第4章-受弯构件斜概要优秀PPT.ppt
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1、第第第第4 4 4 4章章章章 受弯构件的斜截面承载力受弯构件的斜截面承载力受弯构件的斜截面承载力受弯构件的斜截面承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力主要内容:主要内容:主要内容:主要内容:受弯构件受剪性能的试验探讨受弯构件受剪性能的试验探讨斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算构造要求构造要求重点:重点:重点:重点:受弯构件受剪性能的试验探讨受弯构件受剪性能的试验探讨斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算 在主要承受弯在主要承受弯矩的区段内,产生矩的区段内,产生正截面受弯破坏正截面受弯破坏;而在剪力和弯而在剪力和弯矩共同作用的支座矩共同作用的支座旁边区段内,则会
2、旁边区段内,则会产生斜截面受剪破产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏或斜截面受弯破坏。坏。纯弯段纯弯段剪弯段剪弯段剪弯段剪弯段 4.1 4.1 4.1 4.1 概述概述概述概述第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力4.1 概述计算和构造计算和构造构构造造 腹筋的作用腹筋的作用 箍筋箍筋:提高斜截面受剪承载力;提高斜截面受剪承载力;与纵筋绑扎,形成钢筋骨架与纵筋绑扎,形成钢筋骨架 便于施工;便于施工;防止纵筋过早压曲,约束核心混凝土。防止纵筋过早压曲,约束核心混凝土。弯起钢筋弯起钢筋:由纵筋弯起形成由纵筋弯起形成 承受较大的剪力。承受较大的剪力。第第4 4章章 受弯构件斜截面承载
3、力受弯构件斜截面承载力 4.1 4.1 4.1 4.1 概述概述概述概述梁的箍筋和弯起钢筋梁的箍筋和弯起钢筋4.1 概述 斜裂缝形成以前的应力状态斜裂缝形成以前的应力状态第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力斜裂缝出现前的应力状态斜裂缝出现前的应力状态 4.2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4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 斜裂缝形成以后斜裂缝形成以后斜裂缝出现后的应力状态斜裂缝出现后的应力状态斜截面上的抗力斜截面上的抗力 剪剪压压面面上上的的压压力力和和剪力;剪力;斜斜截截
4、面面相相对对错错动动产产生的骨料咬合力;生的骨料咬合力;纵纵向向钢钢筋筋的的销销栓栓剪剪力;力;纵向钢筋的拉力。纵向钢筋的拉力。应力状态的变更应力状态的变更 剪剪压压区区的的应应力力,增大;增大;纵纵向向钢钢筋筋的的拉拉力力突突然增大。然增大。4.2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1 1、腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝 斜斜裂裂缝缝是是因因梁梁中中弯弯矩矩和和剪剪力力产产生生的的主主拉拉应应变变超超过过混混凝凝土土的的极极限限拉拉应应变变而而出出现现的的。斜斜裂裂缝缝主主要要有有两两类类:腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝和和弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝。在在中中和
5、和轴轴旁旁边边,正正应应力力小小,剪剪应应力力大大,主主拉拉应应力力方方向向大大致致为为45。当当荷荷载载增增大大,拉拉应应变变达达到到混混凝凝土土的的极极限限拉拉应应变变值值时时,混混凝凝土土开开裂裂,沿沿主主压压应应力力迹迹线线产产生生腹腹部部的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝中间宽两头细,呈枣核形中间宽两头细,呈枣核形,常见于薄腹,常见于薄腹梁中,如图所示。梁中,如图所示。腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝 4.2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第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 在剪弯区段截面的下边缘,主
6、拉应力还是水平向的。所以,在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直裂缝,然后延长成斜裂缝,向集中荷载作用点发展,这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所示。弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 4.2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 2 2、剪跨比剪跨比 剪跨比为集中荷载到接近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值,即a/h0。某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值,即 M/(Vh0)。剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。影响梁的剪切破坏形态。
7、较大,说明(或M)较大 截面简洁被拉坏;较小,说明(或V)较大 截面简洁被压坏。承受集中荷载时,承受集中荷载时,承受均布荷载时,设承受均布荷载时,设l为计算截面离支座的距离,则为计算截面离支座的距离,则第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 4.2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第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力斜拉破坏斜拉破坏剪剪压破坏破坏斜斜压破坏破坏当当剪剪跨跨比比较较大大(3)时时,或或箍箍筋筋配配置置不不足足时时出出现现。特特点点是是斜斜裂裂缝缝一一出出现现梁梁即即破破坏坏。破破坏坏呈呈明明显显脆脆性性,类类
8、似似于于正正截截面面承承载载力力中中的的少少筋筋破破坏坏。其其特特点点是是当当垂垂直直裂裂缝缝一一出出现现,就就快快速速向向受受压压区区斜斜向向伸伸展展,斜截面承载力随之丢失。斜截面承载力随之丢失。当剪跨比较小当剪跨比较小(1)时,或箍筋时,或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致。这种破坏多梁中主压应力所致。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段,数发生在剪力大而弯矩小的区段,以及梁腹板很薄的以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面或工字形截面梁内。形截面梁内。当剪跨比一般当剪跨比一般(13,且箍筋配置的数量过少,将发生斜拉破坏;假如3,箍筋的配置数量适当,
9、则可避开斜拉破坏,而发生剪压破坏;剪跨比较小或箍筋的配置数量过多,会发生斜压破坏。对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋数量适当,剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。4.2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第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力剪跨比剪跨比试试验验表表明明,剪剪跨跨比比越越大大,有有腹腹筋筋梁梁的的抗抗剪剪承承载载力力越越低低,如如图图所所示示。对对无无腹腹筋筋梁梁来来说说,剪剪跨跨比比越越大大,抗抗剪剪承承载载力力也也越越低低,但但当当3,剪剪跨跨比比的的影
10、影响响不不再再明明显。显。1 影响斜截面受剪承载力的主要因素影响斜截面受剪承载力的主要因素剪跨比对有腹筋梁受剪承载力的影响剪跨比对有腹筋梁受剪承载力的影响4.4 4.4 斜截面受剪承载力的计算斜截面受剪承载力的计算 4.4斜截面受剪承载力的计算斜截面受剪承载力的计算第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力随随混混凝凝土土的的强强度度等等级级的的提提高高而而提提高高。梁梁斜斜压压破破坏坏时时,受受剪剪承承载载力力取取决决于于混混凝凝土土的的抗抗压压强强度度。梁梁为为斜斜拉拉破破坏坏时时,受受剪剪承承载载力力取取决决于于混混凝凝土土的的抗抗拉拉强强
11、度度,而而抗抗拉拉强强度度的的增增加加较较抗抗压压强强度度来来得得缓缓慢慢,故故混混凝凝土土强强度度的的影影响响就就略略小小。剪剪压压破坏时,混凝土强度的影响则居于上述两者之间。破坏时,混凝土强度的影响则居于上述两者之间。4.4斜截面受剪承载力的计算斜截面受剪承载力的计算 混凝土强度混凝土强度第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 纵向钢筋配筋率 试验表明,梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率的提高而增大。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延长,从而增大了剪压区面积的作用。纵向钢筋配筋率对有腹筋梁受剪承载力的影响纵向钢筋配筋率对有腹筋梁受剪承载力的影响 4.4斜截面受剪承载力的
12、计算斜截面受剪承载力的计算第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 箍筋的配箍率箍筋的配箍率 有有腹腹筋筋梁梁出出现现斜斜裂裂缝缝后后,箍箍筋筋不不仅仅干干脆脆承承受受相相当当部部分分的的剪剪力力,而而且且有有效效地地抑抑制制斜斜裂裂缝缝的的开开展展和和延延长长,对对提提高高剪剪压压区区混混凝凝土土的的抗抗剪剪实实力力和和纵纵向向钢钢筋筋的的销销栓栓作作用用有有着着主主动动的的影影响响。试试验验表表明明,在在配配箍箍最最适适当当的的范范围围内内,梁梁的的受受剪剪承承载载力力随随配配箍箍量量的的增增多多、箍箍筋筋强强度度的的提提高高而而有有较较大大幅幅度度的的增增长长。配配箍箍量
13、量一一般般用用配配箍箍率率(又又称称箍箍筋筋配配筋筋率率)svsv表表示示,即即 箍筋的配筋率梁受剪承载力的影响箍筋的配筋率梁受剪承载力的影响 4.4斜截面受剪承载力的计算斜截面受剪承载力的计算 截面尺寸截面尺寸 截截面面尺尺寸寸对对无无腹腹筋筋梁梁的的受受剪剪承承载载力力有有影影响响,尺尺寸寸大大的的构构件件,破破坏坏时时的的平平均均剪剪应应力力(=V/bh0),比比尺尺寸寸小小的的构构件件要要降降低低。有有试试验验表表明明,在在其其他他参参数数(混混凝凝土土强强度度、纵纵筋筋配配筋筋率率、剪剪跨跨比比)保保持持不不变变时时,梁梁高高扩扩大大4倍,受剪承载力可下降倍,受剪承载力可下降25%3
14、0%。对于有腹筋梁,截面尺寸的影响将减小对于有腹筋梁,截面尺寸的影响将减小。4.4斜截面受剪承载力的计算斜截面受剪承载力的计算第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力 截面形态截面形态 这这主主要要是是指指T T形形截截面面梁梁,其其翼翼缘缘大大小小对对受受剪剪承承载载力力有有确确定定影影响响。适适当当增增加加翼翼缘缘宽宽度度,可可提提高高受受剪剪承承载载力力25%25%,但但翼翼缘缘过过大大,增增大大作作用用就就趋趋于于平平缓缓。另另外外,梁梁宽宽增增厚厚也也可可提提高高受受剪剪承载力。承载力。预应力预应力 预预应应力力能能阻阻滞滞斜斜裂裂缝缝的的出出现现和和开开展展,增增加
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