混凝土结构设计原理 受弯构件斜截面 承载力的计算.pptx
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1、腹筋的作用 箍筋：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。弯起钢筋：由纵筋弯起形成 承受较大的剪力。梁的箍筋和弯起钢筋梁的箍筋和弯起钢筋第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.1 5.1 概述概述 5.1 概 述第1页/共69页第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.1 5.1 概述概述斜裂缝的出现与开展 第2页/共69页由材料力由材料力学可知：学可知：第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.1 5.1 概述概述第3页/共69页 斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面 破坏，要求：VV Vu MMu
2、通过计算满足;用构造措施保证。防止斜截面破坏的承载力条件 第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力5.1 5.1 概述概述斜截面抗剪承载力 斜截面抗弯承载力 第4页/共69页1.剪跨比 定义：当为右图所示的对称荷载时：第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态 5.2 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态第5页/共69页2.2.斜截面的主要破坏形态 1.斜压破坏 产生条件M小而V大即 3且腹筋量少。破坏特点受拉边缘一旦出现斜裂缝便急速发展，构件很快破坏。5.2 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态剪
3、跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力第7页/共69页三种破坏形态比较，均属脆性破坏，剪压破坏稍好一些。剪压破坏充分利用材料，合理。斜压、斜拉破坏未充分利用材料，在实际设计中应避免发生。5.2 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态斜截面受剪承载力计算公式建立以剪压破坏为依据的，为避免发生斜压、斜拉破坏，对公式规定上下限。第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力第8页/共69页斜裂缝形式斜裂缝形式 通通常常情情况况下下，弯弯剪剪区区段段中中，截截面面下下边边缘缘的的主主拉拉应应力力仍仍为为水水平平方方向向，首首先
4、先出出现现垂垂直直裂裂缝缝，并并随随着着荷荷载载的的增增大大，这这些些垂垂直直裂裂缝缝将将斜斜向向发发展展，形形成成弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝。第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.2 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态第9页/共69页当当梁梁的的腹腹板板很很薄薄而而高高宽宽比比较较大大（薄薄腹腹T T形形梁梁）或或集集中中荷荷载载离离支支座座很很小小时时，构构件件腹腹板板中中部部主主拉拉产产生生的的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而而形形成成的的斜斜裂裂缝，称为缝，称为腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝。第第5 5章章 构件斜截面承载
5、力构件斜截面承载力 5.2 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态第10页/共69页保证斜截面受剪承载力的方法保证斜截面受剪承载力的方法1 1）工程实践中采用垂直箍筋。）工程实践中采用垂直箍筋。2 2）弯弯起起钢钢筋筋在在弯弯起起处处传传力力较较为为集集中中，会会引引起起混混凝凝土土劈劈裂裂缝。裂裂缝。3 3）超超静静定定结结构构中中由由于于地地震震作作用用方方向向不不定定性性和和地地基基不不均均匀匀沉沉降降引引起起主主拉拉应应力力方方向向变变化化甚甚至至与与原原来来垂垂直直，使使弯弯起起钢钢筋筋发发挥挥不不了了作作用用，所所以以优优先先采采用用垂垂直直箍箍筋
6、筋，在考虑选用弯筋。在考虑选用弯筋。4 4）弯筋位置不宜在梁侧边缘，直径不宜过粗。）弯筋位置不宜在梁侧边缘，直径不宜过粗。5 5）在在连连续续梁梁的的中中间间支支座座布布置置鸭鸭筋筋，主主次次梁梁交交接接处处布布置置吊筋，也能起到腹筋的作用。吊筋，也能起到腹筋的作用。第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.2 5.2 剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态剪跨比及梁沿斜截面受剪的破坏形态第11页/共69页剪跨比试验表明，对无腹筋梁来说，剪跨比越大，抗剪承载力也越低，但当3，剪跨比的影响不再明显。对有腹筋梁，剪跨比越大，抗剪承载力越低，如图所示。影响斜截面受剪承载力的主要因素影响斜截面受
7、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 5.3 5.3 斜截面受剪破坏的机理及主要因素斜截面受剪破坏的机理及主要因素 5.3 影响斜截面受剪承载力的主要因素第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力第12页/共69页 混凝土强度混凝土强度 斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.
8、3 5.3 斜截面受剪破坏的机理及主要因素斜截面受剪破坏的机理及主要因素第13页/共69页 纵向钢筋配筋率纵向钢筋配筋率 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伸，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第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.3 5.3 斜截面受剪破坏的机理及主要因素斜截面受剪破坏的机理及主要因素第14页/共69页 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，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸。试验
9、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第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.3 5.3 斜截面受剪破坏的机理及主要因素斜截面受剪破坏的机理及主要因素第15页/共69页 加加载载方方式式（梁梁顶顶或或中中间间加加载载）和和受受力力类类型型（简简支支梁梁或或连连续梁）对斜截面承载力也有一定的影响。续梁）对斜截面承载力也有一定的影响。影响斜截面受剪承载力的其他因素影响斜截面受剪承载力的其他因素第第5 5章章 构件斜截面承载力构件斜截面承载力 5.3 5.3 斜截面受剪破坏
10、的机理及主要因素斜截面受剪破坏的机理及主要因素第16页/共69页 影响斜截面受剪承载力的其他因素影响斜截面受剪承载力的其他因素 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较较大大的的影影响响，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比比尺尺寸寸小小的的构构件件要要低低。试试验验表表明明，在在其其它它参参数数（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 4倍倍，受受剪剪承承载载力力可可下下降降25%30%25%30%。对对于于有有腹腹筋筋梁梁，截截面尺寸的影响将减小。面尺寸的影响将减小。对T形梁，
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