5混凝土结构设计原理课件..ppt

《5混凝土结构设计原理课件..ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5混凝土结构设计原理课件..ppt（40页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力构件斜截面承载力构件斜截面承载力主要内容和重点主要内容和重点主要内容和重点主要内容和重点：斜截面破坏的主要形态及斜截面破坏的主要形态及主要因素；主要因素；了解材料抵抗弯矩图的做法；了解材料抵抗弯矩图的做法；掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法 掌握受弯构件斜截面承载力的计算公式及掌握受弯构件斜截面承载力的计算公式及 适用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施适用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施；及构造要求；及构造要求；一概概概概 述述述述1 1 斜截面破坏机理斜截面破坏机理 由材料力由材料力由材料力由材料力学可知：学可知：学可知：学

2、可知：12 2 2 腹筋腹筋腹筋腹筋（箍筋和弯起钢筋）（箍筋和弯起钢筋）（箍筋和弯起钢筋）（箍筋和弯起钢筋）的作用的作用的作用的作用 箍筋箍筋箍筋箍筋：提高斜截面受剪承载力；提高斜截面受剪承载力；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；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。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。弯起钢筋弯起钢筋弯起钢筋弯起钢筋：由纵筋弯起形成由纵筋弯起形成由纵筋弯起形成由纵筋弯起

3、形成 承受较大的剪力。承受较大的剪力。承受较大的剪力。承受较大的剪力。构件斜截面承载力构件斜截面承载力概述概述梁的箍筋和弯起钢筋梁的箍筋和弯起钢筋3 3 3 3 无腹筋简支梁的受剪性能无腹筋简支梁的受剪性能无腹筋简支梁的受剪性能无腹筋简支梁的受剪性能 斜裂缝形成以前的应力状态斜裂缝形成以前的应力状态斜裂缝形成以前的应力状态斜裂缝形成以前的应力状态 构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究斜裂缝出现前的应力状态斜裂缝出现前的应力状态构件斜截面承载力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

4、面上的抗力 剪剪压压面面上上的的压压力力和和剪剪力；力；斜斜截截面面相相对对错错动动产产生生的骨料咬合力；的骨料咬合力；纵向钢筋的销栓剪力；纵向钢筋的销栓剪力；纵向钢筋的拉力。纵向钢筋的拉力。应力状态的变化应力状态的变化 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然增大。增大。受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究4 4 有腹筋简支梁的受剪性能有腹筋简支梁的受剪性能有腹筋简支梁的受剪性能有腹筋简支梁的受剪性能 剪跨比剪跨比剪跨比剪跨比 对矩形截面梁，任一截面的正应力和剪应力可表示为对矩形截面梁，任一截面的正应力和剪应力可表示为对矩形截面梁，任一截面的

5、正应力和剪应力可表示为对矩形截面梁，任一截面的正应力和剪应力可表示为 则：则：则：则：定义：定义：定义：定义：广义剪跨比广义剪跨比广义剪跨比广义剪跨比 ：反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩MM与与与与VV）的相对大小，影的相对大小，影的相对大小，影的相对大小，影响梁的剪切破坏形态。响梁的剪切破坏形态。响梁的剪切破坏形态。响梁的剪切破坏形态。较大，说明较大，说明较大，说明较大，说明 （或（或（或（或MM）较大较大较大较大 截面容易被截面容易被截面容易被截面容易被拉坏拉坏拉坏拉坏；较小，说

6、明较小，说明较小，说明较小，说明 （或（或（或（或VV）较大较大较大较大 截面容易被截面容易被截面容易被截面容易被压坏压坏压坏压坏。构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面承载力构件斜截面承载力对于集中荷载作用下的简支梁剪跨比对于集中荷载作用下的简支梁剪跨比集中荷载作用下的简支梁集中荷载作用下的简支梁受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面承载力构件斜截面承载力5.斜截面的主要破坏特征斜截面的主要破坏特征 （1）斜压破坏斜压破坏 产生条件 3且腹筋量少。且腹筋量少。破

7、坏特点受拉边缘一旦出现斜裂缝便受拉边缘一旦出现斜裂缝便急速发展，构件很快破坏。急速发展，构件很快破坏。构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究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影响响不不再再明明显。显。6 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构件斜截面承载力构件斜截

8、面承载力 混凝土强度混凝土强度 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。受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面承载力构

9、件斜截面承载力 纵向钢筋配筋率纵向钢筋配筋率 试试验验表表明明，梁梁的的受受剪剪承承载载力力随随纵纵向向钢钢筋筋配配筋筋率率的的提提高高而而增增大大。这这主主要要是是纵纵向向受受拉拉钢钢筋筋约约束束了了斜斜裂裂缝缝长长度度的的延延伸伸，从从而而增增大大了了剪剪压压区区面面积积的的作作用。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受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究构件斜截面承载力构件斜截面承载力 配箍率和箍筋强度配箍率和箍筋强度 有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而

10、且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。试验表明，在配箍最适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。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构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算1建筑工程中受弯构件斜截面设计方法建筑工程中受弯构件斜截面设计方法 2.不配腹筋的板不配腹筋的板 1h截面高度影响系数，截面高度影响系数，当当h02000mm时时,取取h0=2000mm;ft 混凝土轴心抗拉强度设计值。混凝土轴心抗拉强度设计值。构件斜截面

11、承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算2.矩形、矩形、T T形和形和I I形截面受弯构件形截面受弯构件 （1）一般情况一般情况 2构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算箍筋抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面 积积:=n ,此处，此处，n为在同一截面内为在同一截面内 箍筋的肢数，箍筋的肢数，为单肢箍筋的截面面积；为单肢箍筋的截面面积；S 沿构件长度方向的箍筋间距；沿构件长度方向的箍筋间距；同一弯起平面内弯起钢筋截面面积；同一弯

12、起平面内弯起钢筋截面面积；弯起钢筋与构件轴向的夹角。弯起钢筋与构件轴向的夹角。构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算（2）集中荷载下的独立梁集中荷载下的独立梁 3计算截面的剪跨比，可取计算截面的剪跨比，可取=a/h0,a为集中荷为集中荷 载作用点至支座或节点的距离；当载作用点至支座或节点的距离；当3时，取时，取=3。构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算（3）基本公式的适用范围基本公式的适用范围 适剪压破坏。适剪压破坏。v 为了防止斜压破坏，要求：为了防止斜压破坏，要求：当当 时时 4当

13、当 时时 5当当 时时 6混凝土强度影响系数，当混凝土强度影响系数，当 C50时，取时，取 =1.0；当混凝土强度等级为当混凝土强度等级为C80时，取时，取 =0.8；其间按；其间按线性内插法取用。线性内插法取用。构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算截面的腹板高度，按下图确定：截面的腹板高度，按下图确定：hwhwhw 构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算为了防止斜拉破坏，要求：为了防止斜拉破坏，要求：箍筋的间距应满足表箍筋的间距应满足表1 1要求；要求；梁高梁高h/mmV0.7ftb

14、h0V0.7ftbh0150h300150200300h500200300500800300600 构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算 箍筋的直径满足表箍筋的直径满足表2 2要求；要求；梁高梁高h(mm)箍筋直径箍筋直径(mm)h8006h8008表表2 构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算 当当 时，配箍率尚应满足：时，配箍率尚应满足：7构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的计算受弯构件斜截面受剪承载力的计算（4）可以按构造配置箍筋的条件可以按构造配置箍筋的条

15、件 当满足下列条件时，可按表当满足下列条件时，可按表1和表和表2配筋。配筋。一般情况一般情况：7集中荷载集中荷载F的独立梁：的独立梁：8构件斜截面承载力构件斜截面承载力受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算（1）支座边缘截面（支座边缘截面（1-1）；）；（2）腹板宽度改变处截面（）腹板宽度改变处截面（2-2）；）；（3）箍筋直径或间距改变处截面（）箍筋直径或间距改变处截面（3-3）；）；（4）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。）。（6）计算截面的确定计算截面的确定构件斜截面承载力构件斜截面承载力斜截面受剪承载力的计算按下列斜截

16、面受剪承载力的计算按下列步骤进行设计：步骤进行设计：1求内力，绘制剪力图；求内力，绘制剪力图；2验验算算是是否否满满足足截截面面限限制制条条件件，如如不不满满足足，则则应应加加大大截截面面尺尺寸寸或或提提高高混混凝土的强度等级；凝土的强度等级；3验算是否需要按计算配置腹筋。验算是否需要按计算配置腹筋。4计算腹筋计算腹筋 （1）对仅配置箍筋的梁，可按下式）对仅配置箍筋的梁，可按下式计算：计算：对对矩矩形形、T形形和和工工字字形形截截面面的的一一般受弯构件般受弯构件（7）设计计算设计计算对集中荷载作用下的独立梁对集中荷载作用下的独立梁（2）同同时时配配置置箍箍筋筋和和弯弯起起钢钢筋筋的的梁梁，可可

17、以以根根据据经经验验和和构构造造要要求求配配置置箍箍筋筋确确定定Vcs，然然后后按按下下式式计计算算弯弯起钢筋的面积。起钢筋的面积。受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算构件斜截面承载力构件斜截面承载力 也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再按下式计算所需箍筋：按下式计算所需箍筋：然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的要求。要求。受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算例题例题下图所示构件斜截面承载力构件斜截面承载力小结小结 斜截面承载力计算

18、是钢筋混凝土结构的一个重要问斜截面承载力计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。设计梁、柱、剪力墙等结构构件时，应同时解决正题。设计梁、柱、剪力墙等结构构件时，应同时解决正截面承载力和斜面截面承截力的计算和构造问题。截面承载力和斜面截面承截力的计算和构造问题。斜斜截截面面剪剪切切破破坏坏的的主主要要形形态态有有斜斜压压、剪剪压压和和斜斜拉拉三三种种。斜斜截截面面受受剪剪承承截截力力计计算算公公式式是是以以剪剪压压破破坏坏特特征征为为基基础础建建立立的的，其其他他两两种种破破坏坏形形态态则则是是通通过过构构造造要要求求来来防防止止出现。出现。钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱、剪剪力力墙墙等等偏偏心心受受力力构构件件的的斜斜截截面面受受剪剪承承截截力力计计算算与与受受弯弯构构件件的的主主要要区区别别，在在于于应应考考虑虑轴轴向向力力的的影影响响。在在一一定定范范围围内内，轴轴向向压压力力可可使使构构件件的的受受剪剪承承载力提高，而轴向拉力则使受剪承载力降低。载力提高，而轴向拉力则使受剪承载力降低。