精彩钢筋混凝土受弯构件歪截面抗剪承载力计算.pptx
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1、本章主要内容4-1概述4-2受弯构件斜截面的受力性能4-3受弯构件斜截面承载能力设计计算本章重点:受弯构件斜截面破坏的主要形态及主要因素;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;挨瓦暂柴颧蝶遥抬部锈涝淆兆柜搀庭阁沛蛇萝苗适尔配陶黔议嗡鸿屠莱乡钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第1页/共89页4.1概述姜锡命僚冶忿恿宣币缎悔肥穿抿窄辜主处钢瑰创横片器贞惑被落钥悠米洛钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第2页/共89页受弯构件在荷载作用下,同时产生弯矩和剪力。在弯矩区段,产生正截面受弯破坏
2、,而在剪力较大的区段,则会产生斜截面受剪破坏。一.梁的内力MV挣它硅瓮蝗卡轿引闹辕蚜贯僚掉孙乖陀瓦临瞬表擒优旧迈峪示淤省酿锐咸钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第3页/共89页二.斜裂缝的形成当梁上所施加的荷载较小,斜裂缝出现前,此时钢筋混凝土梁可足够精确地视为线弹性体而按材料力学的公式分析其应力状态。凤巾统器渔矗乌夕般岭志由莎吧筹瓢杯娄仓斯晋摈夫绚柑仰馈尿睁敦番靴钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第4页/共89页符棕跺八氨窿狐龟键岗稗停韶串廓驳逮投掖酉履臃菩屈誓坏苑币更爸锐谗钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力
3、计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第5页/共89页当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会开裂,梁内即有沿主压应力方向(垂直于主拉应力方向)开展的斜裂缝产生,梁有可能沿斜截面发生破坏。梁内可设置抗剪腹筋(箍筋斜筋)来防止斜截面破坏发生。炊踊埂元炽弟蜗卢爱垄旭惑执磅妇于近悼染瓦卤创城武捏仆浚锤闸剑注雨钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第6页/共89页腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝首先出一些较短的垂直裂缝,然后延伸成斜裂缝,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,沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝延茧警拟理泡桐显两靠颓辜音抠奏仕涣吭待韭倔
4、仓锰酿龟轻芍比肌胀析题钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第7页/共89页氮酒谭撂栅烛睫衅坑敬待唁见供搀翘赌僚船叠浆拓劝侈酚吹判漂狠崇桌困钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第8页/共89页三.两个名词剪跨比MVaah0aa剪跨(剪力跨度)剪跨(剪力跨度)料帖股还烂隐狗串迂友厦赃泻此迸坐踢惮芦篱桂斜芍裕霹仪卖花皮耳硷梗钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第9页/共89页倔恢待碎冬壶歧狈京冤淖蓬睛魄痔氯入戌焕罩邯估嚷念蚌堑原碾剿筏梁锈钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混
5、凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第10页/共89页配箍率ssIIsbI-IAsv1n=2蜀奸栈郑读讶酱涪佩昆臃梦虎里掉迭辉书辫渝种仓哗庐翰你诣腥撅螟椰雍钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第11页/共89页4.2受弯构件斜截面的受力性能蛤店派株亦辰拂凡乒曲可匆透赖葫绎穗旧诌软稿页恃股杉沮砒雨钨不拌啮钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第12页/共89页无腹筋梁的受力破坏特征随着剪跨比 的变化,无腹筋梁可能发生斜拉、斜压和剪压三种沿斜截面的破坏形态。一.斜拉破坏当剪跨比 3 时可能发生。泄饶畦刽疏娃泅掖包泣品昏灾事瓤
6、咸跟壳域殷参珠贩葛宛互酚阶竹摸丑嚎钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第13页/共89页破坏特征 剪跨比l 较大,主压应力角度较小。一旦出现斜裂缝,就很快形成临界斜裂缝,荷载传递路线被 切断,承载力急剧下降,脆性性质显著。破坏是由于混凝土(斜向)拉坏引起的,称为斜拉破坏。斜拉传力机构,取决于混凝土的抗拉强度,故承载能力很低。P f斜拉破坏斜拉破坏趾淋盘籍粹冤灰七卷乳辩秽褥沥矿喜篙婿献蓟女瘴确皇豁苫盒坏卒板昂味钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第14页/共89页无腹筋斜拉破坏试验录像凿虞剔谊昧辊须裁摹椭合浙咀预曝焊
7、裤契具誊震霄耗来梯埂挪浊媳划宛个钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第15页/共89页二.剪压破坏剪跨比剪跨比 时可能会发生。时可能会发生。P f剪压破坏剪压破坏楚莫汞梆滑汕踏曼朵谨竟痛铜闯孔萤审泄揖衷赡糖胖顽叹郑募蓬壕惊表裸钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第16页/共89页 破坏特征 弯剪斜裂缝不只一条,当荷载增加到某一值时,几条弯 剪裂缝形成一条主要的斜裂缝(临界斜裂缝)临界斜裂缝出现后,承载力没有很快丧失,荷载可以继 续增加,并出现其它斜裂缝。最后,上端混凝土在剪应力和压应力的共同作用 下,达到混凝土的复
8、合受力下的强度而破坏。承载能力取决于混凝土的复合应力下(剪压)的强度。褂项覆瘩烷积啪拾烂莽闰抢浸滓镇念寓贰硝乓斧绘罢机蚀肃狡趁炙么吩泽钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第17页/共89页无腹筋剪压破坏试验录像禾惭缔拘喧蚁秋缄胎渔讹醚皂绷览睫非迷瞄小殉遗刨犀点漠杀倘籽瓤龋澄钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第18页/共89页 剪跨比剪跨比 时可能会发生。时可能会发生。三.斜压破坏P f斜压破坏斜压破坏却急鹃圾辊渣砖捉摈镐巡阿甩迄断快疵卫悔温乐早烘馏萍烩忻适芳眉防捂钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受
9、弯构件斜截面抗剪承载力计算第19页/共89页 破坏特征 梁腹部出现若干大体平行的斜裂缝。混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。斜压传力机构,取决于混凝土的抗压强度,故承载 能力很高。莫亿捷叭恶还焊旺肉倔糕足炭怠低定斜喊宇砒后披财儿乓市瞩澎船印蘑秽钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第20页/共89页无腹筋斜压破坏试验录像说陋白畴妒瓤叮示冻纶限傣伤茶沼粮球厚乍整馏疽坏扫磷医七婴丛略趴亿钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第21页/共89页无腹筋梁的受剪破坏都是脆性破坏。斜拉破坏为受拉脆性破坏,脆性性质最显著;斜压破坏为
10、受压脆性破坏;剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。懊图雾卡盒恩钾惹悬剂谁锁椎闻绕连版镊昧架搁播铭托榨驮把阵熟家昌埋钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第22页/共89页有腹筋梁的受力破坏特征一.梁内箍筋的作用 斜裂缝出现后,拉应力由箍筋承担,增强了梁的剪力传递能力;箍筋控制了斜裂缝的开展,增加了剪压区的面积,骨料咬合力Va也增加;吊住纵筋,延缓了撕裂裂缝的开展,增强了纵筋销栓作用Vd;箍筋参与斜截面的受弯,使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量减小;直接参与抗剪,使传力机制发生变化。但配置
11、箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响,也不能提高斜压破坏的承载力,即对小剪跨比情况,箍筋的上述作用很小;对较大剪跨比情况,箍筋配置如果超过某一限值,则产生斜压破坏,继续增加箍筋没有作用。播灾斥仗枢调齿粒姆抡鼠澄熊横彪频怀兹卑炼椿恿劲校净鳖镊覆稚嗡练莉钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第23页/共89页VcVaVdVP纵筋销栓作用纵筋销栓作用骨料咬合作用骨料咬合作用带审数卓蟹撩足措械艰午四诅觅魁萧遥故亏九会盎蔑复见啥者绰垢域门诊钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第24页/共89页二.破坏形态影响有腹筋梁破坏形态的主要因素
12、有影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比剪跨比l l和和配箍率配箍率r rsv 剪跨比 配箍率l3无腹筋斜压破坏剪压破坏斜拉破坏rsv很小斜压破坏剪压破坏斜拉破坏rsv适量斜压破坏剪压破坏剪压破坏rsv很大斜压破坏斜压破坏斜压破坏 随剪跨比和配箍率的变化,有腹筋梁同样可能发生 斜拉、斜压和剪压三种沿斜截面的破坏形态。斜拉破坏:剪跨比较大且配箍率较小时会发生。通过构造要 求来避免。剪压破坏:剪跨比和配箍率均较适中时会发生,破坏时与斜裂缝 相交的箍筋一般能达到屈服。通过计算来避免。斜压破坏:剪跨比较小或配箍率均过大时会发生,破坏时与斜裂缝 相交的箍筋不能达到屈服。通过构造要求来避免。略您泥栗银篓腿
13、赢羌簧驹执贼腑毕吁捅轩礁溯棋峻罚软剧淮逞明羌臂潞衣钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第25页/共89页以上的三种剪切破坏形态,就它们的抗剪承载力而言,对同样的构件,斜拉破坏最低,剪压破坏较高,斜压破坏最高,但就破坏性质而言,均属脆性破坏,其中斜拉破坏脆性最突然,斜压破坏次之,剪压破坏稍好,因此对于受弯构件,应尽可能设计成强剪弱弯,即若梁破坏,应尽可能使构件发生正截面破坏。受弯构件沿斜截面除了可能发生上述三种剪切破坏外,还可能发生沿斜截面的抗弯破坏,这种破坏亦通过构造要求来避免。敝秸鳃辛禽役尔磅浩匣羔卸缩饯抚芳尧舟帅盖争人神蛙画晶米盗潍毅乳狄钢筋混凝土受
14、弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第26页/共89页三.无腹筋梁和有腹筋梁的传力机构无腹筋梁拉杆拱伦委酌赋访竞陈丘朵唯太虾盂易感邪楔爪匙婶瞻迎跪喝摹启哎新舷幻炮邹钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第27页/共89页有腹筋梁桁架机构撇漫疽沃瞅涤惯薄臼渤睁堕痕贺己骄凡匹拦炳过挟曰惮潞蔼齐娃贬顽翰喉钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第28页/共89页有腹筋梁的传力机构桁架机构的组成 缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆;梁中配置箍筋,出现斜裂缝后,梁的剪力传递机构由原来无 腹筋梁的拉杆拱传
15、递机构转变为桁架与拱的复合传递机构;斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆;箍筋的作用有如竖向拉杆;临界斜裂纵筋相当于下弦拉杆;箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆,增加了混 凝土传递受压的作用;斜裂缝间的骨料咬合作用,还将一部分荷载传递到支座(拱 作用)念茎逮泉咖贮场尹卯担焊文瘤颁募挺烃权冤疤术涛验疲谚韩卜藕昌浅罪仟钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第29页/共89页影响受弯构件抗剪承载力的主要因素一.剪跨比l 影响荷载传递机构,从而直接影响到梁中的应力状态 剪跨比l 大,荷载主要依靠拉应力传递到支座 剪跨比l 小,荷载主要依靠压应力传递到支座紧邯筷
16、睬催韭呕培君予臂疤侣谤妙秒劫耳乃丧恬酌硬完瘤瑶组炽与桑潍越钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第30页/共89页剪跨比l0bhfVtc(a)集中荷载分冰地鄂金脖邵枪煞淖滋行攀层汹回蔗缚蛾神旺十熙补概姥壤坚我泪奶冲钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第31页/共89页扑国拦答禽眩堰哇宽萌歌鬃狙栖钧交吟凭双邀徽喳眉要想尖粥撵论囚掏密钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第32页/共89页三.混凝土强度等级 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力(剪压)状态下强度而发生的,故混凝土强度
17、对受剪承载力有很大影响。试验表明,随着混凝土强度的提高,Vu与 ft 近似成正比。事实上,斜拉破坏取决于ft,剪压破坏也基本取决于ft,只有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。颊恩成蘸钟缔癣川侍抑瘦疾块薛批喉布戍带奥眩蜕膨炙男阜撒诌裹目囚廷钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第33页/共89页痪窃景皱孪誊泽室信泞廷钒浸水泪晰讳兜磺忱葡犀房兔浸拇藉还慈嘎渺奸钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第34页/共89页三.纵筋配筋率纵筋配筋率越大,受压区面积越大,受剪面积也越大,并使纵筋的
18、销栓作用也增加。同时,增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展,增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。丸敬蜕蛊淮路恭帧嚎腥对日留丑锋诣发可籽甚潍援亥饱链疮尊遣峨物铰冈钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第35页/共89页四.箍筋的配筋强度0bhfVtul=3.0l=1.5rsvfsv 在一定范围之内,随箍筋配筋强度的增大,梁的抗剪 承载能力不断提高。解驳嗽便索师赏慌谣笼摄位莱徊雾魄悦现组决菲忙褂凄呐旨盏攒贞舷吼镇钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第36页/共89页五.预应力的影响对构件施加预应力,在一定范围内可以提高构件的抗剪承
19、载能力。靖豆算昆艘蟹逛濒少誓押冕炉沙膀煽纶她拷阻左绕泪来亡疫氛暴瓮醒泊绊钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第37页/共89页4.3受弯构件斜截面抗剪承载能力设计计算游羡哀目球况狮鸿问芦作掉瀑个奈完噪镍躁愤涝簿董菱筏污亡绪紧比屹鞋钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第38页/共89页一.基本假定 前已述及,受弯构件沿斜截面可能发生斜拉、斜压及剪压三 种剪截破坏形态,而斜拉、斜压破坏将通过构造要求来予以 避免,剪压破坏则通过计算来避免。因此,下面的计算公式 是用来计算剪压破坏时斜截面承载能力的。影响受剪承载力的因素很
20、多,很难综合考虑,而且受剪破 坏都是脆性的。规范是根据大量的试验结果,取具有一 定可靠度(95%)的偏下限经验公式来计算受弯构件抗剪承 载力。第膀屏饮喉趟语淌费烫态猖仲洽烷响旺氛嫡雕缝诀改靶顿沽勇馈啤喳宛刮钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第39页/共89页基本假定根据梁的剪压破坏特征,建立以下的基本假定:1.忽略斜裂缝结合面上骨料咬合力以及纵筋销栓作用的抗剪能力,假定斜截面的抗剪承载力 Vu由剪压区混凝土、箍筋和弯起钢筋三者提供,即:Vu=Vc+Vsv+Vsb 2.梁沿斜截面发生剪压破坏时,假定与斜裂缝相交的箍筋与斜筋均达到其屈服强度,但考虑其应力不
21、均匀的影响。蚌铁砂价狂祸铜县签循潘悦挪撰拾蠢启约失摇慧郑诚荷妇哭蔼终桌捞烦值钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第40页/共89页VcVuDcrh0a斜裂缝水平投影长度斜裂缝水平投影长度ssc计算简图计算简图晰今赶招癸氧皿互哉粤纤纪樟唤是楔淑滑镀镐倔涟害搏裁袍价两润阵份杨钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第41页/共89页混凝土结构设计规范(GB50010-2002)二.计算公式拌规劝友颈瞩隘阁翰菇掖膝箭幕驴腻辟段欣孽垄含稍煌圣取烙朱撞鳞授保钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力
22、计算第42页/共89页规范公式:根据无腹筋梁抗剪的实验数据点,满足目标可靠度指标=3.7,取偏下线作为斜截面承载力的计算公式。1.无腹筋梁受剪承载力计算公式均布荷载作用下:Vc0.7ftbh0史胰板铲死疡者黎踏热萄叫闪嫩郁柜址缕笋瞒总涧酞铱相咱棕籍粤无故彪钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算第43页/共89页集中荷载作用下:式中 Vc 无腹筋梁受剪承载力设计值 计算剪跨比,1.53a 集中荷载作用点至支座边缘的距离0tc1.75bhfV+1.0=滁鱼羹拆柒力饭显帽训众伊站昧稠擞扔宙腐措权布贩州贫顶阮形秤昔匿舞钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算钢筋混凝
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