第四章 受弯构件斜截面承载力.ppt

第四章 受弯构件斜截面承载力计算 4-1 概述 配置箍筋是提高梁抗剪强度的有效方法。配箍率：反映梁中箍筋的数量。用sv表示 腹筋：箍筋、弯起筋统称为腹筋。箍筋的形式：P105 箍筋的作用：提高斜截面受剪承载力；与纵筋绑扎，形成钢筋骨架 便于施工；防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。Asv-同一截面内箍筋的截面面积；b-梁截面宽度；s-箍筋间距；n-同一截面内箍筋肢数；Asv1-单肢箍筋截面面积；4-2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素 一、斜截面破坏的主要形态1、斜拉破坏 当腹筋很少，且集中力作用点至支座距离 较远时，一旦出现裂缝，很快发展为临界 斜裂缝，并迅速伸展到受压区，使梁斜拉 为两部分而破坏。属于无明显预兆的脆性破坏，且砼没有得到充分利用。通过适用条件保证不发生斜拉破坏。2、剪压破坏 腹筋配置适当，集中力至支座距离适中，在弯剪区出现一些垂直裂缝和细微 斜裂缝，随荷载增加，临界斜裂缝 出现，并很快向上伸展，最后砼在正应 力和剪应力共同作用下，砼被压碎而 破坏。属于没有预兆的脆性破坏。作为建立计算公式的基础。即工程中主要应从计算上考虑的一种破坏形态。通过经验公式计算保证不发生剪压破坏。3、斜压破坏 当腹筋配置较多，截面尺寸较小，集中荷载 距支座较近时，由于支座反力和荷载引起的 直接压应力影响，集中荷载和支座反力之间 的砼犹如一个斜向短柱，破坏时斜裂缝多 而密，类似短柱压毁。属于没有预兆的脆性破坏。箍筋达不到屈服。通过适用条件保证不发生斜压破坏。斜拉破坏：剪压破坏：斜压破坏：二、影响斜截面承载力的主要因素1、砼强度；强度越高，斜截面抗剪能力越大。2、配箍率及箍筋强度；配箍率及强度越高，斜截面抗剪能力越大。3、剪跨比；广义剪跨比：截面的弯矩（M）与剪力（V）和 截面有效高度（ho）乘积的比值。用表示。对于集中荷载作用下的简支梁：当 1 为斜压破坏；13 为剪压破坏；3 为斜拉破坏；4、纵筋配筋率 随纵筋配筋率增加，斜截面抗剪能力提高。5、其他 截面尺寸、截面形状、加载方式和约束类型等对 抗剪能力也有影响。4-3 斜截面抗剪承载力计算公式 通过计算（经验公式）保证不发生剪压破坏；通过适用条件保证不发生斜拉破坏和斜压破坏；一、无腹筋梁 所有剪力由砼承担：Vc1、矩形、T形、工字型一般受弯构件：2、集中荷载作用下的矩形独立梁：（包括作用有多种荷载，集中荷载产生的剪力占总剪力值的75%以上的情况）引入承载力条件：若满足，可不设腹筋，但是：1.出于便于施工，构造要求和可靠性方面考虑，除了高度在150mm以下的梁可不设置箍筋外，其他梁仍需按规定配置箍筋。2.当h=150300mm，可仅在梁端各1/4跨范围内设置箍筋，但在构件中部1/2跨范围内有集中荷载时，则应沿梁全长设置箍筋。3.当h300mm，应沿梁全长设置箍筋。二、有腹筋梁 配置箍筋是提高梁抗剪强度的有效方法。剪力由砼、箍筋和弯起筋共同承担。即：对矩形、T形、工字形一般受弯构件：对集中荷载作用下的矩形独立梁：三、适用条件（1）当 仅需要按构造要求配置最低数量箍筋，而不需要进行斜截面计算。对于一般钢筋砼实心板，不需要进行抗剪计算,且不必设置箍筋。（2）为防止斜拉破坏（3）为防止斜压破坏；引入截面限制条件：按直线插入法确定；四、斜截面承载力的计算位置(P93)1、支座边缘处截面（11）；2、拉区弯起钢筋起点处截面（22，33）；3、箍筋数量与间距改变处的截面（44）；4、腹板宽度改变处的截面；上述截面均为斜截面受剪承载力较薄弱的位置，计算时取该范围内的最大剪力设计值。五、计算方法1、设计类（1）确定有关数据；计算相关截面剪力设计值；（2）验算截面尺寸；（3）验算按计算配置腹筋还是按构造配置腹筋；（4）A）仅配置箍筋：初步选定箍筋直径和肢数，根据公式求出 箍筋间距S并验算配箍率。B）同时配置箍筋和弯起筋：根据已有纵筋确定弯起钢筋截面面积，求出 2、复核类（1）复核截面尺寸是否满足要求；（2）复核配箍率；（3）根据已配腹筋由公式求出所能承受的最大 剪力4-4 保证斜截面受弯承载力构造要求一、材料抵抗弯矩图（材料图）1、定义：按实际布置的纵筋所画出的反映梁上各正截面 能承受（抵抗）的弯矩图。即各截面在实际配 筋情况下所能抵抗的弯矩图。反映了沿梁长正截面上材料的抗力，故称为材料图。必须使抵抗弯矩图包在实际弯矩图的外面，才能保证正截面的抗弯强度，并紧贴实际弯矩图才较经济。材料图的意义：通过画出材料图，与设计弯矩图进行比 较，来决定构件内纵筋的“理论截断点”和“理论弯起点”。2、材料图的画法（1）绘出荷载作用下的弯矩图（设计弯矩图）；（2）计算（3）确定各种钢筋所能抵抗的弯矩；（4）按比例画出各根钢筋的抵抗图；直在内，弯在外；先弯在内，后弯在外；相对支座而言，近者为先。先断在外，后断在内；相对梁轴而言，近者为内。（5）找出各根钢筋的“充分利用点”和“不需要点”（理论断点）充分利用点：该钢筋抵抗图的外线与设计图的交点。不需要点（理论断点）：相邻内侧钢筋的充分利用点。（6）由构造要求确定弯筋位置，然后定其抵抗图，若包在设计 弯矩图外面，则满足抗弯要求；由抵抗图定出钢筋理论断点位置，确定实际断点位置（伸出 理论断点一个尺寸）P102 二、纵向钢筋的截断、弯起和锚固P102三、箍筋的其他构造要求P105