gòu)造要求。，滿足要求3）求Vu驗(yàn)算截面限制條件0.25

cfcbh0=0.25×1.0×11.9×250×555N=412781.3N=412.8kN>Vu＝198.7kN滿足要求所以取Vu＝198.7kN4）求qu由

得到：9.7受彎構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造要求一、縱向受力筋的構(gòu)造要求二、彎起鋼筋的構(gòu)造要求三、箍筋的構(gòu)造要求四、縱向構(gòu)造鋼筋的構(gòu)造要求

一、縱向受力筋的構(gòu)造要求1、錨固★

受拉縱筋錨固長度，不小于0.7及

250mm?！锖喼О搴瓦B續(xù)板中，下部縱筋錨固長度?！锸苓B續(xù)梁的中間支座，出現(xiàn)上、下部都受拉時(shí)，分為上部受拉和下部受拉兩

種情況考慮：las0.7la上部受拉縱筋貫穿支座；上部：下部：a、不利用支座下部縱筋受拉強(qiáng)度時(shí)：光面鋼筋。帶肋鋼筋

；

b、充分利用支座下部縱筋受拉強(qiáng)度時(shí)：c、充分利用支座下部縱筋受壓強(qiáng)度時(shí)：las

lalas

12dlas

15d受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)ζ表11.2

搭接長度修正系數(shù)ζ

1.61.4縱向鋼筋搭接接頭面積百分率%2、搭接★受拉鋼筋搭接長度★受拉鋼筋搭接接頭面積百分率圖1一連接段內(nèi)的縱受拉筋鋼筋綁扎搭接接頭同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受拉筋鋼筋綁扎搭接接頭面積百分率：梁、板、墻類：不大于25%柱類：不大于50%

任何情況下，縱