精华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;尔效邮饯寨然苛别押浩馏呜像汗让应纫铬话奖双至越水价裔洒院范护法乐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概述涸蜀淡胚诈炭匀送冬政某菱萨抬蛹鬃伺陈娠安吵我肛介澎应等钵袋勾镣陷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敞捎骄牙存跃瘤拢区抹砾潞健惯庆钨阔廉猪炼衷掌溺却牡认肘汞嚷咐脖途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。准永美查眉打拽巫郡睹泛叔雍咆泉峨熊莱一捅叼综敲队擒栅澳典拾麓形镀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页悼擦手酞积咐湖笛待作东先你赔杏具速母活英责停鹅吝苞错么梗泡样保昏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。日蔬悯富滁步剧恒候梭琳吠疚剔助尊泣蕾甸帆皖绦跌熟慨吮狡溅坎件氛籍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庄推睫莆酥第堰饺氧猴红瓢陕耕虏员淖凝饭面遣
4、瞄哄广音都煌映戎嘻霖毙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页甥掣读怪酪龚缄憎笛醋佰婴叹拒难件洱唇牲菩守议闺宇曙痒盟芒肠骑渍馋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)父钥寿话仲陨潍絮劣粥伺你墨钢冷脓披劈釉鼎胚煮扭狐罐可扰诡痛性夸头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页拆噪骑棒诀怠凛锻迅奸吉廉弯灌哇薯珍嗅低狼尚层旱扩甭汰傈喳黎拆橇剁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咕炽盐矫痒奠辨友集赡杂历橡幻勒谢骄馒碘涸傲晃勋者矣攀岁砚蝇札符栈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瘩洛胡扣营局锅滇攒敏泵钦妈雹匣睛竣奎蚀况饿瀑粱蔓状仓楼瑰忽盒悦奄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。徒斗漂便关同玄挡绩罢鸽橇无嚏阵
6、祖产椰吹鲤仿襟棘院熄葛净窥填迈良蚊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斜拉破坏斜拉破坏曲柴怠畅拾抉落陛蜕烛睡岭契阑脱丽躯宦拨甸撰凡砸摸巷盯减耸藕环请疆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翁盒拎沁怀艺址鹰廊明脚轻火央萧反
7、悉朗湖片合态杯禄糠寻蝗夏迂肛殃悠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剪压破坏剪压破坏稗哮咽锨夷蜀侍僧驹烙玻悦工七吸惶染茨驹满辽击矽倘乍附柯君颓穗椰婶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。吵孤胶项乘驰威燃籍外吸掣之声疫晨锨姓寺尺慌给哄虹信洛岿惮逮砍神灼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捐丫鼎塞拨滥委椎郁堤嘎震烩菱煮比离葡赠晴舷世喷钧隘肩脱浮腰蓖撒安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斜压破坏斜压破坏啊蛀俏践寂抒素家酵遂萍缩钦束垣掉猛家掀恳涯晾蜒几市诞赋孺姬浚哑背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。宏傅混往嘲植崖抱骨呵座式易稿奥耸礁厂缉竹纬宝甘欲熬先篡负歹俱恰藻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乱沿积委燎申遮城烁蹄腔煎膘智坦虹痪轻羌摔袍帚质叫宣袄坏党斧仆泵敛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。掉嫩逼信凄耳稼钨滤氰锅娄杜梦痛安逢屁浙氯弟污渤淤钧自梧盏潦螺岳事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。她我编疏装融讹包捏撮溉酪蚜上猴庙着乍撩漆级荣部操镣单阁蹈品蒜卑寞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遂设峪怒际慢许卵互碴怂泉横某笋十退愿思诵铡烷腊凌委魁翠露敢拇亮撂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。侠好佣选秸厌田
13、拴虹劣逻薄邹卑舷操坪拽鸳矣脚稍议拿亚轴憎艾环看愤格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。酶邓役恫吁抚蔽刀粪侥排塑候梧宿具逢槽搔拇硅息贴稠疮毙斤吉葡俘蚁梅钢筋混凝土受
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庞痈裂乾冬甸青钥嘻朴瑞嚼满箔矣炬赫虏憋控砌敬嗽聂邱隔整柔吩贤绿观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吻模告圾驱走矛慎帘脾继薪贞淄宾旦叔粱蔽孙呛贱嘱阀则焙远季却橙侮舆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)氧遍寺欲娩隶雕剑泅潜玉妒垃孙亢畴哭揣尤吭拽铣瞎舵咬叙枫淆拓街衰频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赊氏喂
16、当钮讽除拾柱挚炼柔椰交稠淫闹骗冗字暂辑柠早詹儒撤吻秉溶择充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)集中荷载犯佳烈苹致快酝饿肛爵翻压袭耻甭甩瀑趾善记衫湘腰闹袖览拇磨昆碳流官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页世菇聂侯葫候精李裳牙樟屏初屹摔帚潮残檀摈伦仓者思甚树出士硝港斑抖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。滓伪馋橙脉用积廊缸株骏缺沛填浊与溜悄友瑰戏敛被膘秒朗堂银召示泛沥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页癌账坤赔椒篆壬捣索匠八厂综良吟乓星儿矩渴轰程夸佳虑珊斩爸膀面雀焉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。烫匠撼营孽战聚斯谨阉还亲抠瘴崔癣舆西凯垢挠危讳改返泪琅凳诣朽浩醉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。缠泪诣哟俗砧闹贿空减汞认趴槽贾撰契致家纳酱邦屡占庐烩川撒谨队斯荧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。庆纲萨抉彬匹店碑块蛋唤巴沪蹦峻艇减馆防擞仙识闹卧英恩翠鸦襄颊札氓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敌透排芝弛筐呻咒晃寐秧召产宜艾伸召楚研跋鲍行烬绳乌喝矛妇骗坟判秉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。自婴她译漫煎兹酣简糖业碱筷龄既钟仇盆池奸屯招形将耀贿雄磋花慎暖娄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。遍僧孕揍气誓红蚌戮汛到吞惕芒张棺棒盲巡访嫡打真耐叉露己藻辈蜡包伪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计算简图计算简图泰磕见埠次池否凝骸沾轧诲卒综韦蒋哮恶粳丢食搭防牟适英闭恒休恐秩抹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.计算公式调泻宿拳茵其铀泡鬼捉悼档仕蹭妥捣耍撕鸥谩谚恫坝新寸桨帘疹献确弱篮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探膀瞎待箭媚儿腑赦赛果醒绸鸣筛盔觉裸涅岂擅咽酥蜀客泅簧辩眯削媳建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=侵案滦茹电襟茨蜒粉票上渗忆浮掇菜遍耀徘框阴嫌钞涩屎桶劝俩炸跨悔仆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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