5第五章受弯构件斜截面承载力计算

null混凝土结构混凝土结构第 5章 受弯构件斜截面承载力计算主讲教师：盛明强 课件制作：盛明强null主要内容：受弯构件受剪性能的试验研究 斜截面受剪承载力计算 构造要求重点：受弯构件受剪性能的试验研究 斜截面受剪承载力计算null斜截面破坏：由于混凝土抗拉强度远低于抗压强度，当主拉应力超过混凝土抗拉强度时，梁将出现大致与主拉应力方向垂直的斜裂缝，称为斜截面破坏。剪弯段：梁截面上除作用有弯矩外，往往同时作用有剪力，弯矩和剪力共同作用的区段称为剪弯段。null梁在弯矩M和剪力V共同作用下的主应力迹线，其中实线为主拉应力迹线，虚线为主压应力迹线。 斜截面受弯承载力—通过构造 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 来保证。 斜截面受剪承载力—通过计算配置腹筋来保证；null斜截面受剪破坏形态主要取决于配箍率ρsv和剪跨比λnull 腹筋的作用 箍筋： ①提高斜截面受剪承载力； ②与纵筋绑扎，形成钢筋骨架 → 便于施工； ③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箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。null斜裂缝出现前的应力状态null集中荷载作用下的简支梁5.1 受弯构件斜截面承载力的试验研究null斜拉破坏剪压破坏斜压破坏当剪跨比较大(λ>3)时，或箍筋配置不足时出现。特点是斜裂缝一出现梁即破坏。当剪跨比较小(λ<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。当剪跨比一般(1≤λ≤3)时，箍筋配置适中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致梁斜截面剪切破坏形态受剪破坏的三种形态受剪破坏的三种形态（1） 斜压破坏破坏前提：剪跨比较小（λ＜1）， 箍筋配置过多，配箍率ρsv较大；破坏前提：剪跨比较大（λ＞3）， 箍筋配置过少，配箍率ρsv较小。破坏前提：剪跨比适中（λ=1～3）， 箍筋配置适量，配箍率ρsv适量；（2） 剪压破坏（3） 斜拉破坏受剪破坏三种形态受剪破坏三种形态（1）斜压破坏破坏前提： 　λ＜1，ρsv较大 破坏特征： 　　首先在梁腹出现若干条较陡的平行斜裂缝，随着荷载的增加，斜裂缝将梁腹分割成若干斜向的混凝土短柱，最后由于混凝土短柱达到极限抗压强度而破坏。 钢筋情况： 　　箍筋应力未不到屈服强度 破坏性质：属于脆性破坏 防止斜压破坏： 　　通过控制梁的最小截面尺寸受剪破坏三种形态受剪破坏三种形态（2）剪压破坏破坏前提：λ=1～３，ρsv适量破坏特征： 　　截面出现多条斜裂缝，其中一条延伸最长，开展最宽的斜裂缝，称为“临界斜裂缝”，与此裂缝相交的箍筋达到屈服强度，最后，剪压区混凝土达到极限强度而破坏。钢筋情况： 　　箍筋达到屈服强度 破坏性质：脆性不如斜拉 　　　　　和斜压明显 防止剪压破坏： 　　通过斜截面承载力计算，配置适量腹筋。受剪破坏三种形态受剪破坏三种形态（3）斜拉破坏 破坏前提：λ＞3，ρsv较小破坏特征： 　　一旦梁腹出现一条斜裂缝，就很快形成为“临界斜裂缝”，与其相交的箍筋随即屈服，梁将沿斜裂缝裂成两部分。即使不裂成两部分，也将因临界斜裂缝的宽度过大而不能继续使用。钢筋情况： 　　箍筋应力达到屈服强度甚至拉断 破坏性质：属于脆性破坏 防止斜拉破坏： 通过控制最小配箍率。 null 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，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。由平衡条件∑Y=0可得： Vu= Vc +Vsv+Vsb 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 5.2.1 斜截面受剪承载力计算公式及适用条件5.2 受弯构件斜截面受剪承载力计算斜截面承载力计算基本公式 斜截面承载力计算基本公式 Vu──受弯构件斜截面受剪承载力； Vc──剪压区混凝土受剪承载力 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 值； Vsv──与斜裂缝相交的箍筋受剪承载力设计值； Vsb──与斜裂缝相交的弯起钢筋受剪承载力设计值。 斜截面受剪承载力的组成 Vu=Vc+Vsv+Vsb null无腹筋梁承载力计算一般板类受弯构件——受均布荷载作用下的单向板和双向板，及需要按单向板计算的构件。集中荷载作用下的矩形、T形和Ⅰ形截面独立梁——作用有多种荷载，且集中荷载在支座截面所产生的剪力值占总剪力值的75％以上的情况。null 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 对集中荷载作用下的矩形、T形和I形截面独立简支梁当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式 仅配箍筋梁斜截面承载力计算公式null配有箍筋和弯起钢筋梁斜截面承载力 null上限值—最小截面尺寸 当4.0< <6.0时，属于薄腹梁，应满足 计算公式的适用条件下限值—箍筋最小配筋率 为了避免发生斜拉破坏，《 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，配箍率应大于最小配箍率，箍筋最小配筋率为 null（1） 支座边缘截面（1-1）； （2）腹板宽度改变处截面（2-2）； （3）箍筋直径或间距改变处截面（3-3）； （4）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。4 斜截面受剪承载力计算截面位置的确定null★截面设计 钢筋混凝土梁一般先进行正截面承载力设计，初步确定截面尺寸和纵向钢筋后，再进行斜截面受剪承载力设计计算。 ◆ 具体计算步骤如下： ⑴验算截面限制条件;如不符合要求，改变截面尺寸，重新确定； ⑵验算是否需要按计算配置箍筋; ⑶如果需要按计算配置箍筋和弯起筋,此时可根据具体情况选择其一: 只配箍筋而不用弯起钢筋5.2.2 斜截面受剪承载力计算方法及步骤null一般受弯构件集中荷载作用下的独立梁根据Asv/s计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。 既配箍筋又用弯起筋，一般先确定箍筋数量,可参考过去设计经验和构造要来确定,不足部分用配弯起筋来满足。反之，也可先确定弯起筋，再配箍筋，但应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。★截面复核 已知材料强度设计值，截面尺寸，配箍量，要求复核斜截面所能承受的剪力设计值V。null已知：剪力设计值V，截面尺寸b×h，混凝土强度等级ft，箍筋级别fyv，纵向受力钢筋的级别和数量As 。求：腹筋数量Asv/S计算步骤如下：（1）复核截面尺寸 一般梁的截面尺寸应满足 的要求，否则，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。 （2）确定是否需按计算配置箍筋 当满足下式条件时，可按构造配置箍筋，否则，需按计算配置箍筋：（3）确定腹筋数量 (仅配箍筋时) 或或求出Asv/S的值后，根据构造要求选定肢数n和直径d，求出间距s， 或者根据构造要求选定n、s，然后求出d。 （4）验算配箍率null斜截面受剪承载力的计算按下列步骤进行设计： 1．求内力，绘制剪力图； 2．验算是否满足截面限制条件，如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级； 3．验算是否需要按计算配置腹筋。 4．计算腹筋 （1）对仅配置箍筋的梁，可按下式计算： 对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件 2 设计计算对集中荷载作用下的独立梁 （2）同时配置箍筋和弯起钢筋的梁，可以根据经验和构造要求配置箍筋确定Vcs，然后按下式计算弯起钢筋的面积。 null 也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再按下式计算所需箍筋： 然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的要求。 null例1 如图所示一矩形截面简支梁，b×h=250×550mm2，混凝土等级C25，纵向受力钢筋HRB400级，承受均布荷载设计值q=80KN/m，按正截面受弯承载力计算配置的纵向受力钢筋为4 25。试求箍筋用量。null解： ①查表得： f c=11.9N /mm2 , f t=1.27N /mm2 ， fy= 360 N /mm2 , fyv= 210 N /mm2 , h0=550－35=515mm ②计算剪力设计值 支座边缘剪力设计值（按净跨计算）： V=0.5×80×（5.4 －0.24）=206.4（KN ） ③验算梁的截面尺寸 hw／b =515 ／250=2.06﹤ 4.0 0.25 fcbh0βc=0.25×11.9×250×515×1.0=383（kN） ＞ V=206.4 KN 故截面尺寸满足要求 ④验算是否需按计算配置腹筋 0.7 ft bh0=0.7×1.27×250×515=114.5 （kN） ﹤ V=206.4 KN 故必须配置腹筋null⑤计算腹筋数量 ◆只配箍筋 不配弯起钢筋 ⑥确定箍筋的直径和间距 选配双肢箍筋，直径为φ8，则： null例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 2 已知条件同3-5，要求同时配置箍筋和弯起钢筋，试求箍筋和弯起钢筋用量。 解： ①～ ④和上题完全一样 ⑤计算腹筋数量 ◆即配箍筋 又配弯起钢筋 箍筋按构造要求配置,取双肢φ8@200null⑥求VCS（混凝土与箍筋承担的抗剪承载能力设计值 ） VCS=0.7ft bh0＋1.25fyvASVh0 ／S =0.7×1.27×250×515＋1.25×210×100.6 ×515／200 =182.8（KN ） ⑦求ASb（取弯起角度为450）nullnull受拉钢筋的锚固长度 《 规范》是以拔出试验为基础确定基本锚固长度的。取粘结强度tu与混凝土抗拉强度 ft 成正比，并根据试验结果，取钢筋受拉时的基本锚固长度为：5.4.1 钢筋的锚固长度5.4 受弯构件钢筋构造要求的补充nullnull 当HRB335级、HRB400级和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固长度可取锚固长度 la 的0.7倍。 当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于受拉锚固长度 la 的0.7倍。 受弯构件斜截面受剪承载力nullnull纵向钢筋在支座处的锚固 ①对板端 剪支板的下部纵向受力钢筋应伸入支座，由于支座处有横向压应力，使粘结作用得到改善，因此支座处的锚固长度las可比基本锚固长度la减小。其锚固长度las不应小于5d。当采用焊接网配筋时，其末端应至少有一根横向钢筋配置在支座内；如不能满足要求，应在末端制成弯钩或加焊附加横向钢筋。null②对梁端 支座处有横向压应力，使粘结作用得到改善。因此支座处的锚固长度las可比基本锚固长度la减小。 光面钢筋末端应设置标准弯钩。当伸入支座的锚固长度不符合要求时，可在钢筋端部加焊锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。null梁内弯起钢筋和箍筋的最大间距 梁内箍筋和弯起钢筋的间距不能太大，以防止斜裂缝发生在箍筋或弯起钢筋之间。s ＜Smaxs ＜Smaxnull腰筋和拉筋 当梁高大于450mm时，应在梁的两侧沿梁高每隔200mm处各设置一根直径不小于10mm的腰筋，并用拉筋联系，拉筋的间距一般为箍筋的2倍。设置腰筋的作用，是为了防止当梁太高时由于混凝土收缩和温度变形产生的竖向裂缝，同时也可加强钢筋骨架的刚度。见下图null5.4.2 钢筋的连接5.4 受弯构件钢筋构造要求的补充nullnull以上条文来自《混凝土结构设计规范》9.4节。以上条文来自《混凝土结构设计规范》9.4节。