4--第四章-受弯构件斜截面承载力计算解析.ppt
《4--第四章-受弯构件斜截面承载力计算解析.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《4--第四章-受弯构件斜截面承载力计算解析.ppt(73页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 1 1第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算P51 1.1.了解无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态。了解无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态。3.3.熟练掌握熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及计算公斜截面受剪承载力的计算方法及计算公式的适用条件。式的适用条件。2.2.理解斜截面三种破坏形态和影响斜截面承载力的理解斜截面三种破坏形态和影响斜截面承载力的主要因素。主要因素。4.4.掌握掌握受弯构件腹筋的布置受弯构件腹筋的布置,梁内纵筋的弯起、截断梁内纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求及锚固等构造要求.2 2第四章第四
2、章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算第一节第一节 概概 述述第二节第二节 无腹筋梁斜截面受剪性能无腹筋梁斜截面受剪性能第三节第三节 有腹筋梁斜截面受剪性能有腹筋梁斜截面受剪性能第四节第四节 斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算第五节第五节 构造要求构造要求 3 3 3 3第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算第一节第一节 概概 述述 钢筋混凝土钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下,除承受弯矩受弯构件在荷载作用下,除承受弯矩外,一般还同时承受剪力。而在外,一般还同时承受剪力。而在剪力和弯矩共同作用剪力和弯矩共同作用的区段内,会产生的区段内,会产生斜裂缝斜裂缝
3、,导致,导致斜截面破坏斜截面破坏。梁对称加载受力图梁对称加载受力图 斜截面破坏斜截面破坏带有带有脆性脆性性质,无明显预性质,无明显预兆。兆。4 4第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算 受弯构件要进行受弯构件要进行正截面承载力正截面承载力计算,还要进行计算,还要进行斜截面承载力斜截面承载力计算。计算。为保证受弯构件的斜截面承载力为保证受弯构件的斜截面承载力:要求梁具有足够的截面尺寸外,要求梁具有足够的截面尺寸外,应在梁内配置必要的腹筋应在梁内配置必要的腹筋(箍筋和弯起钢筋通箍筋和弯起钢筋通称为梁的腹筋称为梁的腹筋)。钢筋骨架图钢筋骨架图返回章目录返回章目录 5 5 5
4、5第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算 第二节 无腹筋梁斜截面受剪性能 一、斜裂缝出现后截面受力状态一、斜裂缝出现后截面受力状态二、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态二、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态 三、影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素三、影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素四、无腹筋梁斜截面受剪承载力计算四、无腹筋梁斜截面受剪承载力计算 6 6第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算一、斜裂缝出现后截面受力状态一、斜裂缝出现后截面受力状态试验概况试验概况纯弯区纯弯区CD段段,产生垂产生垂直裂缝,形直裂缝,形成正截面破成正截面破坏。坏。
5、弯剪区弯剪区AC和和DB段段,出现出现斜裂缝。斜裂缝。1.1.斜裂缝的形成斜裂缝的形成 7 7 7 7第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算2 2斜裂缝出现后的受力状态斜裂缝出现后的受力状态斜裂缝出现后的截面斜裂缝出现后的截面应力状态应力状态1 1)剪压区剪应力和)剪压区剪应力和压应力明显增大压应力明显增大 。2 2)与斜裂缝相交的)与斜裂缝相交的纵筋应力突然增大纵筋应力突然增大 (1(1)应力状态变化)应力状态变化 8 8 8 8第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算(2(2)剪力)剪力V V由几部分承担由几部分承担3 3)纵筋销栓力纵筋销栓力
6、V Vd d1 1)剪压区)剪压区混凝土截面承担的混凝土截面承担的剪力剪力V VC C2 2)骨料咬合力分力骨料咬合力分力S Sa a 注:注:骨料咬合力骨料咬合力、纵向钢筋的销栓剪力纵向钢筋的销栓剪力这两种力对这两种力对梁的斜截面受剪承载力有一定的提高作用,但影响梁的斜截面受剪承载力有一定的提高作用,但影响较小且难以定量计算,而且随斜裂缝的开展不断变较小且难以定量计算,而且随斜裂缝的开展不断变化,因此化,因此在计算时都不予考虑。在计算时都不予考虑。Back 9 9第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算二、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态二、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要
7、形态无腹筋梁的受剪破坏形态及承载力,与剪弯段无腹筋梁的受剪破坏形态及承载力,与剪弯段中弯矩和剪力的组合有关。中弯矩和剪力的组合有关。对矩形截面梁,任一截面的正应力和剪应力可对矩形截面梁,任一截面的正应力和剪应力可表示为:表示为:定义:定义:广义剪跨比广义剪跨比为为该截面上弯矩该截面上弯矩M M 剪力剪力V V 和截面有效高度和截面有效高度 乘积的比值。乘积的比值。1010第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算 它实质上反映了截面上正应力和剪应力的数值它实质上反映了截面上正应力和剪应力的数值关系。由于正应力和剪应力决定了主应力的大小和关系。由于正应力和剪应力决定了主应力的
8、大小和方向,因此也就间接影响了梁斜截面破坏形态和承方向,因此也就间接影响了梁斜截面破坏形态和承载力。载力。试验结果表明:试验结果表明:(1(1)剪跨比)剪跨比 较大,较大,说明说明(或(或M)较大)较大截面容易被截面容易被拉坏拉坏;较小较小,说明,说明(或(或V)较大)较大截面容易被截面容易被压坏压坏。11111111第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算(a)(a)斜压破坏斜压破坏(1)(2(2)梁梁斜截面的破坏形态斜截面的破坏形态破坏特征:破坏特征:这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段。混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短的区段。混
9、凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱,随着荷载的增大,混凝土短柱沿斜向最终被压柱,随着荷载的增大,混凝土短柱沿斜向最终被压酥破坏酥破坏 。1)斜压破坏)斜压破坏 抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度 1212第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算(b)(b)剪压破坏剪压破坏 (1(133)3)3)3)斜拉破坏斜拉破坏 破坏特征:破坏特征:斜裂缝一旦出现,就会形成主裂缝,斜裂缝一旦出现,就会形成主裂缝,并迅速向集中荷载作用点处延伸,将梁斜劈成两并迅速向集中荷载作用点处延伸,将梁斜劈成两部分而破坏。部分而破坏。抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强抗剪承
10、载力取决于混凝土的抗拉强度。度。上述三种破坏形态,就其承载力而言,斜压破上述三种破坏形态,就其承载力而言,斜压破坏较高,剪压破坏次之,斜拉破坏最坏较高,剪压破坏次之,斜拉破坏最弱弱。破坏形。破坏形态态均属于脆性破坏均属于脆性破坏。Back 1414第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算主要因素有:主要因素有:剪跨比,混凝土的强度等级,纵剪跨比,混凝土的强度等级,纵向钢筋的配筋率,截面尺寸效应向钢筋的配筋率,截面尺寸效应等。等。三、影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素三、影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素(1)(1)剪跨比剪跨比剪剪跨跨比比()为为集集中中荷荷载载到
11、到临临近近支支座座的的距距离离a与与梁截面有效高度梁截面有效高度h0的比值,即的比值,即a/h0。承受集中荷载时,承受集中荷载时,受剪承载力与剪跨比的关系受剪承载力与剪跨比的关系当剪跨比当剪跨比 3 3时,时,对梁斜截面受剪承对梁斜截面受剪承载力载力不再有明显影不再有明显影响。响。1515第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算 随着剪跨比的随着剪跨比的增大增大,受剪承载力,受剪承载力减小;减小;1616第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算(2)混凝土强度等级)混凝土强度等级斜截面破坏是因斜截面破坏是因混凝土到达极限强度混凝土到达极限强度而发生而
12、发生的,故斜截面的,故斜截面受剪承载力受剪承载力随随混凝土的强度等级混凝土的强度等级的的提高而提高。提高而提高。斜压破坏时,斜压破坏时,梁的受剪承载力主要取决于混凝土的抗压强梁的受剪承载力主要取决于混凝土的抗压强度,随着混凝土强度等级提高,梁的受剪承载力显著提高;度,随着混凝土强度等级提高,梁的受剪承载力显著提高;斜拉破坏时,斜拉破坏时,梁的受剪承载力主要取决于混凝土的抗拉强梁的受剪承载力主要取决于混凝土的抗拉强度,由于混凝土强度等级的提高对其抗拉强度提高较小,度,由于混凝土强度等级的提高对其抗拉强度提高较小,所以,对梁的受剪承载力影响较少;所以,对梁的受剪承载力影响较少;剪压破坏时,剪压破坏
13、时,混凝土强度等级的影响介于上述两者之间。混凝土强度等级的影响介于上述两者之间。1717第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算(3)纵向钢筋的配筋率)纵向钢筋的配筋率纵向钢筋配筋率较小时,对梁受剪承载力的影纵向钢筋配筋率较小时,对梁受剪承载力的影响并不明显。响并不明显。故故规规范范没有考没有考虑纵虑纵向向钢钢筋配筋率筋配筋率对对斜截斜截面受剪承面受剪承载载力的影响力的影响。试验表明,试验表明,配筋率配筋率1.5%时,对梁受剪承载时,对梁受剪承载力的影响才较为明显。力的影响才较为明显。在在实际实际工程中受弯构件的工程中受弯构件的纵纵向向钢钢筋配筋率筋配筋率均均。1818第
14、四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算(4)截面尺寸效应)截面尺寸效应 截面尺寸的影响截面尺寸的影响受剪破坏时,平均剪应力为(受剪破坏时,平均剪应力为(=V/bh0),故截),故截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有影响。面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有影响。有试验表明,在其他参数(混凝土强度、纵筋有试验表明,在其他参数(混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时,梁高扩大配筋率、剪跨比)保持不变时,梁高扩大4倍,受剪倍,受剪承载力可下降承载力可下降25%30%。截面形状的影响截面形状的影响构件截面有受压翼缘,其斜拉破坏和剪压破坏构件截面有受压翼缘,其斜拉破坏和剪压破坏受剪承载力
15、比梁腹宽度受剪承载力比梁腹宽度b相同的矩形截面有一定的提相同的矩形截面有一定的提高。高。Back 19191919第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算四、无腹筋梁斜截面受剪承载力计算四、无腹筋梁斜截面受剪承载力计算1)不配箍筋和弯起钢筋的一般受弯构件不配箍筋和弯起钢筋的一般受弯构件,受剪承载受剪承载力设计值按下列公式计算:力设计值按下列公式计算:均布荷载均布荷载式中式中:无腹筋梁承载力很低,无腹筋梁承载力很低,在工程中是禁止出现的。在工程中是禁止出现的。2020第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算2)集中荷载集中荷载作用下独立梁(包括作用有多
16、种荷作用下独立梁(包括作用有多种荷载,且集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪载,且集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪力值的力值的75以上的情况),受剪承载力设计值应按以上的情况),受剪承载力设计值应按下列公式计算下列公式计算:式中:式中:注:注:独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。返回章目录返回章目录 21212121第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算第三节 有腹筋梁斜截面受剪性能一、腹筋的作用一、腹筋的作用二、二、配筋率和箍筋强度对受剪承载力的影响配筋率和箍筋强度对受剪承载力的影响三、有腹筋梁的破坏形态三、有腹筋梁的破坏形态四、斜
17、截面受剪承载力计算公式四、斜截面受剪承载力计算公式五、计算公式的适用条件五、计算公式的适用条件22222222第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算为了提高混凝土的受剪承载力,防止梁沿斜裂为了提高混凝土的受剪承载力,防止梁沿斜裂缝发生脆性破坏,在梁中配置腹筋(箍筋和弯起钢缝发生脆性破坏,在梁中配置腹筋(箍筋和弯起钢筋)。筋)。一、腹筋的作用一、腹筋的作用腹筋示意图腹筋示意图 23第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算1.1.腹筋的作用腹筋的作用4)腹筋还可以限制纵筋的竖向位移,阻止混凝土)腹筋还可以限制纵筋的竖向位移,阻止混凝土沿纵筋的撕裂,提高
18、纵筋的销栓作用。沿纵筋的撕裂,提高纵筋的销栓作用。1)与斜裂缝相交的腹筋可以直接承受剪力;)与斜裂缝相交的腹筋可以直接承受剪力;2)腹筋可以抑制斜裂缝的开展和延伸,增大破坏)腹筋可以抑制斜裂缝的开展和延伸,增大破坏前斜裂缝上部混凝土剪压区的截面面积,从而提高前斜裂缝上部混凝土剪压区的截面面积,从而提高混凝土梁的受剪承载力;混凝土梁的受剪承载力;3)由于腹筋减小了裂缝的宽度,因而提高了斜截)由于腹筋减小了裂缝的宽度,因而提高了斜截面上的骨料咬合力:面上的骨料咬合力:24第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算 弯起钢筋弯起钢筋与斜裂缝几乎垂直,因而传力更直与斜裂缝几乎垂直,
19、因而传力更直接,但由于直径较粗,根数较少,接,但由于直径较粗,根数较少,受力不很均匀,受力不很均匀,可能在弯起处引起混凝土的劈裂裂缝;可能在弯起处引起混凝土的劈裂裂缝;2.2.腹筋的设置腹筋的设置 因此,一般在配置腹筋时,总是因此,一般在配置腹筋时,总是先配置先配置一定数一定数量的量的箍筋,箍筋,然后然后根据需要再将一定数量的纵向钢筋根据需要再将一定数量的纵向钢筋弯起,即弯起,即配置配置适当的适当的弯起钢筋。弯起钢筋。箍筋箍筋虽然不与斜裂缝正交,但分布均匀,虽然不与斜裂缝正交,但分布均匀,受力受力很均匀很均匀。且施工方便。且施工方便。Back2525第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构
20、件斜截面承载力计算二、配筋率和箍筋强度对受剪承载力的影响二、配筋率和箍筋强度对受剪承载力的影响1.1.配箍率的定义配箍率的定义配箍率反映了梁中箍筋的数量,配箍率反映了梁中箍筋的数量,用用表示。表示。配箍率的定义配箍率的定义26262626第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算2.2.配筋率和箍筋强度对受剪承载力的影响配筋率和箍筋强度对受剪承载力的影响箍筋对有腹筋梁受剪承载力的影响箍筋对有腹筋梁受剪承载力的影响试验表明,钢筋混试验表明,钢筋混凝土梁中,配箍率在适凝土梁中,配箍率在适当的范围内,梁的受剪当的范围内,梁的受剪承载力承载力随配箍量的增多、随配箍量的增多、箍筋强度
21、的提高而有较箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。大幅度的增长。配箍率的大小会影配箍率的大小会影响有腹筋梁的破坏形态响有腹筋梁的破坏形态。Back 2727第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算三、有腹筋梁的破坏形态三、有腹筋梁的破坏形态随着配箍率的不同,有腹筋梁的斜截面受剪破坏随着配箍率的不同,有腹筋梁的斜截面受剪破坏与无腹筋梁相似,也可归纳为与无腹筋梁相似,也可归纳为斜压破坏斜压破坏,剪压破坏剪压破坏和和斜拉破坏斜拉破坏三种主要破坏形态。三种主要破坏形态。1.1.斜压破坏斜压破坏 产生条件:产生条件:当剪跨比较小当剪跨比较小(1)3)时时,或或箍箍筋筋配配置置的数量(的
22、数量(配箍率配箍率)不足不足时出现。时出现。破坏特征:破坏特征:斜裂缝一出现,箍筋的应力即达斜裂缝一出现,箍筋的应力即达到屈服强度,梁即破坏。此时梁发生与无腹筋梁到屈服强度,梁即破坏。此时梁发生与无腹筋梁相似的斜拉破坏。相似的斜拉破坏。破坏具有脆性性质破坏具有脆性性质 设计中设计中斜压破坏斜压破坏和和斜拉破坏斜拉破坏主要靠主要靠构造要求构造要求来避免。来避免。29292929第四章第四章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算3.3.剪压破坏剪压破坏 产生条件:产生条件:当剪跨比一般当剪跨比一般(16时时当当46时时当当4hw/b 6时时按线性插值按线性插值 4646第四章第四章 受
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 构件 截面 承载力 计算 解析
限制150内