受弯构件斜截面承载力计算概要优秀PPT.ppt

《受弯构件斜截面承载力计算概要优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《受弯构件斜截面承载力计算概要优秀PPT.ppt（43页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、道路桥梁工程技术专业道路桥梁工程技术专业钢筋混凝土结构计算Calculation of Reinforced Concrete StructuresCalculation of Reinforced Concrete Structures受弯构件斜截面承载力计算重重 点点 受弯构件斜截面受剪计算公式及适用条件。受弯构件斜截面受剪计算公式及适用条件。难难 点点 弯构件斜截面受剪破坏形态。弯构件斜截面受剪破坏形态。本章重点斜截面破坏的原因斜截面破坏的原因如图所示，简支梁如图所示，简支梁在两个对称荷载作用在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩下产生的效应是弯矩和剪力。和剪力。)4545 ft时时，即即

2、产产生生斜斜裂裂缝缝，故其破坏面与梁轴斜交故其破坏面与梁轴斜交5.1 概述 一般而言，在荷载作用下，受弯构件不仅在各个截面上引起弯矩，同时还产生剪力V。在弯曲正应力和剪应力共同作用下，受弯构件将产生与轴线斜交的主拉应力和主压应力。由于混凝土抗压强度较高，受弯构件一般不会因主压应力而引起破坏。但当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土便沿垂直于主拉应力，并沿其垂直方向出现斜裂缝。进而可能发生斜截面破坏。斜截面破坏通常较为突然，具有脆性性质，其危急性更大。斜截面斜截面承载力配筋的形式承载力配筋的形式梁梁中中设设置置钢钢筋筋担担当当砼砼开开裂裂后后的的拉拉力力：箍箍筋筋、弯弯筋筋、纵筋、架立筋纵筋、

3、架立筋 形成钢筋骨架，如图所示。形成钢筋骨架，如图所示。有腹筋梁：有腹筋梁：箍筋、弯筋、纵筋箍筋、弯筋、纵筋无腹筋梁：无腹筋梁：纵筋纵筋弯终点弯终点弯起点弯起点弯起筋弯起筋纵筋纵筋箍筋箍筋架立筋架立筋ash0Asvssb.1.1.剪跨比剪跨比的定的定义义广义剪跨比广义剪跨比：计算剪跨比计算剪跨比：剪跨比剪跨比反映梁中弯矩和剪力的组合状况反映梁中弯矩和剪力的组合状况,与与破坏形态有关破坏形态有关一、无腹筋梁斜截面的破坏形态一、无腹筋梁斜截面的破坏形态a 集中荷载作用点至支座边缘的距离集中荷载作用点至支座边缘的距离：实实际际反反映映梁梁内内正正应应力力与与剪剪应应力力的的比比值值，而而它它们们的的

4、大大小小确确定定了了主主拉拉应应力力的的大大小小和和方方向向，从从而而影影响响截截面面破破坏形态。坏形态。5.2 斜截面的破坏形态斜截面的破坏形态2.破坏形态破坏形态-无腹筋梁无腹筋梁 3，一裂，即裂缝快速向集中荷载作，一裂，即裂缝快速向集中荷载作用点延长，一般形成一条斜裂缝将弯剪用点延长，一般形成一条斜裂缝将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近。段拉坏。承载力与开裂荷载接近。斜拉破坏斜拉破坏：1 1 3 3，首先出现一系列斜裂缝，首先出现一系列斜裂缝，逐步形成一主要的较宽裂缝逐步形成一主要的较宽裂缝临临界斜裂缝，临界斜裂缝上端集中界斜裂缝，临界斜裂缝上端集中荷载旁边砼被压碎。荷载旁边砼被压碎。1

5、剪压剪压斜拉斜拉破坏性质：破坏性质：3.3.影响无腹筋梁受剪承载力的因素影响无腹筋梁受剪承载力的因素 1.剪跨比入，在确定范围内，剪跨比入，在确定范围内，2.混凝土强度等级混凝土强度等级 3.纵筋配筋率纵筋配筋率 ，抗剪承载力抗剪承载力c ，抗剪承载力抗剪承载力 ，抗剪承载力抗剪承载力 4.配箍率及箍筋强度配箍率及箍筋强度 抗剪承载力抗剪承载力 集中荷载作用下集中荷载作用下：式中式中 Vc 无腹筋梁受剪承载力设计值无腹筋梁受剪承载力设计值 计算剪跨比计算剪跨比a 集中荷载作用点至支座边缘的距离集中荷载作用点至支座边缘的距离 均布荷载作用下：均布荷载作用下：Vc0.7 h ftbh04.无腹筋梁

6、斜截面受剪承载力计算无腹筋梁斜截面受剪承载力计算 h截面高度影响系数：截面高度影响系数：h0 800时时 1 二、二、有腹有腹筋梁的破坏形态筋梁的破坏形态1.1.腹筋的作用？腹筋的作用？(1).(1).提高斜截面的抗剪强度提高斜截面的抗剪强度(2).(2).有效阻挡斜裂缝的开展和延长，减小裂缝宽度有效阻挡斜裂缝的开展和延长，减小裂缝宽度(3).(3).提高斜截面上的骨料胶合力和纵筋的销栓力提高斜截面上的骨料胶合力和纵筋的销栓力(4).(4).限制纵筋的竖向位移限制纵筋的竖向位移2.衡量配箍量大小的指标衡量配箍量大小的指标n 箍筋的肢数，箍筋的肢数，一般取一般取n2，当当b 350mm时时 n=

7、4。Asv1单肢单肢箍筋的截面面积。箍筋的截面面积。图4-6Asv1ssb 配箍率u 3.有腹筋梁的破坏形态有腹筋梁的破坏形态u(1)、斜拉破坏：、斜拉破坏：u 1）产生条件）产生条件u 箍筋配置过少，且剪跨比较大（箍筋配置过少，且剪跨比较大（3）u 2）破坏特征）破坏特征u u 一旦出现斜裂缝，与斜裂缝相交的箍筋应力马上达一旦出现斜裂缝，与斜裂缝相交的箍筋应力马上达到屈服强度，箍筋对斜裂缝发展的约束作用消逝，随后到屈服强度，箍筋对斜裂缝发展的约束作用消逝，随后斜裂缝快速延长到梁的受压区边缘，构件裂为两部分而斜裂缝快速延长到梁的受压区边缘，构件裂为两部分而破坏。破坏。（2)、剪压破坏：1）产生

8、条件 箍筋适量，且剪跨比适中（3）。2）破坏特征 与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，最终剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而压碎,斜截面承载力随sv及fyv的增大而增大。（3)、斜压破坏：1）产生条件 箍筋配置过多过密，或梁的剪跨比较小(1）时。2）破坏特征 剪弯段腹部混凝土被压碎，箍筋应力尚未达到屈服强度。斜压破坏，接受截面尺寸限制条件斜压破坏，接受截面尺寸限制条件(即截即截面尺寸不能太小面尺寸不能太小)斜拉破坏，用最小配箍率；斜拉破坏，用最小配箍率；剪压破坏，通过计算加以避开。规范规范公式是以公式是以剪剪压破坏压破坏的受力特征作的受力特征作为建立计算公式的基为建立计算

9、公式的基础础VVU=Vc+Vsv+Vsb=Vcs+Vsb 一、基本公式一、基本公式式中：式中：Vsv 配有箍筋梁的抗剪承载力的提高部分。配有箍筋梁的抗剪承载力的提高部分。5.3 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算在均布荷载作用下：在均布荷载作用下：在集中荷载作用下：在集中荷载作用下：Vc0.7ftbh0同时配箍筋和弯起筋抗剪同时配箍筋和弯起筋抗剪弯筋的抗剪承载力弯筋的抗剪承载力：0.8 应力不匀整系数应力不匀整系数 弯筋与梁纵轴的夹角，一般取弯筋与梁纵轴的夹角，一般取45，h 大于大于 800mm时取时取60 Vsb=0.8fy Asb sin 1、矩形截面梁受均布荷载作用或以均

10、布荷载为主的、矩形截面梁受均布荷载作用或以均布荷载为主的状况，状况，T形、工形截面梁。形、工形截面梁。(一般状况一般状况)2、集中荷载作用下的矩形截面独立梁、集中荷载作用下的矩形截面独立梁(包括多种荷载包括多种荷载作用，其中集中荷载对支座截面产生的剪力值占总作用，其中集中荷载对支座截面产生的剪力值占总剪力值的剪力值的75以上的状况以上的状况)。(特殊状况特殊状况)计算截面剪跨比，计算截面剪跨比，a/h0，1.5 3.0二、计算公式的适用范围二、计算公式的适用范围 上限值：上限值：限制限制 sv,max 防止斜压破坏防止斜压破坏 限制最小截面尺寸限制最小截面尺寸。斜斜压压破破坏坏主主要要由由腹腹

11、板板宽宽度度，梁梁截截面面高高度度及及混混凝凝土强度确定。土强度确定。hw的取值：图4-7hwh0h0hfhwhhfhfhw(a)hw=h0(b)hw=h0 h f(c)hw=h h f hf c混凝土强度影响系数，见混凝土强度影响系数，见P67P67 下限值：下限值：箍筋最大间距箍筋最大间距Smax箍筋最小直径箍筋最小直径dmin最小配箍率最小配箍率 sv,sv,min=0.24ft/fyv限值限值 sv,min，Smax 防止斜拉破坏防止斜拉破坏P68表表5-1、5-2 三、斜截面承载力的计算位置三、斜截面承载力的计算位置剪剪力力作作用用效效应应沿沿梁梁长长是是变变更更的的，截截面面的的抗

12、抗剪剪实实力力沿沿梁梁长长也也是是变变更更的的。在在剪剪力力或或抗抗剪剪实实力力变变更更处应当计算。处应当计算。图4-8s1s2原 则：斜截面计算部位斜截面计算部位：1、支座边缘截面处支座边缘截面处；2、弯起钢筋弯起点弯起钢筋弯起点(下弯下弯点点)；3、箍筋直径或间距变更处；箍筋直径或间距变更处；4、截面宽度变更处。截面宽度变更处。计算公式计算公式仅配箍筋：仅配箍筋：同时配箍筋和弯筋：同时配箍筋和弯筋：V Vcs=Vc+VsvV Vcs+Vsb=Vc+Vsv+Vsb四、斜截面承载力公式的应用四、斜截面承载力公式的应用四、斜截面承载力公式的应用四、斜截面承载力公式的应用均布荷载仅配箍筋仅配箍筋：

13、同时配箍筋和弯筋：同时配箍筋和弯筋：VVcs=Vc+VsvV Vcs+Vsb=Vc+Vsv+Vsb集中荷载一、截面承载力公式的应用一、截面承载力公式的应用一一般般由由正正截截面面承承载载力力确确定定截截面面尺尺寸寸b h，纵纵筋筋数数量量As，然然后后由由斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力确确定定箍箍筋筋或或弯筋的数量。弯筋的数量。步 骤：1.验验算截面尺寸：算截面尺寸：或或(上限值上限值)2.看可否按构造配箍看可否按构造配箍可构造配箍可构造配箍当 V 0.7 ft b h0 时3.当当0.7ftbh0 sv,min=232.5kN 162.5kN=71.6 kN 162.5kN=465mm属一

14、般梁属一般梁=2.3 75%，故对该矩形截面简支梁，故对该矩形截面简支梁应考虑剪跨比的影响，应考虑剪跨比的影响，a=1875mm。三、复核截面尺寸三、复核截面尺寸hw=h0=560mm;=0.25 1 11.9 250 560hw/b=560/250=2.24 113.56kN四、可否按构造配箍四、可否按构造配箍五、五、计算箍筋数量计算箍筋数量故按计算配箍故按计算配箍 选用6双肢箍 取S=150mm 配箍率满足要求。配箍率满足要求。同时满足同时满足s smax、箍筋最小直径、最小配箍率的规定。、箍筋最小直径、最小配箍率的规定。箍筋沿梁全长匀整配置，梁配筋图示于下图 6180170170120501205990120120 61802 84 25250600图4-12小 结：1.斜截面破坏的三种形态；2.受弯构件斜截面承载力公式及适用条件3.斜截面受剪承载力计算方法和步骤。结束！感谢大家！结束！感谢大家！