第六章--受弯构件的斜截面承载力分解优秀PPT.ppt

6 6 受弯构件的斜截面承载力计算受弯构件的斜截面承载力计算斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 斜截面受剪破坏的主要影响因素斜截面受剪破坏的主要影响因素 斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围 斜截面受剪承载力计算方法和步骤斜截面受剪承载力计算方法和步骤 保证斜截面受弯承载力的构造措施保证斜截面受弯承载力的构造措施一、概述弯筋箍筋PPs纵筋弯剪段（本章探讨的主要内容）统称腹筋-帮助混凝土梁抵挡剪力有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋无腹筋梁-只有纵筋无腹筋hbAsv1箍筋肢数6.2斜截面受力特点及破坏形态6.2.1无腹筋梁斜裂缝出现前后的受力特点A当当 tpmaxft时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝1 无腹筋梁裂缝出现前的受力特点主应力的特点：主应力的特点：中性轴处，正应力为，剪应力最大，主应力与纵轴夹角为45度受压区内，主压应力增大，夹角大于45度受拉区内，主拉应力增大，夹角小于45度u当斜截面上的主应力大于砼抗拉强度当斜截面上的主应力大于砼抗拉强度时，将在其时，将在其垂直方向垂直方向出现裂缝，即斜裂出现裂缝，即斜裂缝缝。无腹筋梁裂缝出现后的受力特点n当主拉应力大于砼抗拉强度时，将当主拉应力大于砼抗拉强度时，将在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。此斜裂缝将从最大的主拉应力点开此斜裂缝将从最大的主拉应力点开裂。裂。n腹剪斜裂缝：当剪应力起主要作用腹剪斜裂缝：当剪应力起主要作用时，中性轴旁边的主拉应力最大，时，中性轴旁边的主拉应力最大，斜裂缝从今处开裂并与纵轴成斜裂缝从今处开裂并与纵轴成度角。腹剪斜裂缝分别向支座及集度角。腹剪斜裂缝分别向支座及集中力作用点延长，中阔端细；中力作用点延长，中阔端细；n弯剪斜裂缝：当正应力起主要作用弯剪斜裂缝：当正应力起主要作用时，梁底部主拉应力最大，斜裂缝时，梁底部主拉应力最大，斜裂缝从今处开裂，指向集中力作用点，从今处开裂，指向集中力作用点，下阔上细。下阔上细。腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝斜裂缝出现前后的变更斜裂缝出现前后的变更n开裂之前，剪力由整开裂之前，剪力由整个正截面担当，之后，剪个正截面担当，之后，剪力由未开裂截面担当，此力由未开裂截面担当，此截面还担当压应力，称为截面还担当压应力，称为剪压面剪压面n开裂之后，纵筋出现开裂之后，纵筋出现应力突变应力突变VuVcCcVdViTsa无腹筋梁斜截面破坏的形态bhh0AsPPaa引入一概念：剪跨比反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系计算剪跨比广义剪跨比1斜拉破坏3时斜拉破坏2斜压破坏6时当40.7ftbh0时，配时，配箍率应满足箍率应满足当配箍率小于确定值时，斜裂缝出现后，箍筋因不能担当配箍率小于确定值时，斜裂缝出现后，箍筋因不能担当斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力，而很当斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力，而很快达到极限抗拉强度并破坏，其受剪承载力与无腹筋梁快达到极限抗拉强度并破坏，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。基本相同。6.2.2斜截面受剪承载力计算方法1.计算截面的位置n截面复核截面复核n 验算截面限制条件及最小配箍率，验算截面限制条件及最小配箍率，n 通过后再求受剪承载力。通过后再求受剪承载力。n 假如任一条件不满足都要重新设计。假如任一条件不满足都要重新设计。n 且每一检算截面都必需验算且每一检算截面都必需验算n截面设计截面设计n 先验算截面限制条件先验算截面限制条件n 检查是否须要配箍检查是否须要配箍n 按阅历配箍按阅历配箍n 配箍不够时再由计算弯起钢筋配箍不够时再由计算弯起钢筋箍筋的形式和构造要求1.箍筋的形式单肢箍n=1双肢箍n=2四肢箍n=42.箍筋的最大间距PPs箍筋最小直径箍筋最小直径箍筋最大间距箍筋最大间距为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不能发为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不能发挥作用，挥作用，规范规范规定当按计算要求配置弯筋时，前一排弯起点至规定当按计算要求配置弯筋时，前一排弯起点至后一排弯终点的距离不应大于表中后一排弯终点的距离不应大于表中V0.7ftbh0栏的最大箍筋间距栏的最大箍筋间距smax的规定。的规定。弯起钢筋的构造要求弯起钢筋的构造要求例题例题矩形截面简支梁矩形截面简支梁b h=200500mm，均布可变荷载设计值均布可变荷载设计值10 kN/m，跨，跨中集中可变荷载设计值中集中可变荷载设计值100 kN，混凝土，混凝土C30，箍筋，箍筋HRB235级，纵筋级，纵筋HRB335，爱护层厚度，爱护层厚度30mm。计算抗弯及抗剪配筋并给出图示。计算抗弯及抗剪配筋并给出图示。Pq6.3斜截面的受弯承载力1.基本概念Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZMu正CcTsZ一般情况下斜截面受弯承载力总能满足支座处纵筋锚固不足纵筋弯起、切断不当异常情况需实行构造措施5.3.1反抗弯矩图及纵筋的弯起和截断按每根钢筋的面积比按每根钢筋的面积比例划分出各根钢筋所例划分出各根钢筋所供应的受弯承载力供应的受弯承载力Mui可近似取：可近似取：反抗弯矩图用来解决纵筋的弯起和切断反抗弯矩图用来解决纵筋的弯起和切断2.反抗弯矩图qAB325ab3211125125125抵抗弯矩图弯矩图反抗弯矩画出每个截面的抵抗弯矩反抗弯矩图1、2、3分别为分别为、筋的充分利用点筋的充分利用点2、3、a分别为分别为、筋的理论截断筋的理论截断点点设计时，应尽量使反抗弯设计时，应尽量使反抗弯矩图包住弯矩图，且两者矩图包住弯矩图，且两者越近越经济越近越经济纵筋的弯起必需满足三方纵筋的弯起必需满足三方面的要求：面的要求：*保证正截面的受弯承载力保证正截面的受弯承载力*保证斜截面的受剪承载力保证斜截面的受剪承载力*保证斜截面的受弯承载力保证斜截面的受弯承载力计算确定计算确定构造确定构造确定计算及构造确定计算及构造确定保证斜截面受弯承载力的构造要求保证斜截面受弯承载力的构造要求1 1纵向钢筋的弯起纵向钢筋的弯起保证斜截面受弯的措施4.纵向受力钢筋的弯起几何中心轴3211acdeADE200TsTbs1ZZsb未弯起时弯起后保证不发生斜截面破坏保证斜截面受弯的措施4.纵向受力钢筋的弯起TsTbs1ZZsb统一取当当纵纵向向钢钢筋筋弯弯起起时时，其其弯弯起起点点与与充充分分利利用用点点之之间间的的距距离离不不得得小小于于0.5h00.5h0；同同时时，弯弯起起钢钢筋筋与与梁梁纵纵轴轴线线的的交交点点应应位位于于按按计计算算不不须须要该钢筋的截面以外。要该钢筋的截面以外。几何中心轴3211acdeADE200d在2点以外保证正截面受弯保证斜截面受弯承载力纵向钢筋弯起的构造要求纵向钢筋弯起的构造要求4.纵向受力钢筋的截断跨中受拉钢筋一般不宜截断，支座负筋的截断应符合下列规定ACBls1acb12延伸长度，具体数值可参阅有关规范纵向钢筋的截断纵向钢筋的截断v为了避开发生斜截面受弯破坏，应从其“强度充分利用截面”外伸确定的长度ldl，依靠这段长度与混凝土的粘结锚固作用维持钢筋以足够的抗力。v同时，当钢筋因不考虑其抗力而切断时，从按正截面承载力计算“不须要该钢筋的截面”也须外伸确定的长度ld2，作为受力钢筋应有的构造措施。v在结构设计中，应从上述两个条件中确定的较长外伸长度作为纵向受力钢筋的实际延长长度ld，作为其真正的切断点。纵向钢筋的截断纵向钢筋的截断 钢筋混凝土连续梁、框架梁支座截面的负弯矩纵向钢筋不宜在受拉区截断。如必需截断时，其延长长度ld可按下表中ld1和ld2中取外伸长度较长者确定。其中ld1是从“充分利用该钢筋强度的截面”延长出的长度；而ld2是从“按正截面承载力计算不须要该钢筋的截面”延长出的长度。纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB开裂前A处的弯矩为MA开裂后斜截面的弯矩为MB开裂后钢筋的拉力Ts明显增大。若las不够则简洁发生锚固破坏保证斜截面受弯的措施3.纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB简支板或连续板下部纵筋伸入支座的长度纵向钢筋的直径保证斜截面受弯的措施3.纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB简支梁或连续梁简支端下部纵筋伸入支座的长度纵向钢筋的直径如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应实行加焊锚固如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应实行加焊锚固钢板等有效措施钢板等有效措施M=Va有轴力作用构件抗剪承载力1.轴向力对抗剪承载力的影响NVaV=M/aN当配置足够量的箍筋时当箍筋的用量不多时小偏压强度控制区剪切强度控制区小偏拉强度控制区压剪弯剪拉剪八、有轴力作用构件抗剪承载力2.有轴向压力作用构件的抗剪承载力H2H1反弯点当N0.3fcA时，取N=0.3fcA柱的净高八、有轴力作用构件抗剪承载力2.有轴向压力作用构件的抗剪承载力当N0.3fcA时，取N=0.3fcA八、有轴力作用构件抗剪承载力3.有轴向拉力作用构件的抗剪承载力