受弯构件斜截面承载力计算解析.pptx

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1、 在主要承受弯在主要承受弯矩的区段内，产生矩的区段内，产生正截面受弯破坏正截面受弯破坏；而在剪力和弯而在剪力和弯矩共同作用的支座矩共同作用的支座附近区段内，则会附近区段内，则会产生产生斜截面受剪破斜截面受剪破坏坏或或斜截面受弯破斜截面受弯破坏坏。纯弯段纯弯段剪弯段剪弯段剪弯段剪弯段4.1 概概 述述第1页/共77页弯起钢筋 架立筋 纵向钢筋箍筋弯终点弯起点弯起筋纵筋箍筋架立筋ash0Asvssb.第2页/共77页4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破 坏形态坏形态4.2.1 4.2.1 斜裂缝的形成如图所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前

2、可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。)45453)时，或箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。斜拉破坏第7页/共77页 2)斜压破坏：当剪跨比较小(1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突

3、然发生。斜压破坏第8页/共77页 3)剪压破坏：当剪跨比一般(13，且箍筋配置的数量过少，将发生斜斜拉拉破破坏坏；如果3，箍筋的配置数量适当，则可避免斜拉破坏，而发生剪剪压压破破坏坏；剪跨比较小或箍筋的配置数量过多，会发生斜压破坏斜压破坏。对对有有腹腹筋筋梁梁来来说说，只只要要截截面面尺尺寸寸合合适适，箍箍筋筋数数量量适适当当，剪剪压压破破坏坏是是斜斜截截面面受受剪剪破破坏坏中中最最常常见见的的一一种种破破坏形式。坏形式。第12页/共77页4.3 简支梁斜截面受剪机理（不讲）简支梁斜截面受剪机理（不讲）第13页/共77页4.4 斜截面受剪承载力计算公式斜截面受剪承载力计算公式5.4.1 5.4

4、.1 影响斜截面受剪承载力的主要因素1 1 剪跨比剪跨比 剪跨比，在一定范围内，混凝土强度等级 纵筋配筋率 ，抗剪承载力c ，抗剪承载力 ，抗剪承载力2 2 混凝土强度混凝土强度3 3 纵筋配筋率纵筋配筋率第14页/共77页 配箍率和箍筋强度n 箍筋的肢数，一般取n2，当b400mm时 n=4。Asv1单肢箍筋的截面面积。4 4 配箍率和箍筋强度配箍率和箍筋强度Asv1ssb第15页/共77页5 5 截截面面尺尺寸寸和和截截面面形形状状对对斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力的的影影响响 1 1）截面尺寸的影响）截面尺寸的影响 截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力

5、（=V/bh0），比尺寸小的构件要降低。有试验表明，在其他参数（混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比）保持不变时，梁高扩大4倍，受剪承载力可下降25%30%。对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。2 2）截面形状的影响）截面形状的影响 这主要是指T形截面梁，其翼缘大小对受剪承载力有一定影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，梁宽增厚也可提高受剪承载力。第16页/共77页4.4.2 4.4.2 斜截面受剪承载力的计算公式与适用斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围范围 1 1基本假定基本假定 1)假定梁的斜截面受剪承载力Vu由斜裂缝上剪压区混凝土的抗剪能力Vc

6、，与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力Vsv和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb三部分所组成（图5-15）。由平衡条件Y=0可得：Vu=Vc+Vsv+Vsb VuVcVsVsb受剪承载力的组成如令Vcs为箍筋和混凝土共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv 则 Vu=Vcs+Vsb 第17页/共77页2)梁剪压破坏时，与斜斜裂裂缝缝相相交交的的箍箍筋筋和和弯弯起起钢钢筋筋的的拉拉应应力力都都达达到到其其屈屈服服强强度度，但要考虑拉应力可能不均匀，特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强度。3)斜斜裂裂缝缝处处的的骨骨料料咬咬合合力力和和纵纵筋筋的的销销栓栓力力，在无腹筋梁中的作用还较显著，两者承受

7、的剪力可达总剪力的50%90%，但试验表明在有腹筋梁中，它们所承受的剪力仅占总剪力的20%左右。4)截截面面尺尺寸寸的的影影响响主主要要对对无无腹腹筋筋的的受受弯弯构构件件，故仅在不配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。5)剪剪跨跨比比是是影影响响斜斜截截面面承承载载力力的的重重要要因因素素之之一一，但为了计算公式应用简便，仅在计算受集中荷载为主的梁时才考虑了的影响。第18页/共77页2 2 斜截面受剪承载力的计算公式斜截面受剪承载力的计算公式 1)均布荷载作用下矩形、T形和I形截面的简支梁，当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式 2)对集中荷载（占75以上）作用下的矩形、T形和I形截面独

8、立简支梁当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式 第19页/共77页3)配有箍筋和弯起钢筋时梁的斜截面受剪承载力，其斜截面承载力设计表达式为：4)不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力应按下列公式计算 截面高度影响系数，当h0小于800mm时，取h0等 于 800mm；当 h0大 于 2000mm时，取 h0等 于2000mm。第20页/共77页3 3 计算公式的适用范围计算公式的适用范围 1)1)上限值上限值最小截面尺寸最小截面尺寸(防止斜压破坏）防止斜压破坏）当 4.0时，属于一般的梁，应满足 当 6.0时，属于薄腹梁，应满足 当4.0 162.5kN=71.6kN

9、162.5kN=465mm属一般梁=2.3 75%，故对该矩形截面简支梁应考虑剪跨比的影响，a=1875+120=1995mm。第42页/共77页三、复核截面尺寸hw=h0=560mm;0.25fcbh0=0.2512.5250560hw/b=560/250=2.24 113.56kN第43页/共77页四、可否按构造配箍故可按构造要求配箍：同时满足s smax、箍筋最小直径、最小配箍率的规定。第44页/共77页五、箍筋选择选s=180mm V=113.56kN，表5-1查得smax=350mm。有由表5-2，取 6 双肢箍(n=2,Asv=28.3mm2)，得第45页/共77页箍筋沿梁全长均匀

10、配置，梁配筋图示于图4-12。6180170170120501205990120120 61802 84 25I250600第46页/共77页例题52例题55第47页/共77页4.6 保证斜截面受剪承载力的构造措施保证斜截面受剪承载力的构造措施4.6.1.6.1 正截面受弯承载力（正截面受弯承载力（MMu)正截面受弯承载力图：正截面受弯承载力图：就是以各截面实际纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标，以相应的截面位置为横坐标，所作出的弯矩图（或称材料图），简称Mu图，也称抵抗弯矩图抵抗弯矩图。当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定后，其抵抗弯矩值，可由下式确定 保证斜截面保证斜截面受剪受剪与与

11、受弯受弯承载力。承载力。正截面受弯承载力图包含弯矩图，保证正截面承载力安全第48页/共77页 钢筋全部伸入支座的材料图与弯矩图ABabMMucd 1 25 1 25 1 25 1 254321第49页/共77页 部分钢筋弯起材料图与弯矩图abABFfHhEeGgMuij第50页/共77页4.6.2 4.6.2 纵向钢筋的弯起纵向钢筋的弯起 对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求：满足正正截截面面受受弯弯承承载载力力的要求。设计时，必须使梁的抵抗弯矩图不小于相应的荷载计算弯矩图；满足斜截面受剪承载力截面受剪承载力的要求。满足斜斜截截面面受受弯弯承承载载力力的要求，其弯起点与充充分分利利用用点点之间的

12、距离不得小于0.5h0；同时，弯起钢筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不不需需要要该该钢钢筋筋的的截截面面(即即不需要点）不需要点）以外。第51页/共77页第52页/共77页 纵筋的弯起位置：材料图在设计弯矩图以外弯起点及弯终点的位置应保证s smax(斜截面抗剪要求)（见书图533，p114）(斜截面抗弯要求)（见书图532，p114）下弯点距该筋的充分利用点(正截面抗弯要求)第53页/共77页第54页/共77页4.6.3 4.6.3 纵向钢筋的锚固纵向钢筋的锚固 纵筋在支座处的锚固：连续梁框架梁las或la简支梁 las 弯起筋的锚固：只设鸭筋，不设浮筋(a)(b)第55页/共77页4.6.4

13、 4.6.4 纵向钢筋的截断纵向钢筋的截断 纵筋的截断：承承受受正正弯弯矩矩的的跨跨中中纵纵筋筋不不切切断断，而而负负弯弯矩矩钢钢筋筋可可在在设计图以外切断。设计图以外切断。实际延伸长度 20d(从不需要点起算)1.2la+h0(从充分利用点起算)1.2la或1.2la+h020d第56页/共77页4.6.5 4.6.5 箍筋的构造要求箍筋的构造要求满足最小配箍率及最小直径、最大间距的要求。梁宽400mm 且一般钢筋多于5根，采用四肢箍，一般用双肢。(封闭式、开口式)纵筋搭接区箍筋应加密受拉 s 5d(100)受压 s 10d(200)b400b400b400受压钢筋第57页/共77页4.7

14、梁板内钢筋的其它构造要求梁板内钢筋的其它构造要求4.7.1.7.1 纵向受力筋：纵向受力筋：1.1.锚固：锚固：2.2.搭接搭接:4.7.2.7.2 弯起筋：弯起筋：4.7.3.7.3 箍筋：箍筋：4.7.4.7.4 架立筋及纵向构造钢筋：架立筋及纵向构造钢筋：第58页/共77页作业与习题第59页/共77页道桥方向梁斜截面抗剪承载力计算道桥方向梁斜截面抗剪承载力计算第60页/共77页第61页/共77页第62页/共77页第63页/共77页第64页/共77页第65页/共77页第66页/共77页第67页/共77页第68页/共77页第69页/共77页第70页/共77页第71页/共77页第72页/共77页第73页/共77页第74页/共77页第75页/共77页第76页/共77页感谢您的欣赏第77页/共77页